Описание конструкции вагона

Исходные данные

№ вар	Тип вагона	Габарит	Уд.опт. объем, м3/т	Коэф. тары	Осевая нагрузка, кН
	4-осная цистерна для перевозки бензина	02-ВМ	1,22	0,39

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1.ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ВАГОНА…………………………………5

2.ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВАГОНА…………………………6

3.ВПИСЫВАНИЕ ВАГОНА В ГАБАРИТ………………………………….11

4.РАСЧЕТ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ВАГОН И ЕГО

ЧАСТИ……………………………………………………………………....24

5.УСТОЙЧИВОСТЬ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ПРОТИВ СХОДА С

РЕЛЬСОВ…………………………………………………………………..30

6.РАСЧЕТ ОСИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ УСЛОВНЫМ МЕТОДОМ………...30

7.РАСЧЕТ ДВУХРЯДНОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПРУЖИНЫ………….31

8.РАСЧЕТ ПОДШИПНИКА НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ…………………….35

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………..40

ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа выполнена по 4-осной цистерне для перевозки бензина габарита 02-ВМ

В курсовой работе рассчитано и изложено:

1.Описание конструкции вагона.

2.Выбор основных параметров вагона.

3.Вписывание вагона в габарит.

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

5.Устойчивость колесной пары против схода с рельсов.

6.Расчет оси колесной пары условным методом (методом ЦНИИ-МПС).

7.Расчет двухрядной цилиндрической пружины.

8.Расчет подшипника на долговечность.

В курсовой работе по порядку подшиты:

1. Титульный лист.

2. Исходные данные.

3. Содержание.

4. Введение.

5. Разделы пояснительной записки.

6. Библиографический список.

Графическая часть содержит чертеж вагона в двух видах на формате А3 (297´420). В масштабе 1:100 Чертеж выполняется по полученным в результате расчета размерам. На чертеже нанесены следующие размеры: длина вагона по осям сцепления, длина рамы, база вагона, база тележки, ширина вагона, высота вагона от уровня головки рельса.

Описание конструкции вагона

Четырехосная цистерна модели 15-1566 грузоподъемностью 67т имеет котел емкостью 75,5 м3. Внутренний диаметр котла равен 3000мм, толщина броневого листа – 11мм, верхних – 10мм, днищ - 11мм. все листы и днища соединены стыковыми швами. Тара цистерны 36,8т.

Рис. 1- Четырехосная цистерна.

Крепление котла на раме осуществляется в средних и концевых его частях. Фасонные лапы приварены к средней части броневого листа, соединены болтами приточенные к отверстиям с опорными планками, которые приварены к

хребтовой балке рамы. Такая связь препятствует сдвигам котла относительно рамы. Болтовое соединение предусмотрено для удобства ремонта, когда необходимо отделение котла от рамы. По концам котел опирается на деревянные бруски, укрепленные посредством угольников, планок, желобов, болтов с гайками и диафрагмой на шкворневых и хребтовых балках рамы. К крайним опорам котел притянут стяжными хомутами.

Особенности конструкции рам цистерн тележечных вагонов является то, что их продольные балки почти не участвуют в восприятии основных вертикальных нагрузок. Это объясняется большой жесткостью котла по

сравнению с жесткостью продольных балок рамы, вследствие чего почти вся

нагрузка от котла передается на крайние его опоры, а от последних на тележки.

Шкворневые балки рамы загружены вертикальными силами и при приложении к их концам усилий, необходимых, например, для подъема кузова, в этих балках могут возникнуть значительные напряжения. Продольные балки рамы подвержены действию главным образом продольных усилий.

Тележки типа ЦНИИ-Х3 имеют клиновые гасители колебаний. Боковая рама тележки выполнена в виде одной стальной отливки, в средней части которой расположен проем для рессорного комплекта, а по концам – проемы для букс. На наклонном поясе расположены пять шишек, которые служат для подбора боковых рам при сборе тележки. Буксовые проемы имеют в верхней части кольцевые приливы, которыми боковые рамы опираются на буксы, а по бокам – буксовые челюсти.

