Введение

1 Конструкционная часть

2 Техническая характеристика

3 Проектирование и расчёт несущих элементов тележек вагонов

4 Расчётные нагрузки, действующие на тележку цистерны

5 Расчёт надрессорной балки тележки

6 Расчет подшипника на долговечность

7 Расчет фрикционного клина

8 Проверка обеспечения автоматической сцепляемости вагона на участке сопряжения кривой и прямой

Литература

Фрагмент курсовой работы

 

 

Последовательное проведение намеченного ОАО «РЖД» курса на обеспечение устойчивой работы железных дорог, стабильного и эффективного функционирования отрасли на основе сбалансированности использования имеющихся технических средств, внедрения технологически обоснованных принципов управления позволило в первом полугодии нынешнего года заметно улучшить работу отрасли.

Проектирование вагонов является сложной инженерной задачей, обеспечивающей безопасность движения поездов. В значительной мере оно влияет на технико-экономические показатели всех подразделений железных дорог и многих отраслей народного хозяйства и населения страны, пользующихся услугами железнодорожного транспорта. В создании нового типа и конструкции вагона принимают участие специалисты научно–исследовательских и проектно-конструкторских организаций, заводов вагоностроительной, металлургической, электротехнической и других отраслей промышленности.

Создание высокоэффективных типов и конструкций вагонов, качественное техническое их обслуживание и ремонт во многом зависит от квалификации специалистов вагонного хозяйства. Для поддержания высокого технического уровня вагонного парка в современных условиях необходимо применение новейших технологий с использованием средств механизации и автоматизации процессов при проектировании, постройке и эксплуатации вагонов. Незначительное повышение эффективности вагонов приводит к существенным суммарным результатам.

Оптимизация перевозочного процесса и инфраструктуры, используемой для перевозок, обеспечит высокую эффективность работы железных дорог в условиях реформирования отрасли, будет способствовать сокращению эксплуатационных затрат и прибыльной работе ОАО «РЖД».....

 

 

Описание конструкции полувагона

Рис. 1 - Общий вид полувагона: 1-скользун, 2-опорноя пластина, 3-винт 4—шайба стопорная, 5-гайка, 6- проволока, 7-прокладка регулировочная, 8- контргайка, 9- ролик скользуна тележки, 10- демпфер скользуна тележки.

Полувагон предназначен для общесетевого использования на железных дорогах России, стран СНГ и Балтии колеи 1520 мм для перевозки массовых неагрессивных грузов, не требующих защиты от атмосферных осадков: насыпных непылевидных, навалочных, штабельных и штучных с креплением их в соответствии с требованиями правил погрузки. Не допускается погрузка грузов с температурой выше +100 °С.

Полувагон выполнен в исполнении У категории 1 по ГОСТ 15150 с обеспечением эксплуатационной надежности при нижнем рабочем и предельном значении температуры минус 50 °С.

Конструкция полувагона обеспечивает:

-прохождение сортировочных горок, горок вагоноопрокидывателей,

вагоноопрокидывателей, разгрузку на вагоноопрокидывателях;

-автоматическое сцепление автосцепок на участке сопряжения прямой и кривой R 135 м без переходного радиуса;

проход в сцепе участка сопряжения прямой и кривой R 80 м без

переходного радиуса;

- проход в сцепе S-образной кривой R 120 м без прямой вставки;

-проход одиночного вагона в круговой кривой R 60 м.

Обозначение полувагона при заказе: «Полувагон модель 12-132-03 по ТУ 3182-112-07518941-2004».

Полувагон состоит из следующих составных частей (рис. 1):

- кузова;

- двухосных тележек модели 18-578;

- автосцепных устройств;

- стояночного тормоза;

- автоматического тормоза.

Кузов полувагона (рис. 2) цельнометаллический, сварной конструкции, предназначен для размещения перевозимых грузов.

Рис. 2 - Кузов полувагона:

1- стена боковая 2- стена торцевая; 3- рама, - 4- крышка люка, - 5 механизм подъема крышки люка; 6- механизм запирания крышек люков

На раме кузова размещаются четырнадцать разгрузочных люков, автосцепное устройство и тормозное оборудование.

Кузов полувагона опирается на тележки, которые являются ходовой частью вагона, через которую осуществляется взаимодействие вагона и пути, а также направленное движение по рельсовому пути.

Нагрузка от кузова передается через пятники на подпятники тележки, что обеспечивает свободный поворот тележки на кривых участках пути. В центральное отверстие пятников и подпятников устанавливаются шкворни.

Дополнительно нагрузка от кузова передается через узлы скользунов кузова на упруго - катковые скользуны тележек, которые предназначены для гашения боковых колебаний кузова полувагона, ограничения виляния тележек и повышения устойчивости движения полувагона.

Узел скользуна кузова (рисунок 1) состоит из скользуна 1, приваренного к нижнему листу шкворневой балки, опорной пластины скользуна 2, которая крепится к скользуну винтами 3, гайками 5. Винты стопорятся контргайкой 8, шайбой 4 и проволокой 6. Между опорной пластиной и скользуном устанавливаются регулировочные прокладки 7, которые подбираются для обеспечения необходимого зазора между опорной пластиной скользуна кузова и роликом скользуна тележки.

Автосцепное устройство предназначено для автоматического сцепления вагонов, удержания их на определенном расстоянии друг от друга, передачи и амортизации продольных усилий, действующих на вагон во время движения в поезде и маневровых работах.

