Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
otvety.doc
Скачиваний:
246
Добавлен:
15.03.2016
Размер:
3.36 Mб
Скачать

Параметры нефтебензиновых и спиртовых цистерн

Наименование параметра

Значение параметра для вагона модели

15-Ц863

15-Ц864

15-869

15-871

15-1427

Назначение (основной груз)

Бензин, нефть

Бензин, нефть

Бензин, светлые нефтепродукты

Нефть

Бензин

Тип вагона

712 (720)

713 (721)

732

794

731

Грузоподъемность, т

60

60

62

120

60

Масса вагона (тара), т

23,1

23,9

25,3

48,8

23,4

Нагрузка:

от оси колесной пары на рельсы, кН (тс)

204 (20,8)

206 (21,0)

216 (22,0)

207 (21,1)

205 (20,9)

на один погонный метр пути, кН/м (тс/м)

68 (6,9)

66 (6,7)

63 (6,4)

78 (8,0)

66 (6,7)

Количество осей

4

4

4

8

4

Габарит

02-ВМ (02-Т)

02-ВМ (02-Т)

02-ВМ (02-Т)

1-Т

02-ВМ (02-Т)

Высота центра тяжести цистерны:

порожней, мм

-

-

1557

1445

1462

груженой, мм

-

-

2416

2407

2415

Параметры котла:

объем полный, м3

61,2

61,2

88,6

140,0

73,1

объем полезный, м3

60,0

60,0

86,8

137,2

71,7

удельный объем, м3

1,0

1,0

1,4

1,14

1,195

диаметр внутренний, мм

2800

2800

3000

3000

3000

длина наружная, мм

10300

10300

12950

20226

10770

толщина листов обечайки:

верхних, мм

-

-

9

9

9

средних (боковых), мм

-

-

9

9

9

нижнего, мм

-

-

11

12

11

толщина днищ, мм

-

-

10

10

10

Материал котла

ВСт.3

ВСт.3

09Г2, 09Г2С, 09Г2Д, 09Г2СД

Ст09Г2, 09Г2С, 09Г2Д, 09Г2СД

Ст09Г2, 09Г2Д, 09Г2С, 09Г2СД

Год начала серийного производства

1978

1974

1984

Год снятия с производства

-

-

1980

1988

-

Продолжение таблицы 3.1

Наименование параметра

Значение параметра для вагона модели

15-1428

15-1443

15-1500

15-1547

15-Ц859

15-1454

Назначение (основной груз)

Бензин, светлые нефтепродукты

Бензин, светлые нефтепродукты

Светлые нефтепродукты

Бензин

Спирт

Спирт

Тип вагона

730

730

798

747

770

770

Грузоподъемность, т

60

60

125

68/60

50

59

Масса вагона (тара), т

24,7

23,2

51,0

24,8

22,83

23,2

Нагрузка:

от оси колесной пары на рельсы, кН (тс)

207 (21,2)

204 (20,8)

216 (22)

228 (23,2)

208 (21,2)

178 (18,2)

201 (20,6)

на один погонный метр пути, кН/м (тс/м)

69 (7,0)

68 (6,9)

81 (8,3)

76 (7,7)

69 (7,1)

59,4 (6,06)

67,01 (6,84)

Количество осей

4

4

8

4

4

4

Габарит

02-ВМ (02-Т)

02-ВМ (02-Т)

1-Т

1-ВМ (0-Т)

02-ВМ (02-Т)

02-ВМ (02-Т)

Высота центра тяжести цистерны:

порожней, мм

1434

1462

1542

1570

-

1462

груженой, мм

2387

2415

2418

2530

-

2415

Параметры котла:

объем полный, м3

73,1

73,1

161,6

85,6

61,2

73,1

объем полезный, м3

71,7

71,7

156,3

83,9

60

71,7

удельный объем, м3

1,195

1,195

1,25

1,23/1,4

1,2

1,215

диаметр внутренний, мм

3000

3000

3200

3200

2800

3000

длина наружная, мм

10770

10770

20650

11194

10300

10770

толщина листов обечайки:

