4. Определение геометрических размеров цистерны. Наружная длина котла.
Lнк=Lк+2δ2 = 11330+2*11=11374мм
Где δ2 - толщина днища (10мм)
Длина рамы по концевым балкам
Lp = LHK+2*αT = 11374+2*300=11974мм
Где αT - расстояние от наружной поверхности котла до лобового листа концевой балки. У 4-осных цистерн котел или равен длине рамы, или не доходит до лобового листа от 90 до 425 мм.
База цистерны вычисляется по формуле
lб = 2lp/1,41 = 11974/ = 8492 мм
Длина консольной части
Lk = (11974 - 8492)/2 = 1500 мм
Длина цистерны по осям сцепления автосцепок
Lac = 2Lp + 2αac = 11974+2*430 = 12834 мм
Где αac - вылет автосцепки, αac = 0,43м
Полная высота цистерны
H = Hоп + Dн + hлк = 1290+2620+300=4210 мм
Где Hоп - расстояние от головки рельсов до нижней опорной точки котла на раму. Для 4-осных цистерн Hоп = 1290 мм
hлк - высота люка с крышкой, hлк = 0,3 м
Dн - наружный диаметр котла
Dн = D1 + δ1 + δ3 = 2600+9+11=3020 мм
Где D1 - внутренний диаметр котла;
δ1 - толщина верхнего листа котла;
δ3 - толщина нижнего листа котла
Величина погонной нагрузки спроектированной цистерны
Q = = 63.3*(1+0,32)/12,834 = 6,51
5. Вписывание цистерны в габарит
Определение размеров строительного очертания цистерны
Наибольшее горизонтальное смещение вагона в одну сторону с середины полей
q+W =40мм
где W - наибольшее горизонтальное смещение надрессорной балки тележки из центрального положения в одну сторону в мм;
q - наибольшее горизонтальное смещение буксового узла из центрального положения в одну сторону в мм.
Величина 0,5(S-d) для цистерны проектируемой по габариту 02-ВМ
,5(S-d) =0,5(1465-1410)=27,5мм
Где S - 1465 - максимальная ширина колеи в кривой расчетного радиуса 250м;
q - 1410 - максимальное расстояние между наружными гребнями предельно изношенных гребней колес в мм.
В пределах верхнего очертания габарита 02-ВМ очертания имеют следующие выражения:
E0 = 0.5(S-d)+q+W+(K1+K3)-K;В = 0.5(S-d)+q+W+[K2(l-n)n+K1+K3]-K+α;
EH = [0.5(S-d)+q+W]+ +[K2(l+nK)nK-K1-K3]-K+β,
Где E0, EB, EH - соответственно ограниченная по ширине в шкворневом сечении, во внутреннем сечении между шкворнями тележек для поперечных сечений, расположенных на консолях вагона.
Габариты | Коэффициенты | ||
k1 | k2 | k3 | |
Т, Тц, Тпр 1-Т | 0,625р2 | 2,5 | |
1-ВМ, 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ | 0,5р2 |
Таблица 2 - Значение коэффициентов
- база тележки
E0 = 27,5+40+(0,5*1,852) = 69,21 мм;
EB = 27,5+40+[2*(7.205-4.75)*4.75+0.5*1.852] = 92.53 мм;
EH = [27.5+40]+(7.205+2*4.75)/7.205+[2(7.205+4.75)4.75-0.5*1.852]=181.68мм
Таким образом проектная ширина цистерны должна быть не более
В=1575*2=3150мм
Принятая ширина платформы цистерны составляет 3150 мм, поэтому можно считать, что проектируемая цистерна вписывается в габарит 02-ВМ.
Определение допускаемых вертикальных размеров цистерны.
Наименьшие допускаемые вертикальные размеры цистерны понизу для верхнего очертания габарита получают путем увеличения соответствующих вертикальных габаритов подвижного состава на величину возможного в эксплуатации статического понижения рамы цистерны и укрепленных на ней частей.
Для 4-осных цистерн на 2-осных тележках ЦНИИ-Х3 величина статического понижения рамы цистерны равна
δ= 70+0,5*Рр*λm
где РР - вес обрессоренных частей цистерны;
λm - общая жесткость рессорного подвешивания тележки λm = 1,25мм/т
Вес обрессоренных частей цистерны определяется по формуле:
Рр = mбр-2*Ртел+2*Риб = 83,7-2*4,85+2*0,4 = 74,8т
Где mбр - вес брутто цистерны, mбр = 83,7 т
Ртел - вес тележки, Ртел = 4,85т
Риб - вес надрессорной балки, Риб = 0,4т
Величина статического прогиба равна
δ= 70+0,5*74,8*1,25=116,75 мм
Вертикальные размеры проектного очертания кузова цистерны
поверху
Нп = Нгаб - δ
понизу
hп = Нгаб + δ
где Нгаб - высота габарита в соответствующей точке
Нп = 4650 - 116,75 =4533,25 мм
hп =340 + 116,75 =456,75 мм
Таким образом проектируемая цистерна вписывается в габарит 02-ВМ
Заключение
В курсовой работе рассмотрена конструкция специализированной цистерны для перевозки соляной кислоты, а так же устройство подшипников букс вагонов.
Произведен расчет специализированной цистерны для перевозки соляной кислоты, рассчитаны грузоподъемность, тара и линейные размеры котла и рамы.
Выполнено вписывание цистерны в габарит 02-ВМ.
Список используемых источников
1. Пастухов И.Ф., Пигунов В.В., Кошкалда Р.О., Конструкция вагонов-М: Маршрут 2004.
2. Конструирование и расчет вагонов. Под. Ред. В.В. Лукинам-М: УМК МПС, 2000.
. Грузовые вагоны колеи 1520 мм железных дорог. Альбом-справочник.: ПКБ-ЦВ, 1998.
. Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов. Справочное пособие.
. Вагоны. Под. Ред. Л.Д. Кузьмича. М.: Машиностроение, 1978.