Определение горизонтальных ограничений

При проектировании вагона производится проверка его габаритности, называемая вписыванием вагона в габарит. Сущность вписывания заключается в том, что на основании заданного габарита подвижного состава 1 определяют строительное 2, а затем и проектное 3 очертание вагона. Схема проверки вписывания вагона в габарит представлена на рисунке 3.3.

Строительное очертание железнодорожного подвижного состава – поперечное перпендикулярное оси пути очертание, получаемое уменьшением габарита железнодорожного подвижного состава по установленному для данного габарита методу, и которым определяются допускаемые строительные размеры, соответствие которым должно проверяться при испытаниях габаритов железнодорожного подвижного состава.

Проектное очертание железнодорожного состава – поперечное, перпендикулярное оси пути, очертание, имеющее размеры, уменьшенные по сравнению с размерами строительного очертания на величину допусков, внутри которого должны находиться все расположенные в рассматриваемом сечении элементы конструкций проектируемого и модернизируемого железнодорожного подвижного состава, имеющие номинальные размеры.

Все элементы конструкции подвижного проектируемого вагона, не должны выходить за пределы контура проектного очертания. При постройке вагона допускается плюсовой допуск ( ) в горизонтальной плоскости вагона в одну сторону не более 23 мм.

Рисунок 3.3 – Схема проверки вписывания вагона в габарит: 1 – габарит подвижного состава; 2 – строительное очертание вагона; 3 – проектное очертание вагона

Строительное очертание вагона получают путём уменьшения поперечных размеров (В_г) заданного габарита подвижного состава на величину зазоров и износов ходовых частей (Е), исчисляемых в горизонтальном поперечном направлении, и выносов частей вагонов в кривых, превышающие нормативные.

Проверку вписывания в габарит подвижного состава вагон проходит в том случае если ни одна деталь, расположенная в расчётных точках сечения кузова не выйдет за пределы проектного очертания с учётом плюсового допуска или за пределы нормативных значений (Е) в процессе эксплуатации вагона.

Ширина проектного очертания вагона может быть определена по формуле:

, (1)

Проектирование новых вагонов всегда должно сопровождаться проверкой вписывания вагона в габарит подвижного состава. Исходным этапом вписывания вагона в габарит является определение ограничения (Е) полуширины полувагона, возможное смещение вагона из центрального положения в одну сторону на кривых участках пути. Величину (Е) определяют для различных поперечныхсечений по длине вагона: основных (сечение по пятникам); внутреннего(сечение по поперечной оси вагона); наружных (концевых сечений). Это связано с тем, что в кривых участках пути точки вагона на указанных сечениях получают различные смещения относительно оси пути. Ограничение полуширины вагона (Е) можно определить по следующим формулам:

для внутреннего сечения кузова

, (2)

для наружных сечений кузова

, (3)

для основного сечений

, (4)

Если алгебраическая сумма величин, заключенная в квадратные скобки формулы (2)-(4), окажется отрицательной то её не учитывают, т.е. принимают равной нулю. Отрицательная сумма свидетельствует о недоиспользовании имеющегося в кривой уширения габарита приближения строений. В этом случае расположение вписываемого вагона в кривой может не приводить к максимальному ограничению его ширины, поэтому необходимо в формулы (2)-(4) подставлять наибольшую ширину колеи не кривого, а прямого участка пути.

Поясним физический смысл величин входящих в формулы (2), (3) и (4) и алгоритм их нахождения.

максимальная ширина колеи в кривых участках пути, (s = 1541 мм);

минимальное расстояние между наружными гранями предельно изношенных

гребней колес. Расстояние между внутренними гранями колёс 1440 мм,

минимальная толщина гребня грузовых колёс не менее 25 мм;

q – наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении из

центрального положения в одну сторону рамы тележки относительно колесной

пары вследствие зазоров при максимальных износах в буксовом узле, (q=3 мм);

w – наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении из

центрального положения в одну из сторону кузова относительно рамы тележки

вследствие зазоров при максимальных износах и упругих колебаний в узле

сочленения кузова и рамы тележки, мм. Для тележек модели 18-100 (w=28 мм),

18-115 (w=30 мм), 18-755 (w=31 мм).

база вагона (расстояние между пятниками вагона), мм;

множитель, учитывающий наиболее неблагоприятное расположение для консольных

частей вагона, т.е. положение наибольшего его перекоса. При расчетах принять:

=(2n+2l)/2l, (5)

дополнительное поперечноесмещение в кривой расчетного радиуса

кривой тележечного подвижного состава, мм;

коэффициент, зависящий от величины расчетного радиуса кривой, мм/м²;

половина нормативного уширения габарита приближения строений или увеличения

расстояний между осями путей в кривых участках пути, м.

расстояние от рассматриваемого поперечного сечения кузова до ближайшего шкворневого, м.

Расстояние от рассматриваемого поперечного внутреннего сечения (Е_в) кузова до ближайшего шкворневого можно определить по формуле:

n=2l/2, (6)

Для наружного сечения, n принимается равной длине консоли. Длина консоли (l_к) определяется по формуле:

l_к=(2l_р-2l)/2 (7)

где 2l_р – длина рамы вагона, м.