Контрольная работа: Расчёт вагона 15-1639

Расчёт вагона 15-1639

РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

кафедра: "Вагоны и вагонное хозяйство"

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Подвижной состав железных дорог»

Тема курсового проекта: «Расчет технико-экономических параметров вагона-цистерны 15-1639»

ПСЖД 04.02.657.22

Выполнил:

ст. гр. МЭС-2-657 А.С. Семерняк

Проверил:

ассистент  М.В. Рожкова

Ростов - на - Дону

г.

Реферат

Данная курсовая работа содержит 27 листов, 10 рисунков, 2 таблицы, 4 использованных источника.

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ, МАССА ТАРЫ, КОЭФФИЦИЕНТ ТАРЫ, МАССА БРУТА ВАГОНА, ОБЪЕМ КОТЛА, ДЛИНЫ КОТЛА, ПОГОННАЯ НАГРУЗКА, ПОДШИПНИКИ БУКС ВАГОНОВ.

В курсовой работе произведен расчет технико-экономических параметров цистерны для перевозки воды. Произведено вписывание вагона в габарит 1 - ВМ. Рассмотрены подшипники букс вагонов.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

.        Определение технико-экономических параметров цистерны для перевозки воды

.1 Определение грузоподъёмности и тары цистерны

.2 Определение линейных размеров

.        Вписывание вагона в габарит

.1 Определение размеров строительного очертания вагона

.2. Определение допускаемых вертикальных размеров вагона

.        Подшипники букс вагонов

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Основной задачей транспорта является полное и современное удовлетворение потребностей народного хозяства населеня в перевозках, повышение эффективности и качетва работы транспортной системы.

К опасным грузам относятся вещества и предметы, которые при транспортировании, погрузочно-разгрузочных работах хранении могут послужить причиной взрыва, пожара, а также гибели, травмирования, отравления, ожогов, облучения или заболевания людей и животных.

Опасные грузы по железным дорогам транспортируются в универсальном или специальном подвижном составе. Допускаемые типы вагонов для перевозки конкретных видов опасных грузов устанавливаются техническими условиями, стандартами для конкретной продукции, и правилами перевозок грузов.

Жидкие, сниженные и опасные газообразные грузы в случаях, предусмотренных правилами перевозок, транспортируются в вагонах-цистернах.

Вагоны - цистерны проектируются с учетом свойств опасных грузов, для перевозок которых они предназначены, и соответственно оснащаются специальными устройствами для выполнения сливочных операций и обеспечения безопасности перевозок.

В зависимости от вида перевозимых грузов вагоны-цистерны подразделяются на цистерны общего назначения и специальные. К цистернам общего назначения относятся цистерны для перевозки широкой номенклатуры жидких нефтепродуктов, не требующих подогрева при наливе и сливе в диапазоне климатических изменений температуры груза. Цистерны общего назначения составляют основную часть парка вагонов - цистерн.

Для каждого типа цистерны заводом - изготовителем в сосвтаве технической документации разрабатывается инструкция конструктивные особенности конкретной модели.

1.       Расчет технико-экономических параметров цистерны 15-1639

В зависимости от вида перевозимых грузов цистерны могут быть разделены на две группы:

общего назначения - для перевозки нефтипродуктов широкой номенклатуры;

специальные - для перевозки отдельных видов грузов.

Цистерны общего назначения подразделяются на используемые для перевозки светлых (бензин, лигроин и т.п.) и темных (нефть, минеральные масла и т.п.) нефтепродуктов. Внутренняя поверхность цистерн, в которых перевозят кислоты, покрыта защитным слоем (резина, свинец), предохраняющим металл от разрушающего действия кислот. В этих же целях котлы цистерн изготавливают из кислотоупорных металлов - коррозионностойкой стали, алюминия. Цистерны для перевозки молока выполняют из аналогичной стали, покрытой снаружи теплоизолирующим слоем. Воду перевозят в цистернах, оборудованных электрооборудованием для разогрева продукта и теплоизоляцией. Четырехосные цистерны имеют котел вместимость 54,5 м³.

Таблица 1 - Техническая характеристика цистерны 15 - 1639.

