Обзор и анализ вагонов проектируемого типа, и обоснование основных предложений по совершенствованию конструкций

Котел цистерны, имеющей грузоподъемность 66 тонн и предназначенной для бензина и светлых нефтепродуктов, изготовляют из малоуглеродистой стали 09Г2Д, 09Г2СД. Внутренний диаметр котла 3000 мм. Полезный объем котла: 90.0, полный: 91.8. Все листы и днища соединены стыковыми швами. Тара цистерны – 27,2 тонны. Цистерна модели 15-145 предназначена для бензина и светлых нефтепродуктов.

Крепление котлов цистерн на рамах унифицировано. Котлы крепят в средине и по концам. Котел свободно укладывают нижним (броневым) листом на деревянные брусья опор, установленных на шкворневых балках рамы. В середине нижней части котла фасонные лапы, приваренные к броневому листу, соединяют призонными болтами с опорными планками, которые приварены к хребтовой балке рамы. Котел с каждого конца крепят к опорам на шкворневых балках двумя стяжными хомутами, которые, предотвращая вертикальное и поперечное сечения котла относительно рамы, допускают некоторое продольное перемещение концов котла относительно рамы при температурных деформациях. Натяжением хомутов стремятся предотвратить вибрацию котла. Такая связь препятствует сдвигам котла относительно рамы. Болтовые соединения предусмотрены для удобства ремонта, когда необходимо отделять котел от рамы.

Для обеспечения прочности опорных зон котла необходимо равномерно распределить нагрузку на опорные брусья. С этой же целью стремятся увеличить площадь опоры, угол охваты опорой цилиндрической части котла и расстояние от опоры до других мест концентрации напряжений в котле.

Особенностью конструкции рам цистерны 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 них – на тележки.

Шкворневые балки рамы нагружены вертикальными силами, и при приложении к их конам усилий, необходимых, например, для подъема кузова, в этих балках могут возникнуть значительные напряжения.

Хребтовая балка рамы подвержена главным образом действию ударно-тяговых (продольных) усилий.

Для повышения прочности и улучшения технологии изготовления ее целесообразно выполнять из двух усиленных зетов высотой 310мм.

Технико-экономические показатели вагона прототипа (цистерны 15-145)

Грузоподъемность, т 66,8

Тара вагона, т 27,2

Нагрузка от оси колесной пары на рельсы, тс 23,5

Нагрузка от оси на один погонный метр пут, тс/ч 6,61

Конструкционная скорость, км/ч 120

Габарит 0-Т

База вагона, мм 9080

Длина

- по осям автосцепок, мм 14200

- по концевым балкам рамы, мм 12980

Высота от уровня головок рельсов мах, мм 4670

Диаметр котла внутренний, мм 3000

Длина котла наружная, мм 11984

Удельный объем, м3/т 1,4

Расчет технико-экономических параметров модернизированной цистерны 15-145. Габарит 1-Т конструкционная скорость движения 120км/ч, нагрузка от оси колесной пары на рельсы 23,8т.

Грузоподъемность:

Р=m0*P0/(1+KT)

где т0 – число колесных пар

Р0 – нагрузка на ось

КТ –технический коэффициент тары (КТ =0,33)

Р= m0*P0/(1+KT)=4*23,25/(1+0,33)= 71,5 т

Тара вагона:

Т=Р*КТ=71,5*0,33=23,61 т

Объем котла:

V=Vy*P

где Vy – удельный объем

V=1,4*71,5=100,16 м3

Диаметр котла внутренний Dвн принимаем 2,9 м.

2Lвн – внутренняя длина котла.

2Lвн = 4*V/π*D2=4*100,16/3,14*2,92=15,17 м

Наружная длина котла:

2Lнар =2Lвн +2a = 15,17+0,02=15,19 м

где 2а – толщина стенок котла

База вагона:

2l= 2Lнар/1,4=15,19/1,4=10,85 м

Длина рамы вагона:

2Lр = 2Lнар +2а = 15,19+ 1,66 = 16,85 м

Длина вагона по осям автосцепок:

2Lавт= 2Lнар +2aавт=16,85+2*0,65=18,15 м

Погонная нагрузка:

q = (T+P)/2Lавт= (71,5+23,61)/18,15 = 5,24 т/м ≤ qдоп = 10,5 т/м

Еще о транспорте:

Боковая рама тележки
Рисунок 1.2 Эта сталь обладает временным сопротивлением 539 Мпа, пределом текучести - 392 Мпа, относительным удлинением не менее 18%, относительным сужением не менее 25% и ударной вязкостью 490 кДж/м2 при температуре +20°С и 245 кДж/м2 при температуре -60°С. В средней части боковой рамы располагает ...

Общая характеристика эксплуатационного вагонного депо
Эксплуатационный цех вагонного депо ВЧД-3 Орша Минского отделения Белорусской железной дороги расположен на внеклассной узловой станции Орша и предназначен для технического обслуживания и ремонта грузовых и пассажирских вагонов. Схема участков обслуживания вагонного депо представлена на рисунке 2.1 ...

Требования по обеспечению безопасности грузоперевалочного процесса
Все движения крана выполняются по команде сигнальщика. Когда из штабеля взят рулон, старший звена обязан убедиться в устойчивости оставшихся и исключении возможности сползания, перекатывания или падения отдельных мест. Складирование и укладку рулонов в горизонтальном положении в трюме в два яруса п ...