Пиши Дома Нужные Работы

Обратная связь

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВАГОНА

Московский Государственный Университет Путей Сообщения

 

 

Одобрено кафедрой

«Тяговый подвижной состав»

 

Подвижной состав железных дорог

Задание на курсовую работу

С методическими указаниями

для студентов 3 курса

Специальности

Подвижной состав железных дорог

 

РОАТ

Москва – 2014

Составители: к.т.н, проф. В.Е.Кононов, к.т.н, проф М.А.Ибрагимов, ст.пр. Капустин М.Ю.

Рецензент — доктор техн. наук А. С. КОСМОДАМИАНСКИЙ

 

 

© Российская открытая академия транспорта

МГУПС(МИИТ).

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовую работу студент должен выполнять, осмысленно применяя расчетные формулы и тщательно продумывая выводы и результаты. Совершенно недопустимо механическое применение формул. Подробные методические указания, которые приведены в данной работе, не избавляют студента от необходимости глубоко и внимательно разобраться в рассматриваемых вопросах. При несоблюдении этого студент не приобретет необходимых знаний и окажется не подготовленным к зачету и экзамену по дисциплине.

При выполнении курсовой работы нужно придерживаться следующих положений:

1. Работа должна быть выполнена на стандартных листах писчей бумаги (размером 210 х 297 мм).

На обложке тетради необходимо указать дисциплину, курс, фамилию, инициалы и шифр студента.

В начале пояснительной записки нужно указать год издания задания на курсовой проект, в соответствии с которым она выполняется.

2. Записка должна быть написана аккуратно, разборчивым почерком, без сокращения слов или напечатана.

3. Исходные данные должны быть обязательно приведены в записке.



4. Расчеты нужно сопровождать подробными пояснениями. Расчетные формулы приводятся сначала в общем виде с применением принятых буквенных обозначений, после чего следует подставить в формулу числовые значения величин и проставить результат.

Необходимо указать, что представляют собой величины, входящие в формулу, обязательно указывая для именованных величин их размерности.

5. При выборе требуемых расчетных величин и параметров, использовании таблиц, формул, справочных материалов нужно ссылаться на источники; использованную литературу (автор, название книги, год издания) привести в конце работы.

Материал в пояснительной записке курсовой работы следует излагать с соблюдением принятой в технической литературе терминологии.

6. Графики, схемы. Эскизы, чертежи выполняются на белой или миллиметровой бумаге и вставляются между листами курсовой работы.

7. Точность вычислений до 1 % является достаточной при расчетах.

8. Работа, выполненная студентом не по своему варианту, не зачитывается.

 

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

1.Курсовая работа по дисциплине «Подвижной состав железных дорог» является единой для выполнения студентами, обучающимися по специализациям «Локомотивы» (ПЛ), «Электрический транспорт

железных дорог» (ПЭ), «Вагоны» (ПВ).

2.По данным, приведенным в табл. 1, согласно последней цифре учебного шифра, определить объект для изучения и расчетов, назначенных заданием: для студентов специализации ПЛ (тепловозы)- серию тепловоза; для студентов специализации ПЭ (электрический подвижной состав)- серию электровоза; для студентов специализации ПВ (вагоны)- тип вагона.

Для специализации ПЛ: 1ꞌ- 2ТЭ25А; 2ꞌ- 2ТЭ70; 3ꞌ- 2ТЭ116У; 4ꞌ- 3М62У; 5ꞌ- 2ТЭ10М; 6ꞌ-ТЭП70; 7ꞌ- ТМ18ДМ; 8ꞌ-ЧМ3; 9ꞌ-ТЭМ7; 0ꞌ- 2ТЭ116.

Для специализации ПЭ: 1ꞌꞌ- 2ЭС5; 2ꞌꞌ- 2ЭС10; 3ꞌꞌ-ВЛ80Р; 4ꞌꞌ- ВЛ11; 5ꞌꞌ- ЭП1М; 6ꞌꞌ- ЭП2К; 7ꞌꞌ-ЭП20; 8ꞌꞌ- 2ЭС5К; 9ꞌꞌ- 8Л85; 0ꞌꞌ- 2ЭС4К.

