Содержание

лист

Введение ………………………………………………………………………...……3

1.Выбор вагона-аналога ……………………………………………………….……4

2.Обоснование принятых усовершенствований ………………………….…….7

3.Патентный анализ …………………………………………………………...……8

4.Определение основных параметров и габаритных размеров проектируемого вагона……………………………………………………...…….11

5. Проверка габаритных размеров кузова вагона по условию вписывания в заданный габарит ………………………...………………………………………..13

6. Расчет кузова как балки на 2-х опорах ………………………………...……...19

6.1.Формирование поперечного сечения кузова ………………………………...19

6.2.Проверка размеров поперечного сечения кузова проектируемого вагона по условию прочности …………………………………………..………………..21

6.2.1. Прикидочный расчет как балки на 2-х опорах …………………………21

6.2.2.Прочностные нормативные расчеты конструкции рамы полувагона

с использованием программного комплекса Nastran …………….....24

6.3.Расчёт на прочность стойки боковой стены на распор сыпучего груза .…31

6.4.Расчёт на прочность верхней обвязки от действия захватов вагоноопрокидывателя ……………….………………………………………34

7.Расчет показателей надежности рамы проектируемого полувагона ………37

8.Заключение …………………………………………………….…………………..41

Введение

В конструкторской части дипломного проекта выполнено эскизное проектирование универсального 4-х осного полувагона с глухим кузовом. Для проверки правильности проведения расчетов и соответствия их нормативным документам были произведены расчеты основных параметров и вписывания проектируемого полувагона в габарит 1-Т по ГОСТ 9238-83 с помощью программы GAB, разработанной на кафедре «Вагоны»,также проведены приближенный анализ напряженно-деформированного состояния кузова вагона, уточненный расчет рамы с полом кузова (с помощью программного комплекса Nastran). Произведена оценка принятых мер для повышения надежности проектируемого полувагона.

1.Выбор вагона-аналога

Учитывая, что именно конструктивное исполнение кузова во многом определяет технико-экономические показатели вагона и уровень его эксплуатационной надежности, его разработке было уделено особое внимание. Для новых вагонов был выбран кузов со стандартными для российских железных дорог линейными размерами, что позволяет перевозить продукцию с удельным объемом 0,8 м³/т, а также обеспечивает в перспективе возможность перехода на повышенную до 25 тс осевую нагрузку.

При выборе конструктивной схемы исполнения кузова был проведен анализ полувагонов, существующих на железных дорогах колеи 1520 мм. Результаты анализа показали, что наибольшее распространение получили полувагоны с кузовом, имеющим плоский пол, соединяющийся с боковыми стенами под прямым углом. Боковые стены таких полувагонов имеют 6 мощных промежуточных стоек, выполненных из горячекатаного омегообразного профиля. Примерами такого конструктивного исполнения кузова могут служить полувагоны 12-1592, 12-295 , 12-1704-04.

Рис.1. Полувагон модель 12-1592

Рис.2 Полувагон модель 12-295

Рис.3 Полувагон модель 12-1704-04

Таблица 1

Сводная таблица технических характеристик полувагонов различных моделей

Техническая характеристика вагона	Модель 12-1592	Модель 12-295	Модель 12-1704-04
Грузоподъемность, т Масса вагона (тара), т Объем кузова, м³ База вагона, мм Длина, мм: по осям сцепления автосцепок по концевым балкам рамы Ширина максимальная, мм: Высота от уровня головок рельсов, мм: Максимальная До нижней обвязки Коэффициент тары Нагрузка от колесной пары на рельсы, брутто, кН (тс) Нагрузка на 1 пог.м пути, брутто, кН (тс) Скорость конструкционная, км/ч Габарит по ГОСТ 9238–83	71 21,28 83 8650 13920 12700 3142 3492 1232 0,299 23,05 6,63 120 0-ВМ	70 24 75,2 8650 13920 12700 3295 3491 1032 0,343 23,5 5,88 120 1-ВМ	64 24,6 88 8650 13920 12700 3134 3775 1420 0,384 23,5 6,75 120 1-ВМ

В качестве вагона-аналога используем полувагон модели 12-1592.

Специализированный четырехосный полувагон модели 12-1592 грузоподъемностью 71 т имеет цельнометаллический сварной кузов, боковые стены которого состоят из каркаса и обшивки из гнутого листа с периодическими гофрами.

Торцевые стены состоят из верхней обвязки гнутого профиля, двух боковых швеллеров № 14, двух горизонтальных поясов жесткости омегообразного профиля 110 х 135 х 55 х 6 из гладкой листовой стали толщиной 5 мм.

Рама кузова состоит из хребтовой балки, из двух зетов № 31, шкворневых балок коробчатого поперечного сечения из листов толщиной 10 мм; промежуточных балок, сваренных из вертикального листа толщиной 7 мм и горизонтальных толщиной 10 мм; концевых балок сварной конструкции из листов толщиной 10 и 7 мм.