Разработка новой конструкции грузового вагона со сниженной тарой вагона и повышенной грузоподъемностью. Вписывание вагона в габарит подвижного состава. Определение вертикальных нагрузок, расчет устойчивости движения колесной пары по рельсовой колее.
Аннотация к работе
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. 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. 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».Все вагоны независимо от назначения и конструкции состоят из элементов (узлов), общих для вагонов любого типа. К этим элементам относятся ходовые части, кузов, ударно-тяговые приборы и тормозное оборудование. Кроме перечисленных элементов, тележки имеют раму, на которой крепятся детали рессорного подвешивания, тормозного оборудования и предохранительные скобы, а для передачи нагрузки от кузова на тележку - надрессорные балки с подпятниками и скользунами. Ходовые части (тележки) являются наиболее ответственными узлами, которые должны обеспечивать безопасность движения вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью хода (наименьшее динамическое воздействие на перевозимый груз и на элементы пути) и наименьшим сопротивлением движению. У многих вагонов основанием кузова является рама, состоящая в основном из продольных и поперечных балок, жестко соединенных между собой.Для сравнения вагонов между собой пользуются величинами, представляющими отношениями этих параметров: удельный площадь пола fy, технический коэффициент тары кт, осевая ро и погонная qп нагрузки. Правильный выбор параметров обеспечивает наименьшие затраты на перевозку грузов. Так как вагоны имеют длительный срок службы, то вновь проектируемые конструкции должны удовлетворять не только современным, но и перспективным условиям эксплуатации.Возможная осевая нагрузка определяется на основе прочности пути, которая, в свою очередь, зависит от грузонапряженности железных дорог. Исходя из мощности пути и экономичности его содержания, а также прочности подвижного состава в настоящее время для основных типов грузовых вагонов допускаемая осевая нагрузка составляет 25,5 тс. Проводимая реконструкция пути, заключающаяся в установке более тяжелых типов рельсов (Р 65 и Р 75) с объемной закалкой, позволяет в перспективе увеличить вагонные осевые нагрузки до 25 тс и более. На основании исходной осевой нагрузки и осности вагона, которые указаны в задании на курсовой проект, грузоподъемность разрабатываемой конструкции (нового) вагона рассчитывается по формуле: Р = , (2.1) где ромо= Рбр - масса брутто вагона, т; Ориентировочное значение технического коэффициента тары определяется исходя из параметров существующей (базовой) модели вагона: кт = , (2.2) где Тб = 25,2-тара базовой модели вагона по заданию, т.;Определив грузоподъемность вагона Рн, можно вычислить площадь пола Fн: Fн = Рн ?fy.опт, (2.6) где f у.опт = 0.8 м2/т-оптимальное значение удельного объема. Наружная длина кузова, совпадающая у большинства конструкций с длиной рамы, определяется по формуле: , (2.8) где - толщина торцовой стенки корпуса Толщину торцовой стенки кузова вагона можно принимать равной толщине стенки базового вагона: м, 2Lp= 19,8 0,6=20,4 мОдним из главных условий безопасности движения вагонов является предупреждение возможности их соприкосновения со стационарными сооружениями, расположенными вблизи железнодорожного пути, или с другим подвижным составом, находящимся на соседнем пути, поэтому стационарные сооружения должны располагаться на определенном расстоянии от железнодорожного пути, а подвижной состав иметь ограниченное поперечное очертание.При движении вагона по кривому участку пути его ось пересекается с осью пути в двух точках сечения вагона, которые называют пятниковыми, или направляющими. Таким образом, допускаемая ширина вагона на некоторой высоте Н над уровнем верха головок рельсов определяется по формуле: 2В = 2(Во - Е), (3.1) где Во - половина ширины габарита подвижного состава, в который производится вписывание вагона, на некоторой высоте Н, Во=3000 мм; Для направляющих поперечных сечений (по шкворням тележки) ограничение рассчитывается по формуле: Ео = 0,5(Sk - dг) q ? (к1-к3)-к. В формулах (3.2) - (3.4): 0,5(Sk - dг) - максимальный разбег предельно изношенной колесной пары в рельсовой колее (смещение из центрального положения в одну сторону); Sk - максимальная ширина колеи в кривых расчетного радиуса, при ширине кол
План
Содержание
Введение
1. Описание конструкции вагона и тележки
2. Выбор основных параметров вагона
2.1 Расчет грузоподъемности вагона
2.2 Определение линейных размеров вагона
3. Вписывание вагона в габарит подвижного состава
3.1 Определение горизонтальных размеров строительного очертания вагона
3.2 Установление вертикальных размеров строительного очертания вагона
3.3 Определение размеров проектного очертания вагона
4. Нагрузки, действующие на вагон и его части
4.1 Вертикальные нагрузки, действующие на детали тележки
4.1.1 Вертикальная статическая нагрузка
4.1.2 Вертикальная динамическая нагрузка
4.1.3 Суммарная вертикальная нагрузка
4.2 Боковая нагрузка
4.3 Нагрузки, обусловленные силами инерции
5. Расчет оси колесной пары по условному методу (метод ЦНИИ-НИБ)
6. Устойчивость движения колесной пары по рельсовой колее
7. Расчет на прочность и выносливость рессорного комплекта
7.1 Расчет на прочность
7.2 Расчет на выносливость
8. Технико-экономическое обоснование эффективности разработанной конструкции вагона
Заключение
Библиографический список
Введение
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». Разработка плана формирования вагонов с контейнерами является актуальной проблемой для железных дорог РФ. В настоящее время среднесуточные объемы погрузки - выгрузки 38% контейнерных пунктов для переработки среднетоннажных контейнеров не превышает одного контейнера в сутки и только на 19,2% КП переработка достигает 10 у.е. Рациональная организация контейнеропотоков предусматривает наиболее экономичные пути их следования, порядок формирования поездов и вагонов с контейнерами. Календарное планирование погрузки контейнеров имеет отрицательный эффект, который состоит в том, что уменьшение периодичности приема грузов к перевозке ведет к снижению качества транспортного обслуживания грузоотправителей.