Для специализации ПВ: 1ꞌꞌꞌ- пассажирский; 2ꞌꞌꞌ- полувагон; 3ꞌꞌꞌ- крытый вагон; 4ꞌꞌꞌ- хоппер; 5ꞌꞌꞌ-цистерна четырёхосная; 6ꞌꞌꞌ-цистерна восьмиосная; 7ꞌꞌꞌ- рефрижераторный; 8ꞌꞌꞌ-автомобилевоз; 9ꞌꞌꞌ- платформа; 0ꞌꞌꞌ- двухэтажный вагон.

Таблица 1

    Специализация     Рассматриваемый объект Последняя цифра шифра
ПЛ(Т) Индекс тепловоза 1ꞌ 2ꞌ 3ꞌ 4ꞌ 5ꞌ 6ꞌ 7ꞌ 8ꞌ 9ꞌ 0ꞌ
ПЭ(ЭПС) Индекс электровоза 1ꞌꞌ 2ꞌꞌ 3ꞌꞌ 4ꞌꞌ 5ꞌꞌ 6ꞌꞌ 7ꞌꞌ 8ꞌꞌ 9ꞌꞌ 0ꞌꞌ
ПВ(В) Индекс вагона 1ꞌꞌꞌ 2ꞌꞌꞌ 3ꞌꞌꞌ 4ꞌꞌꞌ 5ꞌꞌꞌ 6ꞌꞌꞌ 7ꞌꞌꞌ 8ꞌꞌꞌ 9ꞌꞌꞌ 0ꞌꞌꞌ

 

 

2.Согласно предпоследней цифре шифра выбрать вопрос для ответа по одному для каждой специализации в таблице 2.

Таблица 2

ВОПРОСЫ ПО СПЕЦИАЛИЗАЦИИ Предпоследняя цифра шифра
ПЛ(Т) 1ꞌ 2ꞌ 3ꞌ 4ꞌ 5ꞌ 6ꞌ 7ꞌ 8ꞌ 9ꞌ 0ꞌ
ПЭ(ЭПС) 1ꞌꞌ 2ꞌꞌ 3ꞌꞌ 4ꞌꞌ 5ꞌꞌ 6ꞌꞌ 7ꞌꞌ 8ꞌꞌ 9ꞌꞌ 0ꞌꞌ
ПВ(В) 1ꞌꞌꞌ 2ꞌꞌꞌ 3ꞌꞌꞌ 4ꞌꞌꞌ 5ꞌꞌꞌ 6ꞌꞌꞌ 7ꞌꞌꞌ 8ꞌꞌꞌ 9ꞌꞌꞌ 0ꞌꞌꞌ

 

Перечень вопросов для специализаций ПЛ,ПЭ и ПВ приведены ниже. Вопросы под цифрами с одним штрихом относятся к специализации ПЛ (тепловозы), под цифрами с двумя штрихами – к специализации ПЭ (электровозы) и вопросы под цифрами с тремя штрихами – к специализации ПВ (вагоны).

Вопросы по тепловозам:

1ꞌ.Для чего необходима на тепловозе специальная передача между дизелем и движущими колёсами?

2ꞌ. Приведите схему расположения оборудования на магистральном тепловозе и укажите назначение основных агрегатов.

3ꞌ. Укажите фазы преобразования энергии на тепловозе при передаче мощности от дизеля на движущие колёсные пары.

4ꞌ. Приведите схему и индикаторную диаграмму четырёхтактного тепловозного двигателя и кратко поясните принцип его работы.

5ꞌ. Приведите схему и индикаторную диаграмму двухтактного тепловозного двигателя и кратко поясните принцип его работы.

6ꞌ. Приведите принципиальную схему электрической передачи тепловоза и кратко опишите её.

7ꞌ. Как устроен главный генератор тепловоза? Укажите назначение его частей.

8ꞌ. Как устроен тяговый электродвигатель тепловоза? Укажите назначение его частей.

9ꞌ. Приведите принципиальную электрическую схему тепловоза с передачей переменно-постоянного тока и дайте необходимые пояснения к ней.

10ꞌ. Приведите принципиальную схему тепловозной электрической передачи переменного тока и дайте необходимые пояснения к ней.

По электровозам:

1ꞌꞌ. Перечислите и опишите основные узлы электровоза переменного тока, укажите их назначение. Приведите схему расположения основного оборудования на электровозе.

2ꞌꞌ. Приведите принципиальную (силовую) электрическую схему электровоза постоянного тока; дайте необходимые пояснения к ней.

3ꞌꞌ. Перечислите и опишите основные узлы электровоза переменного тока, укажите их назначение. Приведите схему расположения основного оборудования на электровозе.