Надрессорная балка тележки отлита заодно с подпятником, опорами для

размещения скользунов, гнездами для фрикционных клиньев и приливом для

крепления кронштейна мертвой точки рычажной передачи тормоза.Она выполнена

по форме бруса равного сопротивления изгибу в соответствии с эпюрой изгибающих моментов и имеет коробчатое замкнутое сечение.

Боковые рамы и надрессорные балки тележек ЦНИИ-Х3 отлиты из стали, содержащей углерода не более 0,27%, марганца не более 0,9%, фосфора и серы не более 0,05% каждого. Такая сталь имеет предел текучести не менее 20%.

Рессорный комплект состоит из 7 двухрядных пружин, расположенных под каждым концом надрессорной балки. Тележка типа ЦНИИ-Х3 имеет гибкость рессорного подвешивания 0,13-0,23 м/мН, статический прогиб 46-50мм и коэффициент относительного трения (т =,08-0,10.)

Тормозное оборудование предназначено для регулировки скорости вагона и полной его остановки. Тормозное оборудование включает в себя: рычажную тормозную передачу, смонтированную на раме вагона; пневматическое тормозное оборудование; привод ручного тормоза. Все тормозное оборудование размещается на раме кузова. Крепление тяг и рычагов осуществляется на поддерживающих скобах, а воздуховода на кронштейнах с помощью скоб (хомутов).

В состав рычажной передачи входят: тормозной цилиндр (ТЦ),

авторегулятор рычажной передачи РТРП-675, система рычагов и тормозных тяг,

при помощи которых происходит прижатие колодок к поверхности катания колес.

Все шарнирные соединения рычажной передачи, за исключением привода ручного тормоза, снабжены износостойкими втулками. ТЦ предназначен для передачи усилия сжатого воздуха, поступающего в него при торможении, на систему тяги и рычагов. Для поддержания хода поршня тормозного цилиндра в заданных пределах (130-160) установлен автоматический регулятор со стержневым приводом РТРП-675.

Автосцепное устройство состоит из пяти частей:

. корпуса и расположенного в нем механизма;

. расцепного привода;

. ударно-центрирующего прибора;

. упряжного устройства с поглощающим аппаратом;

. опорных частей.

Вагон оборудован автосцепкой СА-3 (советская автосцепка, третий

вариант). Эта автосцепка (рис.7) относится к нежестким автоматическим

сцепкам.

Корпус автосцепки предназначен для передачи ударно-тяговых усилий упряжному устройству и для размещения механизма, вместе с которым осуществляется сцепление и расцепление вагонов. Корпус автосцепки представляет собой стальную полую отливку, имеющую головную часть (голову) и хвостовик. Головная часть имеет большой и малый зубья, которые, соединяясь, образуют зев. Из зева выступают части замка и замкодержателя

Горизонтальную проекцию зубьев, зева и выступающей части замканазывают контуром зацепления автосцепки.

Головная часть корпуса имеет упор для передачи сжимающего усилия

через розетку концевой балки рамы вагона после полного сжатия поглощающего аппарата и деформации упряжного устройства.

Хвостовик корпуса имеет отверстие 6 для клина, соединяющего корпус с

тяговым хомутом упряжного устройства. Для облегчения горизонтального перемещения корпуса автосцепки торцу хвостовика придана цилиндрическая форма.

Корпус автосцепки отливают из углеродистой стали мартеновского производства, которая, согласно ГОСТ 88-55, имеет углерода 0,17-0,27%, марганца 0,5-0,9%, кремния 0,17-0,37%, серы и фосфора не более 0,045%

каждого. Минимальные значения механических характеристик составляют: временное сопротивление 412 МПа, предел текучести 245 МПа и относительное удлинение 20-22%.

Корпуса, отлитые из такой стали, разрушаются при усилиях 2,2-2,9 МН, когда продольные оси автосцепок совмещены, и при усилиях 2,2-2,9 МН, когда эти оси смещены на 100 мм. Среднее значение разрушающего усилия составляет соответственно 3,1 и 2,9 МН, а начало текучести материала происходит при 2,1 и 1,8 МН.