верхних, мм

9

9

9

9

-

9

средних (боковых), мм

9

9

9

10

-

9

нижнего, мм

11

11

12

11

-

11

толщина днищ, мм

10

10

12

12

-

10

Материал котла

Ст09Г2, 09Г2Д, 09Г2С, 09Г2СД-12

Ст09Г2, 09Г2С, 09Г2Д, 09Г2СД

Ст09Г2, 09Г2С, 09Г2Д-12, 09Г2СД

Ст09Г2, 09Г2С, 09Г2Д, 09Г2СД

ВСт3

Ст09Г2С

Год начала серийного производства

1984

1972

1988

1988

-

1972

Год снятия с производства

Под налив продукта должны использоваться только технически исправные цистерны. Цистерны с неисправными сливными приборами, внутренними лестницами, крышками люков, с течью в котлах, без проушин для пломбирования на крышках люков, а также без резиновых уплотнительных прокладок подавать и использовать под налив не допускается.

Налив и слив продукта производят открытым способом: налив - сверху через люк-лаз при помощи наливного рукава, слив - внизу через сливной прибор при открытой крышке люка на протяжении всего процесса слива (во избежание образования вакуума и повреждения котла).

  1. Расчетная схема действия сил на ось колесной пары, этапы расчета оси.

Условный (приближенный) метод может быть применен в эксплуатации при выяснении причины и для предупреждения излома или деформации оси, если они не вызваны перегревом буксового узла или другими явно выраженными факторами. Наиболее эффективно этот метод может быть использован при перегрузке вагона или максимальных износах шеек осей, связанных с их обточками в эксплуатации.

Рис. 7 Нагрузки, действующие на колесную пару.

При условном методе расчета ось рассматривается в статическом состоянии, на нее действует система сил:

- вертикальная, равная

1,25

- горизонтальная, равная

Н = 0,5,

где - статическая нагрузка от колесной пары на рельсы равная, = 190 кН;

1,25 и 0,5 - коэффициенты, учитывающие динамическое действие сил соответственно в вертикальном и горизонтальном направлениях.

В расчетной схеме силы приложены в центре тяжести вагона, находящемся на расстоянии от осевой линии колесной пары h = 1,45 м.

Вертикальная 1,25 и горизонтальная Н = 0,5 силы вызывают загружение силой:

- левой шейки оси

, (2.6.1)

- правой шейки

 , (2.6.2)

где 2b2 - расстояние между серединами шеек оси, 2b= 2,036 м;

Таким образом, силы  и приложены к серединам шеек оси. Вертикальные реакции рельсов при этом:

- для левого колеса

, (2.6.3)

- для правого колеса

, (2.6.4)

где r – радиус колеса по кругу катания, r = 0,475 м;

2S – расстояние между кругами катания колесной пары, 2S = 1,58 м;

Изгибающие моменты, вызванные действием расчетных нагрузок, подсчитываются в трех сечениях:

- в шейке оси у внутренней галтели (сечение 1-1):

, (2.6.5)

где - длина шейки, = 0,176 м;

- износ по длине шейки в эксплуатации, = 0;

- в подступичной части оси в плоскости круга катания колеса (сечение 2-2):

, (2.6.6)

где - расстояние от середины шейки до плоскости круга катания колеса, = 0,228 м;

- в середине оси (сечение 3-3):

, (2.6.7)

.

Находим минимальные допустимые в эксплуатации диаметры:

- шейки оси

, (2.6.8)

- подступичной части

, (2.6.9)

- середины оси

 , (2.6.10)

где - допускаемое напряжения на изгиб для грузовых вагонов в шейке оси, =120 МПа;

- допускаемое напряжение на изгиб в подступичной части, =165 МПа;

- допускаемое напряжение на изгиб в середине оси, =155 МПа.

Если при оценке прочности существующей оси фактические диаметры в соответствующих расчетных сечениях оказались равными или больше, чем полученные, то прочность обеспечена:

- в шейке оси 0,112 мм  0,130 мм;

- в подступичной части 0,176 мм  0,194 мм;

- в середине оси 0,148 мм  0,165 мм.