4ꞌꞌ. Приведите принципиальную (силовую) электрическую схему электровоза переменного тока с полупроводниковыми выпрямителями и дайте необходимые пояснения к ней.

5ꞌꞌ. Какие вспомогательные машины устанавливаются на электровозе? Дайте их краткую характеристику, укажите назначение.

6ꞌꞌ. Что называют часовой и длительной мощностью тягового электродвигателя?

7ꞌꞌ. Как устроен тяговый электродвигатель электровоза? Укажите назначение его частей.

8ꞌꞌ. Расскажите о способах регулирования режимов работы тяговых электродвигателей электровозов постоянного тока ( изменение напряжения на зажимах электродвигателя, изменение магнитного потока главных полюсов).

9ꞌꞌ. Что называется реостатным торможением? Приведите принципиальную схему реостатного торможения и поясните её.

10ꞌꞌ. Что называется рекуперативным торможением? Приведите принципиальную схему рекуперативного торможения и поясните её.

По вагонам:

1ꞌꞌꞌ. Приведите классификацию вагонов грузового и пассажирского парков.

2ꞌꞌꞌ. Перечислите основные части грузового крытого четырёхосного вагона и укажите их назначение. Приведите эскиз вагона.

3ꞌꞌꞌ. Перечислите основные части восьмиосной цистерны и укажите их назначение, приведите эскиз такой цистерны и перечислите её особенности.

4ꞌꞌꞌ. Перечислите основные части пассажирского цельнометаллического вагона и укажите их назначение, приведите основные параметры и технические характеристики такого вагона.

5ꞌꞌꞌ. Перечислите основные части изотермического вагона с цельнометаллическим кузовом и укажите их назначение, приведите основные параметры и технические характеристики этого вагона.

6ꞌꞌꞌ. Перечислите основные параметры и технико-экономические характеристики грузовых вагонов и дайте требуемые объяснения.

7ꞌꞌꞌ. Приведите эскиз и опишите устройство вагонной буксы с подшипниками качения; укажите преимущества этих букс перед буксами с подшипниками скольжения.

8ꞌꞌꞌ.Укажите назначение рессорного подвешивания вагонов; приведите схемы одинарного и двойного рессорного и дайте требуемые пояснения; сравните эти способы подвешивания.

9ꞌꞌꞌ. Опишите устройство систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и энергоснабжения пассажирских вагонов.

10ꞌꞌꞌ. Укажите назначение и дайте классификацию автоматических тормозов подвижного состава.

 

3. Дать краткие сведения об устройстве и назначении заданного объекта (тепловоза. электровоза, вагона). Привести основные технические характеристики, схему расположения оборудования (на тепловозе, электровозе, вагоне). Дать спецификацию оборудования.

4. Привести эскиз тележки заданного объекта ( тепловоза, электровоза, вагона ). Дать краткие сведения об особенностях устройства тележек, привести их технические характеристики.

5. Вписать в габарит подвижного состава 1Т заданный объект(тепловоз, электровоз, вагон) с указанием размеров вписываемого объекта.

6. Определить касательную мощность длительного режима заданных локомотивов (тепловоза, электровоза). Рассчитать статическую нагрузку приходящуюся на ось колёсной пары (тепловоза, электровоза, вагона).

7. Определить КПД тепловоза и КПД электрической тяги для заданной серии электровоза.

8.Определить основные параметры заданного вагона: грузоподъёмность, осевую и погонную нагрузку, коэффициент тары (для студентов специализации вагоны).

9. Рассчитать сопротивление движению вагона основного и дополнительного при подъёме i=9‰ (для специализации «вагоны»)

10. Определить передаточное число тягового редуктора.

11. Построить тяговую характеристику заданного локомотива (тепловоза. электровоза).

12. Дать описание автосцепных и поглощающих устройств. Привести эскизы автосцепки СА-3 и поглощающих аппаратов (для всех специализаций)

В графической части работы привести компоновочную схему заданного объекта (тепловоза, электровоза, вагона), тяговую характеристику локомотива и его основные технические параметры. Спецификацию узлов и деталей привести в конце пояснительной записки.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ.