Автоматический тормоз предназначен для создания искусственного сопротивления движению поезда с целью регулирования скорости или обеспечения его полной остановки.

Стояночный тормоз предназначен для затормаживания вручную стоящего вагона, находящегося на путях в пунктах разгрузки и выгрузки, в отстое и на уклонах.

Кузов состоит из следующих частей:..........

 

Технические характеристика. 4 –х осный полувагон с глухим кузовом. Модель 12-132-03

 

Для перевозки массовых неагрессивных, насыпных непылевидных, навалочных грузов с температурой не выше +100оС, не требующих укрытия от атмосферных осадков, а также штабельных и штучных грузов.

Грузоподъемность, т 69,5

Масса тары вагона, т 24

Объём кузова, куб.м 88

Удельный объём, куб.м/т 1,26

Габарит 1-ВМ

База вагона, мм 8650

Длина, мм:

- по осям сцепления автосцепок

- по концевым балкам (длина рамы) 

13920

12780

Ширина максимальная, мм 3158

Высота от УГР, мм

- максимальная

- до нижней обвязки 

3806

1421

Количество осей, шт. 4

Внутренние размеры кузова, мм

Д х Ш х В (по боковым стенкам) 12750 х 2911 х 2365

Количество разгрузочных люков, шт.: 14

Размер разгрузочных люков, мм 1327х1540............

 

Рекомендации по проектированию и определению основных параметров тележек и расчёту несущих элементов конструкции тележек, рам и надрессорных балок.

Рекомендации по проектированию тележек вагонов

Вновь проектируемые тележки вагонов должны разрабатываться с учётом допускаемых осевых и погонных нагрузок от вагона на путь. При этом наибольшая осевая нагрузка должна приниматься по техническим требованиям в зависимости от назначения и конструктивной скорости вагона или по стандартам на соответствующие типы тележек и колёсных пар.

     В целях обеспечения свободного перемещения деталей тележек относительно кузова при проходе кривого участка пути малого радиуса определяется угол поворота тележки относительно её центра поворота по формуле:........

 

При расчёте на прочность вагонов и их частей, согласно нормам МПС, должны учитываться следующие нагрузки: вертикальная и боковая нагрузка; продольные силы; усилия, связанные с торможением; внутреннее давление в резервуарах; усилия распора сыпучих и скатывающихся навальных грузов; усилия, возникающие при механизированной погрузке и выгрузке вагона; усилия, прикладываемые к вагону при ремонте.

При выполнении данной  работы необходимо определить:

1)   вертикальные   статические   и   динамические   нагрузки, действующие   на   кузов   вагона   и   детали   тележки   (подпятник надрессорной балки, двухрядную пружину рессорного комплекта, боковую раму, один подшипник, колёсную пару);

2) боковые нагрузки, действующие на кузов вагона и детали тележки (подпятник надрессорной балки, двухрядную пружину рессорного комплекта, боковую раму, один подшипник, колёсную пару); а также их вертикальные составляющие, приложенные к деталям тележки.

 

Вертикальные нагрузки, действующие на вагон и его части

Вертикальные статические нагрузки

Статическая нагрузка на любую деталь вагона определяется по формуле:........

 

 

Надрессорная балка рассматривается как статически определимая на двух опорах балка. Опорами в вертикальной плоскости являются рессорные комплекты. Расчетными сечениями балки являются сечения: 1-1 – посередине балки; 2-2 – по краю подпятника; 3-3 – по краю технологического отверстия; 4-4 – возле скользуна; 5-5 – в концевой части.

Рис.  – схема приложения расчетных сил к надрессорной балки тележки и положение расчетных сечений

Определение расчетных сил действующих на балку

 

Расчетными силами при проектировании надрессорной балки являются: вертикальная статическая Рст; вертикальная динамическая Рд; вертикальная от боковых сил РБ; вертикальная от продольных сил инерции при торможении РИ; продольная сила инерции, возникающая при торможении ТИ. Горизонтальная сила от боковых нагрузок, действующая вдоль надрессорной балки, в расчете не учитывается.

Вертикальная статическая сила, кН,.....

 

В колесных парах грузовых и пассажирских вагонов рекомендуется применять типовой буксовый узел с установкой в нем двух цилиндрических роликовых подшипников при консистентной смазке, если техническим заданием не предусмотрена другая конструкция.

Расчет динамической эквивалентной радиальной нагрузки для роликовых подшипников выполняется по формуле:........

 

Принимаем, что фрикционные клинья изготовлены из материала чугун ВЧ 120, фрикционная планка - Сталь 30ХГСА, а надрессорная балка из стали марки 20ГЛ. Коэффициент трения между фрикционной планкой и клином принимаем равным.....

.........................

1. Пастухов И. Ф., Лукин В. В., Жуков Н. И. Вагоны: учебник для техникумов железнодорожного транспорта./Под ред. В. В. Лукин. – М.: Транспорт, 1977.-280с.
2. Пастухов И. Ф., Пугунов В. В., Р. О. Кошкалда. Конструкция вагонов: учебник для колледжей и техникумов ж.-д. транспорта. - М.: Желдориздат, 2000. 504с.
3. Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосеев Ю.П. Вагоны. Общий курс: Учебник для вузов ж.-д. транспорт. / Под ред. В.В. Лукина. – М.: Маршрут, 2004.-424с.