Вывод: В ходе расчета прочности колесной пары условным методом были получены расчетные величины диаметров частей колесной пары, а именно: средней, подступичной и средней частей. Так как все три условия выполняются, то прочность колесной пары обеспечена.

  1. Расчётная схема действия сил на надрессорную балку тележки грузового вагона, этапы расчёта надрессорной балки.

Для обеспечения высокой надёжности и особенно безотказной эксплуатации вагонов согласно требованиям Норм вес несущие элементы боковых рам тележек и надрессорные балки рассчитывают на восприятие неблагоприятного сочетания максимальных сил. Усилия от кузова на тележку передаются посредством пятников либо других устройств, воспринимающих вертикальные и горизонтальные (продольные и боковые) силы. Кроме того, при вписывании вагона в кривые участки пути и действии боковых колебаний кузова относительно тележек часть нагрузки передается на скользуны. В некоторых конструкциях тележек сила тяжести кузова передается полностью через опорные скользуны. В этом случае извилистое движение тележек подавляется за счёт момента сил трения, возникающего в опорах в горизонтальной плоскости, что благоприятно сказывается на повышении плавности хода вагона. Поэтому конструкции с полным или частичным опиранием кузова на скользуны тележек находят всё большее распространение в пассажирских, а также грузовых вагонах.

Необходимый момент трения, возни­кающий в скользунах при повороте тележки относительно кузова в горизонтальной плоскости,

(7.1)

где РБР - сила тяжести вагона брутто, Н; vскорость движения вагона, м/с; g - уско­рение свободного падения, м/с2; PT— соб­ственная сила тяжести одной тележки, Н; п—коничность поверхности катания колес­ной пары; для стандартного профиля п = 0,05; s —половина расстояния между кругами катания колесной пары, м, D - диаметр колеса по кругу катания, м; δ — среднее значение поперечного перемещения колесной пары в рельсовой колее, δ = 0,016 м; 2lт - база тележки, м.

Все силы от кузова вагона воспри­нимаются непосредственно надрессорной, шкворневой или соединительной балками тележек в зависимости от их конструктивных особенностей. Причём основная нагрузка вертикальная, учёт которой при расчёте в первом прибли­жении позволяет оценивать ее проч­ность.

В случае передачи нагрузки от кузо­ва через пятник надрессорная балка тележки рассматривается как балка, свободно лежащая своими концами на двух опорах — рессорных комплектах (рис. 7.1, а)При этом рассматрива­ются две схемы нагружения балки.

  1. От кузова передаются только вер­тикальные статическая и динамическая силы при колебаниях на рессорах я торможении. Боковые нагрузки на ку­зов не действуют.

  2. Кроме указанных в п. 1 статиче­ских и динамических нагрузок, к надрессорной балке приложены также вертикальные и горизонтальные уси­лия, вызываемые действием центробежной силы и давлением ветра.

В первой схеме загружения расчет­ные усилия, приложенные в центре под­пятника, определяются следующим об­разом.

Вертикальная статическая сила

(7.2)

где Рбр - фактическая сила тяжести вагона брутто, тс; Рт - собственная сила

тяжести одной тележки, тс.

, тс

Максимальная динамическая сила, принимаемая действующей статически,

РДстдвmax, (7.3)

где Кдвmax - максимальное значение коэффи­циента вертикальной динамики обрессореннык частей тележки, подсчитываемое по формуле(18), умноженного на 1,87 для грузовых ва­гонов

РД=36,39*0,443=16,12, тс

Вертикальная составляющая от про­дольных сил инерции при торможении

(7.4)

где hц- расстояние от опорной плоскости пятника до центра массы кузова, м; 21 -база вагона, м

, тс

Таким образом, расчетная сила, при­ложенная в центре подпятника при первой схеме загружения надрессорной балки,

Р=Рстди.(7.5)

Р=36,39+16,12+3,21=55,72, тс

Реакции опор (рессорных комплек­тов) а этом случае будут равны меж­ду собой, т. е. P/2 каждая.