1.Выбор объекта для изучения и необходимых расчётов

Согласно последней цифре учебного шифра в соответствии со специализацией обучения выбирается серия тепловоза, электровоза, тип вагона. Сведения о выбранном объекте находятся в рекомендуемой литературе, список который приведён в конце задания. Сведения о новых локомотивах и вагонах можно найти в изданиях последних лет журналов «Локомотив», «Вагоны и вагонное хозяйство», «Железнодорожный транспорт» и некоторых других изданиях железнодорожной направленности.

2.Согласно перечню вопросов каждый студент по своей специализации отвечает на один вопрос. Ответ на вопрос должен занимать одну-две страницы машинно-писного текста, быть кратким и по существу. При необходимости должен быть проиллюстрирован рисунками и схемами. Необходимо воспользоваться рекомендуемой литературой.

3.При описании краткого устройства заданного объекта (тепловоза, электровоза, вагона) привести схему устройства и расположения оборудования на тепловозе, электровозе, вагоне. Дать спецификацию оборудования. Дать техническую характеристику и назначения основных элементов заданного тепловоза, электровоза, вагона. Технические характеристики вагонов приведены в приложении.

4.Описание тележки. Приведите эскиз тележки заданного тепловоза, электровоза, вагона с обозначением основных узлов. Указывается осность тележки, особенность связи колесных пар с рамой тележки (челюстная, поводковая и др.), тип рессорного подвешивания, гасителей колебаний, статический прогиб рессорного подвешивания, тип тягового привода, тип опорно-возвращающего устройства, тормозной рычажной передачи и др.

5. Вписывание подвижного состава в габарит

Для безопасного движения поездов требуется, чтобы локомотивы и вагоны а также грузы на открытом подвижном составе могли свободно проходить мимо устройств и сооружений в пути, не задевая их, а также мимо следующего по соседним путям подвижного состава. В пояснительной записке должны быть представлены характеристики габаритов, используемых на дорогах России и области их применения и охарактеризовать все типы габаритов подвижного состава и выполнить эскиз габарита, в которой вписывается заданный подвижной состав.

 

 

Таблица 3

 

Габариты подвижного состава Область применения Высота, мм Ширина, мм
Т Обращение по путям общей сети железных дорог, подъездным путям н путям промышленных пред­приятий, сооружения и устройства на которых от­вечают требованиям габарита С и Сп
Тц Для цистерн и вагонов-самосвалов, допускаемых к обращению по путям общей сети железных до­рог, подъездным путям промышленных и транс­портных предприятий
Тпр То же для полувагонов
1-Т Для подвижного состава, допускаемого к обраще­нию по всем путям общей сети железных дорог, подъездным путям промышленных и транспорт­ных предприятий
1-ВМ (0-Т) Сеть железных дорог колеи 1435 мм, используе­мая для международных сообщений
0-ВМ (01-Т) Сеть железных дорог колеи 1520 (1524) мм, ос­новные линии железных дорог колеи 1435 мм
02-ВМ (02-Т) То же
03-ВМ (03-Т) Сеть железных дорог колеи 1520 (1524) мм, же­лезные дороги колеи 1435 мм европейских стран

Габаритом подвижного состава называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором не выходя наружу, должен помещаться стоящий на прямом горизонтальном пути порожний или груженый подвижной состав с максимальными нормируемыми допусками и износами.

Габаритами приближения строений называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, внутрь которого не должны заходить никакие части сооружений, строений и устройств, кроме тех, которые предназначены для непосредственного взаимодействия с подвижным составом (вагонные замедлители и подвагонные толкатели в рабочем состоянии, контактные провода с узлами крепления, хоботы гидравлических колонок при наборе воды и др.), при условии, что их положение во внутри габаритном пространстве увязано с частями подвижного состава, с которыми они могут соприкасаться.

Для подвижного состава ГОСТ 9238-83 установлены габариты Т; 1-Т; Тц;Тпр; 1-ВМ;0-ВМ;02-ВМ и 03-ВМ.Габариты Т и Т-1 распространяются на подвижной состав, допускаемый к обращению только по железным дорогам СНГ и МНР колеи 1520 (1524)мм, а габариты 1-ВМ; 0-ВМ; 02-ВМ и 03-ВМ- также на железные дороги зарубежных стран колеи 1435 мм.

Габарит подвижного состава Государственным стандартом разделён на три группы.

Первая группа – габарит Т распространяется на подвижной состав, допущенный к обращению по путям общей сети железных дорог, подъездным путям промышленных и транспортных предприятий, сооружения и устройства на которых отвечают требованиям габаритов С и Сп.

