Модернизация четырехосного вагона-хоппера модели 19-Х051 - Курсовая работа

Цель курсового проектирования - на основе имеющегося вагона-прототипа усовершенствовать его конструктивные элементы, что позволило бы решить ряд проблем, связанных с его эксплуатацией. Задачами курсового проектирования являются: • ознакомление с имеющимися аналогами заданного вагона-прототипа; • изучение особенностей проектирования основных узлов вагона хоппера; • анализ изменений конструкции и результатов расчётов под воздействием нагрузок при различных эксплуатационных режимах; • приобретение навыков по методике расчёта, проектирования составных частей вагона с использованием ЭВМ. Общее устройство вагонов 1.1 Обзор и анализ вагонов проектируемого типа, и обоснование основных предложений по совершенствованию конструкций 1.2 Технико-экономические показатели вагона прототипа 1.3 Вписывание вагона в габарит 1.4 Кузов вагона 1.5 Ходовые части вагона 1.6 Автосцепное оборудование 1.7 Тормозное оборудование 2. Расчет кузова вагона на прочность 2.1 Расчетная схема и основные силы, действующие на кузов. 2.2 Материалы и допускаемые напряжения 2.3 Расчет на вертикальные нагрузки 2.4 Расчет на продольные нагрузки 2.5 Расчет от сил внутреннего давления 2.6 Расчет на ремонтные нагрузки 3. Расчет ходовых частей вагона 3.1 Определение основных размеров колесной пары. Расчет оси и колеса 3.2 Выбор буксовых подшипников 3.3 Расчет рессорного подвешивания 3.3.1 Упругие элементы 3.3.2 Гасители колебаний 3.4 Расчет рамы и других деталей тележки 4. Расчет автосцепного устройства 4.1 Расчет поглощающего аппарата 4.2 Расчет автосцепки 4.3 Расчет деталей упряжи 5. Принципиальные параметры решения основных узлов 1.1 Обзор и анализ Вагонов проектируемого типа и обоснование основных предложений по совершенствованию кузова Хо?ппер - вид грузового вагона бункерного типа для перевозки по железнодорожным дорогам объемных сыпучих грузов: уголь, цемент, зерновые культуры, руда и другое. Такой вагон широко используют страны СНГ и Балтики,где ширины колеи составляет 1520 мм. Данный железнодорожный вагон имеет два основных вида: открытый и закрытый. Таблица 1 Модель Грузоподъемность, т Осевая нагрузка, т/ось Объем кузова, м3 Масса тары, т Длинна по осям автосцепок, мм База вагона, мм Ширина, мм Высота, мм Количество загрузочных/ разгрузочных люков Завод изготовитель 19-Х051 64 21 57 20 12090 7870 3270 4177 2/2 ОАО «Крюковский вагоностроительный завод» 19-9835 71 23,5 101 23 14720 10500 3280 5100 4/4 ЗАО «Тихвинский вагоностроительный завод» 19-9870 76,5 25 101 23,5 14720 10500 3280 5100 4/4 ЗАО «Тихвинский вагоностроительный завод» 19-923 70 23,5 81 23 13200 8980 3275 4934 4/4 ОАО «Стахановский вагоностроительный завод» 19-3054-01 71 23.5 94 22,5 14720 10500 3240 4565 4/4 ОАО «Брянский машиностроительный завод» 19-9734 71 23.5 95 22 14120 9900 2720 5160 4/4 ОАО «РузХимМаш» Проанализировав рынок вагонов хопперов для перевозки минеральных удобрений, можно сделать вывод что вагон прототип проигрывает вагонам конкурентам по многим показателям: обладает низкой грузоподъемностью, малым объемом кузова. Данная характеристика хорошо скажется на конкурентоспособности проектируемого вагона. 1.2 Конструктивная схема, технико-экономические параметры и линейные размеры вагона Основными технико-экономическими параметрами вагонов-хопперов, характеризующими их эффективность, являются грузоподъемность, тара, объем кузова и нагрузка от вагона на 1 пог. м пути. На рисунку 1 показана конструктивная схема вагона прототипа. Рисунок1 Удельный объем кузова: Vу=V/P где: V-объем кузова, м3 P-грузоподъёмность, т Удельный объем вагона прототипа: VУПт=57/64=0.89 м3/т На практике полностью занять геометрический объем кузова не удается, это связанно с тем, что сыпучий груз (минеральные удобрения) обладает значительным углом естественного откоса, в связи с этим коэффициент использования геометрического объема будет равен меньше единици (j