Эпюра изгибающих моментов в дан­ном случае имеет форму треугольника, которая показана сплошными линия­ми. Максимальный изги­бающий момент, действующий в сред­нем сечении I-I балки,

,(7.6)

гдеb- половина расстояния между опорами балки (между центрами рессорных комплекторов), м,

, тс.м = 0,277928, МН.м

а в сечении II-II по скользуну

. (7.7)

Во второй схеме загружения балки дополнительные нагрузки от действия центробежной и ветровой сил опреде­ляются по формулам:

горизонтальная сила, действующая от пятника вагона на подпятник надрессорной балки,

(7.8)

где НЦ, НВ- центробежная и ветровая силы соответственно, действующие на кузов вагона, H. Они определяются по формулам (4.12) и (4.13), в которых вместо силы тяжести брутто вагона подставляется си­ла тяжести брутто кузова;

вертикальная сила, приложенная к одному из скользунов (на рис. 7.1, а - к левому), вызванная действием цент­робежной и ветровой нагрузок,

(7.9)

где hЦ и hB— расстояния (перпендикуляры) от центра тяжести кузова и равнодейству­ющей силы ветра соответственно до плос­кости опорной поверхности пятника; (b-b1) - плечо пары сил Рб.

, тс

Сила Рб, приложенная к подпятни­ку, направлена вверх и уравновешива­ет силу Рб, на левом скользуне.

Горизонтальные реакции левой и правой опор надрессорной балки равны между собой и уравновешивают си­лу H, приложенную к подпятнику, т е. равны H/2.

Дополнительные вертикальные реак­ции опор балки, возникающие от дей­ствия боковых горизонтальных нагру­зок, определяются из равенства мо­ментов пар сил

РГ2b=Рб(b-b1),откуда

(7.10)

, тс

Эпюра изгибающих моментов при второй схеме загружения надрессор­ной балки показана штриховыми ли­ниями на рис. 7.1, б. В этом случае изгибающий момент в среднем сечении I-I балки уменьшается по сравнению с первой схемой загружения, т. е бу­дет

, (7.11)

а в сечении II-II по скользуну он уве­личится, т. е. окажется

(7.12)

, тс.м = 0,080507 МН.м

Таким образом, при расчёте средних сечений надрессорной балки данной конструкции следует использовать первую схему загружения, когда отсутствуют центробежная и ветровая на­грузки. Расчёт сечений балкипоскользуну или близкого к нему необходимо производить по второй схеме загружения, т. е. с учетом действия центробежной и ветровой сил.

Напряжения в материале иадрессорной балки врасчётных сечениях от вер­тикальных сил определяются по фор­муле

, (7.13)

где Mi- изгибающий момент в расчётном сечениибалки,МН.м;Wi- момент сопротив­ления балки при изгибе в том же сечении, м3; i - номер расчетного сечения.

Напряжения в среднем сечении балки (I-I) равны:

в верхних волокнах

МПа

в нижних волокнах

Мпа

Напряжения в среднем сечении балки по скользуну (II-II) равны:

в верхних волокнах

МПа

в нижних волокнах

Мпа

В приближенных расчетах надрессорной балки действие горизонтальных нагрузок можно учесть увеличением расчетных напряжений от вертикаль­ных сил на 20%. Тогда условие проч­ности материала в сечениях балки за­пишется в виде.

1,2в[] (7.14)

где [] - допускаемые напряжения материа­ла надрессорной балки. Для стали марки 09Г2Д [] = 180 МПа; 20ГЛ - [] = 145 Мпа.

1,2*99,189=119,0268145 МПа

Рис. 7.1 Схема усилий, действующих на надрессорную балку двухосной тележки с пятниковым ониранием кузова при различных условияхнагруження:

а - расчетная схема; 6 - эпюра изгибающих но ментов в вертикальной плоскости

  1. Расчётная схема действия сил на кузов грузового вагона этапы расчёта кузова.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]