Вторая группа – габариты 1-Т, Тц. Тпр распространяется на подвижной состав, допущенный к обращению по всем путям общей сети железных дорог, подъездным путям и путям промышленных предприятий.

Третья группа - габариты 1-ВМ (0-Т), О-ВМ (01-Т), 02-ВМ (02-Т), 03-ВМ (03-Т) распространяются на подвижной состав, допущенный к обращению по всей сети железных дорог колеи 1520(1524)мм и по железным дорогам стран дальнего зарубежья, имеющим колею 1435 мм. В скобках указаны обозначения габаритов, применявшихся до введения настоящего стандарта. Основные размеры габаритов приведены в табл.1.

Пространство между габаритами приближения строений и подвижного состава обеспечивает безопасные смещения подвижного состава возникающие при движении поездов (рис1)

 

Рис.1. Габариты: 1 – габарит подвижного состава; 2- габарит приближения строений; 3 – свободное пространство; 4- нижнее очертание габарита на станции перегоне; 5- уровень головок рельс

Все смещения вагона могут быть сведены к следующим четырём группам:

а - вызываемые возможными отклонениями в состоянии пути – уширением колеи, упругим отжатием рельсов, перекосами и износом шпал и подкладок, упругой осадкой шпал и балласта и т.п.;

б - динамические колебания экипажа, возникающие при его движении;

в - обусловленные зазорами и износами ходовых частей и прогибом рессорного подвешивания от статической нагрузки;

г - выносы частей вагона при движении в кривых.

Вертикальные размеры габарита подвижного состава поверху явля­ются одновременно и теми максимальными строительными размерами, которые может иметь проектируемый по нему подвижной состав по вы­соте в ненагруженном состоянии.

Наименьшие допускаемые вертикальные строительные размеры проектируемого подвижного состава понизу получают путем увеличения соответствующих вертикальных размеров габарита подвижного состава на величину возможного в эксплуатации статического параллельного понижения подвижного состава вследствие максимального нормируемо­го износа ходовых частей, а для обрессоренных деталей и вследствие равномерной осадки рессор и их прогиба от расчетной нагрузки (без учета динамических колебаний)

При вписывании заданного объекта в габарит необходимо воспользоваться

габаритом 1-Т. рис 2 для этого необходимо вычертить его очертание и вписать в него строительное очертание локомотива, вагона, используя данные по высоте и ширине объекта. Порядок расчёта строительного очертания подвижного. Состава изложен в (4)(7)

Студентам вагонным специализации необходимо привести в работе понятия о габаритности погрузки и степенях негабаритности.

Необходимые сведения о габаритах подвижного состава можно найти в (3,4,7)

Рис 2. Габарит подвижного состава 1-Т

6) Определение касательной мощности локомотива при длительном режиме работы.

Касательная мощность Pk снимаемая с обода колесных пар находится как произведение развиваемой силы тяги Fk на скорость движения, соответствующей этой силе тяги

Pk=Fk×V

В длительном режиме, т.е. когда используется максимальный ток двигателя и он не перегревает тяговые двигатели выше нормы (≈145®С) в течение длительного неограниченного времени касательная мощность Ркр равна произведению расчётной силы тяги Fkp (при этом режиме) на соответствующую ей расчётную скорость Vp.

Pkp=FkpVp (Вт)

Значения силы тяги Fkp и скорость Vp для длительного (продолжительного) режима приводятся в справочных характеристиках локомотива (тепловоза, электровоза)

Если сила тяги выражена в kH, а скорость в то формула по определению касательной мощности приобретает вид

Pk= ,кВт

7)Определение КПД тепловоза и КПД электрической тяги для заданного локомотива

Коэффициент полезного действия тепловоза ɳт как отношение полезной работы (мощности) к затраченной первоначальной

ɳт =

Первоначальная затраченная мощность – мощность тепловой энергии, полученной от сгоревшего топлива в цилиндрах дизеля

Pзатр= кВт

Где: Вч – часовой расход топлива дизелем тепловоза, кг

Нu=42500кДж/кг – теплота сгорания дизельного топлива (количество тепловой энергии, выделяемой при сгорании 1 кг топлива)

Часовой расход топлива Вч можно определить через удельный расход топлива дизелем ge (количество сгораемого топлива приходящееся на 1 кВт мощности)

Удельный расход для каждого дизеля приводится в справочных данных. При этом

Pзатр=

Где Ре – эффективная мощность дизеля, кВт

Тогда к.п.д. тепловоза ήт= =

 

КПД тепловоза можно определить и другим способом, зная КПД звеньев составляющих энергетическую цепь тепловоза.