Пневматическая часть тормозного оборудования (рис. 2) включает в себя тормозную магистраль (воздухопровод) б диаметром 32 мм с концевыми кранами 4 клапанного или шаровидного типа и соединительными междувагонными рукавами 3; двухкамерный резервуар 7, соединенный с тормозной магистралью б отводной трубой диаметром 19 мм через разобщительный кран 9 и пылеловку — тройник 8 (кран 9 с 1974 г. устанавливается в тройнике 5); запасный резервуар 11; тормозной цилиндр 1; воздухораспределитель № 483 м с магистральной 12 и главной 13 частями (блоками); авторежим № 265 А-000; стоп-кран 5 со снятой ручкой.

Авторежим служит для автоматического изменения давления воздуха в тормозном цилиндре в зависимости от степени загрузки вагона — чем она выше, тем больше давление в тормозном цилиндре. При наличии на вагоне авторежима рукоятка переключателя грузовых режимов воздухораспределителя снимается после того, как режимный переключатель воздухораспределителя будет поставлен на груженый режим при чугунных тормозных колодках и средний режим при композиционных тормозных колодках. У рефрижераторных вагонов авторежима нет. Запасный резервуар имеет объем 78 л у четырехосных вагонов с тормозным цилиндром диаметром 356 мм и 135 л у восьмиосного вагона с тормозным цилиндром диаметром 400 мм.

Зарядка резервуара 7, золотниковой и рабочей камер воздухораспределителя запасного резервуара 11 производится из тормозной магистрали 6 при открытом разобщительном кране 9. При этом тормозной цилиндр через главную часть воздухораспределителя и авторежим 2 сообщен с атмосферой. При торможении давление в тормозной магистрали понижается через кран машиниста и частично через воздухораспределитель, который при срабатывании отключает тормозной цилиндр 1 от атмосферы и сообщает его с запасным резервуаром 11 до выравнивания давления в них при полном служебном торможении.

Тормозная рычажная передача грузовых вагонов выполнена с односторонним нажатием тормозных колодок (кроме шестиосных вагонов, у которых средняя колесная пара в тележке имеет двустороннее нажатие) и одним тормозным цилиндром, укрепленным на хребтовой балке рамы вагона болтами. В настоящее время в опытном порядке некоторые восьмиосные цистерны без хребтовой балки оборудуются двумя тормозными цилиндрами, от каждого из которых усилие передается лишь на одну четырехосную тележку цистерны. Это сделано для упрощения конструкции, облегчения тормозной рычажной передачи, уменьшения силовых потерь в ней и повышения эффективности работы тормозной системы.

Рис 2. Тормозное оборудование грузовых вагонов

Тормозная рычажная передача всех грузовых вагонов приспособлена к использованию чугунных или композиционных тормозных колодок. В настоящее время все грузовые вагоны имеют композиционные колодки. При необходимости перехода с одного типа колодки на другой необходимо изменить лишь передаточное число тормозной рычажной передачи путем перестановки валиков затяжки и горизонтальных рычагов (в более близко расположенное к тормозному цилиндру отверстие при композиционных колодках и, наоборот, при чугунных колодках). Изменение передаточного числа связано с тем, что коэффициент трения у композиционной колодки примерно в 1,5-1,6 раза больше, чем у чугунных стандартных колодок.

В тормозной рычажной передаче четырехосного грузового вагона (рис. 3) горизонтальные рычаги 4 и 10 шарнирно соединены со штоком б и кронштейном 7 на задней крышке тормозного цилиндра, а также с тягой 2 и авторегулятором 3 и с тягой 77. Между собой они соединены затяжкой 5, отверстия 8 которой предназначены для установки валиков при композиционных колодках, а отверстия 9— при чугунных тормозных колодках.

Тяги 2 и 77 соединены с вертикальными рычагами 7 и 72, а рычаги 14 соединены с серьгами 13 мертвых точек на шкворневых балках тележек. Между собой вертикальные рычаги соединены распорками 75, а их промежуточные отверстия шарнирно соединеныс распорками 17 триангелей с тормозными башмаками и колодками, которые подвесками 16 соединены с кронштейнами боковых рам тележки. Предохранение от падения на путь деталей тормозной рычажной передачи обеспечивается специальными наконечниками 19 триангелей, расположенными над полками боковых рам тележки. Передаточное число тормозной рычажной передачи, например, четырехосного полувагона при плечах горизонтальных рычагов 195 и 305 мм и вертикальных рычагов 400 и 160 мм равно 8,95.

Рис 3.