Модернизация платформы 13-9004
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
?латформа модели 13-9004 имеет автоматический тормоз с воздухораспределителем №483-000, регулятор рычажных передач №574Б, стояночный тормоз. Переходной площадки с ручным тормозом нет.
2. РАСЧЕТ КУЗОВА ВАГОНА НА ПРОЧНОСТЬ
Так как платформа не имеет ярко выраженного кузова, то будем рассчитывать раму вагона, потому что она является основным несущим элементом.
2.1 Материалы и допускаемые напряжения
Детали и узлы вагона воспринимают значительные статические нагрузки в течение эксплуатации. На основании накопленного опыта эксплуатации и исследования ВНИИЖТ вагоны изготавливают из сталей, имеющих следующие характеристики:
временное сопротивление разрыва ? = 500-550 мПа;
предел текучести ?т = 400 мПа;
относительное удлинение ? = 21%;
- предел выносливости при изгибе ? ?210-230 мПа;
минимальное содержание серы и фосфора.
Наиболее распространенный материал для рамы и кузова - сталь низколегированная 09Г2Д.
Для стали 09Г2Д: ? = 450 мПа; ?т = 310 мПа; ? = 21%; Е = 2,1•105мПа.
Для расчетных режимов І и ІІІ допускаемые напряжения:
[?]І = 0,85• ?т = 270 мПа, [?]ІІІ =150 мПа.
Так же при необходимости для изготовления рам и кузовов используются стали с повышенной коррозионной стойкостью: 10ХНД, 12ХПФД, 15ХСНД.
2.2 Расчет на вертикальные нагрузки
Проведем упрощенный расчет рамы как балки на двух опорах.
Распределенная нагрузка находится по формуле:
;
Ркр - вес груза;
Рр - вес рамы;
Рд - динамическая нагрузка;
2lр - длина рамы,
Максимальная вертикальная динамическая нагрузка от кузова, Н:
;
Коэффициент вертикальной динамики :
где a - коэффициент, принимаемый на основании обработки результатов теоретических и экспериментальных исследований, a = 0,15 (для необрессоренных частей тележки);
коэффициент осности тележки в = 1;
конструктивная скорость км/ч = 33,33 м/с;
статический прогиб рессорного подвешивания под нагрузкой брутто
= 0,05 м;
Рд=(63,3+14)•0,3396 = 26,25 т,
тогда
т/м.
Возьмем ІІІ режим как наиболее неблагоприятный
;
т;
? l ? 1,84; ?М = 0; q•l•l/2+М1 = 0; М1 = -5,62•1,842 / 2 = -9,51 т/м;
? l ?14,72; ?М = 0; -RA•l+q•1,84•(1,84/2+l)+q•l2/2+M = 0;
Мmax = 41,36•4,45-5,62•1,84•(1,84/2+4,45) + (5,62•4,452/2) = 71,9 т/м;
Напряжение от изгиба находится по формуле:
,
где момент сопротивления W=0,21;
мПа;
[?] › ? - условие прочности выполняется.
2.3 Расчет на продольные нагрузки
Хребтовая балка воспринимает продольные нагрузки. Будем считать, что других нагрузок рама не воспринимает.
Материал рамы 09Г2, предел текучести ?т = 400мПа, допускаемые напряжения для хребтовой балки [?] = 0,85 ?т , при растяжении и сжатии при І режиме нагружения.
? = N/F;
N - нагрузка,
F - площадь поперечного сечения;
= (183•10,5+130•16+(310-16-10,5)•9)•2 = 13106 мм2 = 0,131м2;
Для первого режима нагружения: N = 3,5мН;
[?] = 0,85•400 = 340 мПа;
мПа;
Условие прочности при первом режиме выполняется, так как [?] › ?.
Для третьего режима нагружения: N = 1мН; [?] = 150 мПа;
мПа;
Условие прочности при третьем режиме выполняется, так как[?] › ?.
2.4 Расчет на ремонтные нагрузки
Нагрузка при подъеме кузова прикладывается к шкворневым балкам за специальные петли.
Моменты инерции сечения относительно оси у:
jy = 2•(b1•h12 / 12 + b1•h1•y2) + 2• b2•h23 / 12,
где
b1 - ширина горизонтальных полок;
h1 - высота горизонтальных полок;
b2 - ширина вертикальных полок;
h2 - высота вертикальных полок;
у - расстояние от центра тяжести горизонтальной полки до центра сечения.
jy = 2•(0,450•0,0143/12 + 0,450•0,014•(0,150+0,007)2)+2•0,300•0,0083/12 = 3,106•10-4 м4.
Момент сопротивления сечения относительно оси у:
Wy = jy / y2;
где у2 = 164 мм - максимальное отклонение сечения от центра.
Wy = м3;
т/м;
Н•м;
[?]= 0,85 ?т = 0,85•400 = 340 мПа;
мПа;
Условия прочности при ремонтных нагрузках выполняется [?] › ?,
коэффициент запаса:
.
3. РАСЧЁТ ХОДОВЫХ ЧАСТЕЙ ВАГОНА
Колёсная пара (см. рис. 14) состоит из оси 1 и двух укреплённых на ней колёс 2. Типы, основные размеры и технические условия на изготовление вагонных колёсных пар определены Государственными стандартами, а содержание и ремонт - Правилами технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ) и Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колёсных пар. Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колёс , а также конструкцией подшипника и способом крепления его на оси (см.табл.4).
Таблица 4
Типы колёсных пар вагонов
Тип колёсной парыТип осиДиаметр колеса, ммТип подшипника на колёсной пареПрименениеРУ1-950РУ1950КаченияНа всех грузовых и пассажирских вагонах постройки после 1963 г.РУ1Ш-950РУ1Ш950КаченияНа всех грузовых и пассажирских вагонах постройки с 1979 г.РУ-950РУ950КаченияНа всех грузовых и пассажирских вагонах постройки до 1964 г.РУ-1050РУ1050КаченияНа пассаж