В энергетическую цепь тепловоза входят: дизель, тяговый генератор, тяговые электродвигатели, тяговый редуктор и приводы вспомогательных машин.

Зная их коэффициенты полезного действия →КПД тепловоза определяется как произведение КПД составляющих энергетическую цепь

ήт=ήэ·ήг·ήэд·ήзп·ήвcn

где - ήэ- эфективный КПД дизеля. ήэ=0.35-04

ήг - КПД генератора с учетом выпрямительной установки. ήг=0.94-0.95

ήтд – КПД тягового электродвигателя.ήтд=0.915

ήзп – КПД тягового редуктора (зубчатой передачи) ήзп=0.975-0,98

ήвет – КПД, учитывающий потери энергии на вспомогательные нужды. ήвcn=0.98-0.93

 

Для электрической тяги ее КПД учитывает потери энергии во всех звеньях, составляющих энергетическую цепь от производства на электростанции до использования энергии в электродвигателях электровоза

ήэт=ήэс·ήпт·ήлэп·ήтп·ήкс·ήэд

где ήэс – КПД электростанции (тепловой, атомной, гидроэлектростанции). ήэс=0.25-0.4

ήпт – КПД повышающего трансформатора ήпт=0.97-0.98

ήлэп – кпд линии электропередач ήлэп=0.95-0.98

ήтп – кпд тяговой подстанции ήтп=0.9-0.92

ήкс – кпд контактной сети ʯкс=0.91-0.94

ήэ – кпд электровоза (электродвигателей) ήэ=0.85-0.88

8) Определение основных параметров вагона для специализации «Вагоны»

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВАГОНА

Наиболее важными параметрами, характеризующими эффектив­ность грузовых вагонов, являются грузоподъемность, масса тары, осность (число осей), объем кузова, площадь пола (для платформы) и ли­нейные размеры. Это так называемые абсолютные параметры. Для сравнения вагонов различных типов и конструкций используются соот­ношения этих параметров - относительные параметры. К ним отно­сятся коэффициенты тары, удельный объем кузова, удельная площадь пола, осевая и погонная нагрузки.

• Грузоподъемность - это наибольшая масса груза, допускаемая к перевозке в вагоне. Грузоподъемность определяет провозную способ­ность железных дорог. Поэтому стремятся создавать вагоны с макси­мально возможной грузоподъемностью, увеличивая габаритные разме­ры, повышая осевую и погонную нагрузки. Для существенного повыше­ния грузоподъемности увеличивают число осей в вагоне. Четырехосные грузовые вагоны строятся грузоподъемностью 68-71 т, а восьмиосные - 120-132 т.

• Осевая нагрузка — нагрузка от колесной пары на рельсы. Допус­каемая осевая нагрузка определяется конструкцией и прочностью верх­него строения пути и скоростью движения поездов. В настоящее время она ограничена величиной 230 кН (23,5 тс) для грузовых вагонов и 177 кН (18 тс) - для пассажирских. Ставится вопрос о дальнейшем по­вышении допускаемой осевой нагрузки для грузовых вагонов до 245 кН (25 тс) и более, что связано с необходимостью увеличения мощности пути по всей сети железных дорог.

. Погонная нагрузка - нагрузка от вагона на 1 м пути. Допускаемая погонная нагрузка определяется прочностью мостов и в настоящее вре­мя ограничена величиной 103 кН/м (10,5 тс/м). Четырехосные грузовые вагоны реализуют погонную нагрузку 65-72 кН/м, восьмиосные - 80-85 кН/м. Увеличение погонной нагрузки - наиболее эффективный путь повышения грузоподъемности вагона.

. Масса тары - собственная масса порожнего вагона. Сумма грузо­подъемности и массы тары дает массу вагона брутто. Конструкция ваго­на должна иметь минимальную массу и необходимую прочность. Поэто­му снижение массы тары - важнейшая задача вагоностроения. Ее ре­шение позволяет уменьшить эксплуатационные затраты, связанные с передвижением тары вагонов, снизить расход материалов на изготовле­ние вагонов и повысить грузоподъемность вагона в пределах допускае­мой осевой нагрузки.

