2. Выбор основных технико-экономических параметров грузовых вагонов.

Основными параметрами вагона являются: грузоподъемность Р, тара Т, осность , объем кузова V или площадь пола F, линейные размеры, статистика и погонная нагрузка. Для сравнения параметров между собой пользуются параметрами, представляющими отношения этих величин: удельный объем кузова, удельная площадь пола, коэффициент тары, осевая и погонная нагрузка.

Правильный выбор параметров обеспечивает наименьшие затраты на перевозку грузов.

Исходные данные:

Четырёхосный полувагон

Габарит О-ВМ

Удельная оптимальный объём 1,05()

Коэффициент тары 0,35

Осевая нагрузка 215 (кН)

2.1 Расчет грузоподъемности вагона.

где - вес брутто,(кН)

- заданная осевая нагрузка;

- количество колесных пар в вагоне

- коэффициент тары

(кН)

_{Вес тары вагона}

2.2 Определение линейных размеров вагона.

Зная удельный объём (vу,опт), определив грузоподъемность вагона (Р), можно определить внутренний объем кузова (V):

V = Р vу,опт =1,05*637,037=68,184()

Внутренняя длин:

2==68,184/5,974=11,413(м)

где Fк - площадь поперечного сечения кузова, заполненного грузом, м2.

Для ориентировочных расчетов внутреннюю ширину кузова платформы

можно принимать для габарита О-ВМ 2900 мм (2=2900мм)

Площадь поперечного сечения:

Fк = 2Вв ∙Нв =2,9*2,06=5,974()

где 2Вв – внутренняя ширина крытого, изотермического и полувагона, м.

Нв – внутренняя высота крытого, изотермического и полувагона, м.

Наружная длина кузова:

где =0,05(м)- толщина торцовой стенки кузова

Наружная ширина кузова:

где - толщина боковой стены кузова

Общая длина вагона по осям сцепления:

где - вылет автосцепки четырехосной платформы

База вагона:

Длина консольной части вагона:

Проверка на вписывание тележки под консольную часть вагона.

где -база двухосной тележки

-диаметр колеса

-высота гребня колеса

2,131 1,425

3. Вписывание вагона в габарит.

3.1 Определение горизонтальных поперечных размеров строительного очертания вагона.

На некоторой высоте H над верхним уровнем головки рельса максималь но допускаемая ширина вагона определяется по формуле:

где - полуширина габарита подвижного состава на рассматриваемой высотеH,

Е- ограничение полуширины для одного из рассматриваемых сечений.

3.1.1 Ограничения полуширины для кузова вагона.

Ограничения направляющих поперечных сечений вагона.

Внутреннее ограничение поперечных сечений вагона, расположенных между направляющими сечениями по середине базы, при n=1.

Наружное ограничение поперечных сечений вагона, расположенных снаружи его направляющих сечений, при n=nк

3.2 Определение размеров проектного очертания вагона.

Ширина проектного очертания вагона на некоторой высоте H над

уровнем верха головки рельсов определяется

где - конструктивно-технологические отклонения, допускаемые

при постройке вагона, в горизонтальной плоскости Ет = 15,5

3.3 Построение горизонтальной рамки проектного очертания вагона.

Горизонтальная рамка определяет наибольшую допускаемую ширину проектного очертания вагона для любого поперечного сечения по длине вагона.

В наших расчётах для упрощения рассматриваем только три поперечных сечения: по длине вагона; пятниковое I-I,наружние II-II-по середине вагона, крайние наружние сечения III-III-снаружи вагона.

Максимально допускаемая ширина вагона.

2804= 2773

Вагон можно считать вписанным в габарит

4. Расчет нагрузок, действующих на вагон и его части.

При выполнении данной работы необходимо определить.

1. вертикальные статические и динамические нагрузки, действующие на кузов вагона и детали тележки;

2. боковые нагрузки, действующие на кузов вагона и детали тележки.

4.1 Вертикальные нагрузки, действующие на вагон и его части.

4.1.1 Вертикальные статистические нагрузки.

где - вес брутто вагона,кH;

- вес частей и укрепленного на них оборудования, через которые передается нагрузка от рассчитываемой детали вагона на рельс, кH;

=g1,258т – колесная пара

=g0,074т – буксовый узел

_{=g0.450m – надрессорная балка}

=g0,338т – рессорное подвешивание

=g0,390т – боковая рама

=g4,880т – 2-осная тележка

На кузов:

На боковую раму:

_{На рессорный комплект}:

На надрессорную балку:

На подшибники:

На колесную пару:

4.1.2 Вертикальная динамическая нагрузка.

Вертикальная динамическая нагрузка определяется по формуле:

где - коэффициент вертикальной нагрузки.

Коэффициент вертикальной динамической нагрузки определяется по формуле:

_=*

_в=1,13

=0,97

а – для обрессоренных частей тележки 0,10

а – для необрессореных частей тележки 0,15

а – для элементов кузова вагона 0,05

b=,n=2

Для кузова:

_=0.336

_{Для надрессорного и рессорного комплекта:}

_=0.433

_{Для необрессореных частей:}

_=0.527

кузова = 0,336

колесной пары = 0,527

рессорный комплект = 0,433

боковой рамы, буксового узла = 0,527

надрессорной балки=0,433

_{На кузов:}

_{На рессорный комплект:}

_{На боковую раму:}

_{На подшибник:}

_{На колесную пару:}

_{На надрессорную балку:}

Суммарные нагрузки:

На кузов:

На рессорный комплект:

На боковую раму:

На подшибник:

На колесную пару:

На надрессорную балку: