Модернизация платформы 13-9004
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
ые размеры и допускаемые нагрузки для стандартных типов осей вагонов широкой колеи, кроме вагонов электро- и дизель-поездов приведены в табл.6.
На шейки осей РУ1 и РУ1Ш устанавливают роликовые подшипники с наружным диаметром 250 мм, а на оси РУ - диаметром 280 мм. Поэтому посадочные диаметры у них разные. Диаметры шеек оси III типа, применяемой в вагонах старых типов, используемых в основном на подъездных путях промышленных предприятий, имеет больший диаметр шеек в связи с возможными переточками в эксплуатации.
Для грузовых вагонов с повышенными нагрузками от колёсной пары на рельсы до 245 кН предусмотрена усиленная ось, имеющая увеличенные диаметры.
Оси проектируют в исполнении УХЛ по ГОСТ 15150. Для вагонов магистральных дорог колеи 1520 мм оси изготавливают из осевой заготовки по ГОСТТ 4728: для вагонов основных типов применяется сталь марки ОсВ, для вагонов электропоездов - сталь марки ОсЛ. Химический состав осевой стали в %: углерода 0,4…0,48, марганца 0,55…0,85, кремния 0,15…0,35, фосфора - не более 0,04, серы - не более 0,45; хрома и никеля - не более каждого по 0,3; меди - не более 0,25.
Таблица 6
Тип осиДиаметр, ммДлина шейки, ммОбщая длина оси, ммРасстояние между центрами приложения нагрузки на шейки, ммНаибольшая статическая нагрузка от колёсной пары вагонов на рельсы, кН ()шейкаПредпосту-пичная частьподступичная частьсерединаГрузовыеПассажирскиеРУ113016519416517622952036230(23,5)176,5 (18)РУ1Ш13016519416519022942036230 (23,5)176,5 (18)РУ13516519416524823902036230 (23,5)176,5 (18)III14517019416525423302036230 (23,5)14017520517019022162036245 (25)
3.1 Определение основных размеров колесной пары.
Расчет оси и колеса
При условном (приближённом) методе расчёта на прочность ось рассматривается в статическом состоянии, на неё действует система сил (см. рис.16), состоящая из вертикальной силы, равной и горизонтальной:
,
где - максимальная статическая расчётная или фактическая нагрузка от кол- ёсной пары на рельсы.
Множители в выражениях по определению горизонтальной и вертикальной сил учитывают динамической действие сил соответственно в вертикальном и горизонтальном направлениях.
Рис. 16 Схема действия сил при условном методе расчёта оси колёсной пары
Расчёт и выбор соответствующих значений величин будем производить, руководствуясь Нормами для расчёта и проектирования новых и модернизируемых вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных) и ГОСТом 4835-80.
Исходные данные:
тип оси колёсной пары - РУ1Ш;
фактический диаметр шейки оси мм;
фактический диаметр подступичной части оси мм;
фактический диаметр середины оси мм;
допускаемый износ по длине шейки оси м.
осевая нагрузка т;
количество осей вагона ;
вес брутто вагона т.
- Вычисление нагрузок.
Осевая нагрузка (выраженная в единицах СИ), Н:
;
Н = 0,229 МН.
Вес колёсной пары (выраженный в единицах СИ), Н:
,
где - масса колёсной пары РУ1Ш, = 1,2 т;
Н.
Вертикальная нагрузка, действующая на колёсную пару, Н:
;
Н.
- Определение изгибающих моментов.
Изгибающий момент в первом расчётном сечении, :
,
где - расстояние от центра оси колёсной пары до центра тяжести кузова,
= 1,45 м;
- расстояние между центрами приложения нагрузки на шейки,
= 2,036 м;
- длина шейки оси, = 0,19 м;
- коэффициент, учитывающий увеличение длины шейки при износе бурта (вводится для букс с подшипниками скольжения), = 0;
? 0,020.
Изгибающий момент во втором расчётном сечении, :
,
где - половина расстояния между центрами приложения нагрузки на шейки, м:
;
м;
s - половина расстояния между кругами катания, м:
,
где 2s - расстояние между кругами катания, 2s = 1,58 м;
м;
- радиус средне изношенного колеса, = 0,45 м;
?
? 0,098.
Изгибающий момент в третьем расчётном сечении, :
;
? 0,056.
- Нахождение диаметров оси.
Диаметр шейки оси, мм:
,
где - допускаемое напряжение для шейки оси, Па;
мм ? 0,1201 м.
С учётом припусков на обработку окончательно принимаем, мм:
;
мм ? 0,1221 м.
Замечаем, что условие ? выполняется.
Диаметр подступичной части оси, мм:
,
где - допускаемое напряжение для подступичной части оси,
Па;
мм ? 0,1823 м.
С учётом припусков на обработку окончательно принимаем, мм:
;
мм ? 0,1883 м.
Замечаем, что условие ? выполняется.
Диаметр средней части оси, мм:
,
где - допускаемое напряжение для средней части оси, Па;
мм ? 0,1542 м.
С учётом припусков на обработку окончательно принимаем, мм:
;
мм ? 0,1602 м.
Замечаем, что условие ? выполняется
Распечатка результатов, полученных при использовании программы PRNT.
***** Параметры введенные для расчета *****
Мбр=92.300т Мкп=1.200т h=1.450м S=0.790мколеса=0.450м 2l=2.036м Длина шейки lh=0.190м
Допускаемый износ шейки оси Z=0.001м
Допускаемые напряжения в МН/(м*м): [G1]=120 [G2]=165 [G3]=155
***** Результаты расчета *****
Нагрузка на ось Poc=0.234МН
Изгибающий момент в сечении N-1 М1=0.021 МН*м
Изгибающий момент в сечении N-2 М2=0.100 МН*м
Изгибающий момент в сечении N-3 М3=0.057 МН*м
Напряжения в сечении N-1 G1=97.569 МН/(м*м)
Напряжения в сечении N-2 G2=139.862 МН/(м*м)
Напряжения в сечении N-3 G3=129.196 МН/(м*м)
Необходимые диаметры оси:=0.1213м d2:=0.1836м d3:=0.1553м
Необходимые диаметры оси с уче?/p>