Снижения массы тары при одновременном повышении грузоподъем­ности и надежности вагонов достигается:

✓ путем уменьшения динамических сил, действующих на вагон, за счет совершенствования ходовых частей и автосцепного устройства;

✓ выбором целесообразных конструктивных форм нагонов и их эле­ментов;

✓ применением более прогрессивных материалов для элементов вагонов (низколегированных сталей, сталей повышенной прочности и коррозийной стойкости, высокопрочных алюминиевых сплавов и пластмасс);

✓ совершенствованием технологии изготовления и ремонта вагонов; совершенствованием методов расчета и испытаний нагонов.

• Эффективность снижения массы грузового вагона оценивается техническим коэффициентом тары Кт.

Этот коэффициент характеризует качество конструкции вагона: чем меньше Кт, тем меньше собственной массы вагона приходится на каж­дую тонну транспортируемого груза, а следовательно, меньше затраты на перевозку самого вагона и вагон экономически выгоднее. Поэтому при проектировании новых вагонов необходимо стремиться к снижению Кт. Для пассажирских вагонов коэффициент тары определяется как отношение массы тары к населенности вагона.

• Удельный объем кузова вагона представляет собой отношение полного объема кузова к его грузоподъемности. Для платформ опреде­ляется удельная площадь как отношение площади пола к грузоподъ­емности. От величин удельных объемов и удельных площадей зависит использование объема и грузоподъемности вагона, а следовательно, себестоимость перевозок и приведенные затраты народного хозяйства.

• Пассажирские и грузовые вагоны характеризуются также линейными размерами (длиной, шириной, высотой и базой). Общая длина вагона определяется расстоянием между осями сцепленных автосцепок. Длина рамы вагона - расстояние между торцами концевых балок рамы, база вагона - расстояние между центрами пятников кузова. Длина, ширина и высота кузова определяются заданной вместимостью и габаритом подвижного состава. Для достижения возможно большей погонной нагрузки ширину и высоту кузова обычно принимают максимальными для заданного габарита подвижного состава.

• Выбранный тип вагона должен обеспечивать выполнение перевозок с наименьшими эксплуатационными расходами при соблюдении уста­новленных правил безопасности движения.

В подраздел 8.2. «Определение технико-экономических параметров вагона» необходимо произвести расчеты технико-экономических параметров для заданного типа вагона по нижеприведенной методике. Производимые расчеты надо дополнить пояснениями о принятых решениях по изменению величин номинальной нагрузки и удельного объема.

Первостепенное значение для вагоностроения имеет проблема снижения тары вагонов, так как ее решение позволяет снизить затраты материалов, сократить расходы в эксплуатации на перевозку тары и повысить их грузоподъемность в пределах допускаемой нагрузки от колесной пары на рельсы. Эффективность снижения тары характеризуют коэффициентом тары - отношением веса тары вагона к грузоподъемности.

Техническим коэффициентом тары грузового вагона называется от­ношение его тары к номинальной грузоподъемности:

Кт=

где КТ - технический коэффициент тары; T- тара вагона, т; Qn - номинальная грузоподъемность, т.

Учитывая, что технический коэффициент тары недостаточно полно раскрывает эксплуатационные качества вагона, вводят дополнительные коэффициенты.

Погрузочный коэффициент тары, учитывающий использование грузо­подъемности вагона, определяют по формуле

Кп=

где Кп ~ погрузочный коэффициент тары; - коэффициент использования грузоподъемности; Qn.гр – фактическая грузоподъемность вагона, т.

Коэффициент использования грузоподъемности определяется:

Эксплуатационный коэффициент тары КЭ, учитывающий пробег вагона в груженом и порожнем состоянии, выражается формулой

Кэ=

где β - показатель порожнего пробега вагона (отношение порожнего пробега вагонов данного типа к их груженому пробегу в долях; Рдс- средняя

динамическая нагрузка груженого вагона, тс.

В наибольшей степени эффективность вагона характеризуется эксплуатационным коэффициентом тары и в наименьшей - техническим.

Снижение технического коэффициента тары достигается путем уменьшения тары. Для уменьшения погрузочного коэффициента тары требуется дополнительное повышение использования грузоподъемности, а для снижения эксплуатационного - сокращение порожнего пробега путем повышения универсальности. Если обеспечиваются полное использование грузоподъемности и ликвидация порожнего пробега, то Кт=Кп=Кэ . Однако для универсальных вагонов этого достичь не удается.

