2 Расчет технико-экономических показателей грузового вагона

2.1 Определение грузоподъемности и тары проектируемого крытого вагона, полувагона, вагона-хоппера и платформы

Технический коэффициент тары вагона-прототипа определяется по формуле

, (2.1)

где Т_пр – тара вагона-прототипа;

Р_пр – грузоподъемность вагона-прототипа.

Технический коэффициент тары проектируемого вагона определяется из следующего выражения

k_т =k_пр ·k _м ·k_л , (2.2)

где k_м – коэффициент, учитывающий влияние применяемого материала на изменение тары вагона, k_м = 0,9 – 0,98;

k_л – коэффициент, учитывающий изменение линейных размеров элементов вагона, k_л = 0,9 – 0,98.

Грузоподъемность проектируемого вагона определяется по формуле

, (2.3)

где Р_о – допускаемая осевая нагрузка;

m₀ – число осей вагона,

k_T – технический коэффициент тары.

Тара проектируемого вагона определяется

. (2.4)

Масса брутто вагона определяется по формуле

.

Удельный объем кузова вагона-прототипа равен

, (2.5)

где V_пр – объем кузова проектируемого вагона.

Объем кузова проектируемого крытого вагона определяется по формуле

. (2.6)

2.2 Определение размеров кузова крытого вагона и полувагона

Высоту внутреннюю и ширину кузова принимаем как у прототипа, тогда наружная ширина кузова будет равна

2В_нар=2В_вн+2а_бст, (2.7)

где а_бст – толщина боковой стены.

Внутренняя длина кузова проектируемого вагона равна

. (2.8)

Наружная длина кузова проектируемого вагона вычисляется

, (2.9)

где – толщина торцевой стены.

2.3 Определение размеров кузова вагона – хоппера

Линейные размеры кузова и бункеров принимаем как у вагона-прототипа.

Объем наклонной части кузова у торцевой стены определяется по формуле

, (2.10)

где Н_вн – внутренняя высота кузова без бункеров;

2В_вн – внутренняя ширина кузова без бункеров;

V_б – объем бункера;

α – угол наклона торцевой стены.

Объем прямоугольной части кузова равен

. (2.11)

Длина прямоугольной части кузова равна

. (2.12)

Внутренняя длина кузова равна

, (2.13)

где – длина наклонной части кузова.

Наружная ширина кузова определяется по формуле

2В_нар=2В_вн+2а_бст, (2.14)

где а_бст – толщина боковой стены.

Длину рамы принимаем с условием размещения раскосов и тормозного оборудования как у вагона-прототипа модели.

2.4 Определение размеров кузова универсальной платформы и платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров

Площадь пола универсальной платформы вычисляется по формуле

, (2.15)

где f – удельная площадь платформы-прототипа;

Р – рассчитанная грузоподъемность.

Принимаем внутреннюю ширину платформы такую как у платформы-прототипа, тогда внутренняя длина кузова платформы составит

, (2.16)

где – наружная длина платформы;

– ширина проектируемой платформы, принимаемая равной ширине вагона-прототипа.

Наружная ширина кузова универсальной платформы

, (2.17)

где – толщина бокового борта.

Наружная длина кузова

, (2.18)

где – толщина торцевого борта.

Внутренняя длина кузова платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров составит

, (2.19)

где n₁. – количество контейнеров типа IА, как правило n₁ = 2;

– наружная длина контейнера типа IА.

а₂ – расстояние между контейнерами.

Принимаем внутреннюю ширину платформы такую как у вагона-прототипа.

Наружная длина кузова платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров

, (2.20)

где а₁ – расстояние от торцевой стены контейнера до лобового листа концевой балки.