Желательно, чтобы все коэффициенты тары при прочих равных условиях имели минимальное значение и разница в их величине была возможно меньшей.

Величина коэффициентов тары зависит от удельного объема и удельной площади.

Удельным объемом называют отношение объема кузова к его номинальной грузоподъемности

Vy=

где Vy - удельный объем, м3/т; V - полный или геометрический объем кузова, м3, Qn - номинальная грузоподъемность вагона, т.

Кроме полного объема, различают погрузочный объем кузова

Vп=V·φ

где Vп - погрузочный объем кузова, ; φ - коэффициент использования геометрического объема кузова.

У крытых и изотермических вагонов φ < 1, у цистерн часто φ = 1 и у полувагонов при загрузке с «шапкой» φ > 1. С учетом этого удельный объем определяется

Vy=

Удельной площадью платформы называется отношение полной площади пола к его грузоподъемности:

Fy=

где Fy- удельная площадь пола, м2; F- полная площадь пола, м2; h - высота погрузки, м.

Для сыпучих грузов высота погрузки определяется высотой бортов и углов естественного откоса груза с учетом его уменьшения во время движения, а для остальных грузов - очертаниями верхних линий габари­тов подвижного состава.

Оптимальные значения удельного объема и удельной площади пола определяется структурой перевозочного процесса для каждого типа ва­гонов. Зависимость между коэффициентом использования грузоподъ­емности и удельным объемом или удельной площадью приведена на рис. 3.

 


 

 

Рис. 3. Графики зависи­мости коэффициента ис­пользования грузоподъем­ности вагона X от удель­ного объема и удельной площади для грузовых ва­гонов: а - крытых; б - по­лувагонов; в - изотерми­ческих; г - платформ; д - цистерн

 

При проектировании вагона стремятся к максимальной его грузоподъемности в пределах допустимой нагрузки от колесной пары на рельсы и погонной нагрузке. Максимальное значение номинальной гру­зоподъемности вагона не должно превосходить следующей величины:

Qn=

где n - количество осей в вагоне; q - допускаемая осевая нагрузка, кН.


 

В ходе проектирования необходимо определить максимальную гру­зоподъемность вагона с учетом осевой нагрузки установленной для же­лезных дорог России и возможность увеличения удельного объема или удельной площади пола по графику зависимости коэффициента исполь­зования грузоподъемности.

Экономичность вагона в значительной степени зависит от совершен­ства его конструкции, обеспечивающей наименьшую стоимость изготов­ления, удобство погрузки и выгрузки, сохранности грузов при перевоз­ках, минимальные расходы на содержание и ремонт вагонов в процессе их эксплуатации.

Основными линейными размерами вагона, определяющими его вме­стимость, являются длина, ширина и высота. При этом соотношение между линейными размерами кузова должны быть такими, чтобы обес­печивались свободная погрузка и выгрузка вагона, наиболее рацио­нальное размещение перевозимого груза, наименьший коэффициент тары, наименьшее сопротивление движению, прочность и устойчивость вагона.

По установленной номинальной грузоподъемности и уточненному удельному объему или удельной площади пола определяют геометри­ческий объём кузова (для цистерн объем котла, а для платформ - пло­щадь пола) по формулам:

V = Qn-Vy; F = Qn-Fy

Увеличение объема кузова достигается изменением его высоты, ширины или длины. Высота кузова ограничена возможностями габарита подвижного состава. Удлинение кузова ведет к уменьшению ширины кузова по условиям вписывания в тот же габарит. Кроме того, длина вагонов, предназначенных для перевозки массовых видов грузов, выбирается с учетом существующих сортаментов длинномерных грузов, условий размещения контейнеров и размеров погрузо-разгрузочных механизмов.

В выполняемом проекте увеличение объема кузова будет достигаться изменением ширины кузова.

 

 

9) Расчёт сопротивления движению вагона на руководящем подъёме 9‰

При движении поезда по руководящему подъёму вагон оказывает сопротивление движению, состоящему из основного w//o и w//доп (от подъёма i)

Под основным сопротивлением понимают сопротивление, которое оказывается движению поезда всегда, независимо от того, где движется поезд: по площадке, спуску или подъёму. Оно суммируется из следующих сопротивлений:

- воздушной среды;

- трения в буксах;






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.