Четырехосная цистерна 15 - 1639 (Рисунок 1) предназначенная для перевозки воды, строится по габариту 1 - ВМ и имеет рамную конструкцию, объем котла 54,5 грузоподъемность цистерны 52т. Этот вагон удостоин государственного Знака качества.

Рисунок 1 - четырехосная цистерна 15 - 1639.

Цистерна представляет собой специальный металлический сварной резервуар (котел) цилиндрической формы, имеющий в верхней части люки для наливания груза, очистки и ремонта. Разнообразие грузов обусловливает существенные различия в конструкции цистерн.

Цистерна (рис.1) состоит из следующих основных частей: рамы, ходовой части, ударно-тяговых приборов , тормозного оборудования, котла, наружной лестниц, крепления котла на раме, устройств загрузки и выгрузки, предохранительной арматуры. Цистерна оборудована дополнительно устройством разогрева груза и термоизоляцией.

У рамной конструкции котел с устройствами устанавливается на платформу, включающую раму, тормозное и автосцепное оборудование и ходовую часть.

Рисунок 2 - Типовая платформа для 4-х осной цистерны.

Расстояние между осями сцепления автосцепок 12020 мм и базой 7800 мм котел устанавливается на типовую платформу, которая состоит из рамы 3 сварной конструкции, автоматического 2 и стояночного 4 тормозов, автоматических ударно-тяговых приборов 5 и ходовой части. Детали и узлы платформы выполняются из низколегированных и литейных сталей повышенного качества.

Рама платформы служит для восприятия тяговых усилий, ударов в автосцепку, а также инерционных сил котла, возникающих при изменении скорости движения. Она представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух шкворневых и хребтовой балок. Крепится котел к раме посредством лапы 7 и опор 6, располагаемых на шкворневых балках.

1.1    
Определение грузоподъёмности и тары цистерны

Выбор технико - экономического параметров проектируемых цистерн сводится к определению их оптимальных значений. В первую очередь следует выбрать модель вагона - прототипа (серийная или опытная модель цистерны данного типа), что необходимо для использования и сравнения в дальнейшем параметров проектируемой цистерны с существующей.

Задание на техническое проектирование нового вагона устанавливаются допускаемые величины статической нагрузки от колесной пары на рельсы, статической нагрузки на 1 м пути, габарит и др.

Грузоподъёмность цистерны, определяется величиной допускаемой осевой нагрузки;

     (1.1)

где P₀ - допускаемая осевая нагрузка, P₀ = 23,5 (т)

m₀ - число осей цистерны, m₀ = 4

Kт - технический коэффициент тары

Технический коэффициент тары проектируемой цистерны следует принимать по паспортным данным серийной выпускаемой модели цистерны аналогично типа с корректировкой на вносимые изменения.

                                (1.2)

где  - коэффициент тары цистерны - прототипа

                                                                (1.3)

где  - масса тары вагона - прототипа = 29 т;

 - грузоподъемность вагона прототипа модели 15-150, = 52 т.

 - коэффициент, учитывающий влияние применяемого материала на изменение (уменьшение) тары цистерны.

 - коэффициент, учитывающий изменение линейных размеров элементов цистерны.

Тогда грузоподъемность проектируемой цистерны равна:

Окончательно принимаем Р = 61,84 (т)

Тара цистерны определяется по формуле:

 ;

 32,16 (т) (1.4)

Принимаем: Т = 32,16 (т)

Масса брутто цистерны равна

_бр = Р + Т          (1.5)

_бр = 61,84 + 32,16 = 94 (т)

Масса котла с примыкающими частями

m_к = T - m_пл           (1.6)

где    m_пл - масса плптформы, устраиваемой под котел цистерны, для унифицированной платформы, m_пл = 15 т.

m_к = 32,16 - 15 = 17,6 (т)

Полный объем котла можетт быть определен из зависимости

        (1.7)

где    - удельный оптимальный объем, .

 - коэффициент, учитывающий увеличение объема при расширении груза от повышения температуры. Для вязких нефтепродуктов ;

Объем котла равен

     (1.8)

где     - объем цилиндрической части котла

 - объем люка

Для вычисления этих объемов необходимо сначало определить внутренний диаметр котла D₁ и внутренний радиус днища R₂. Внутренний диаметр котла D₁ выбирается из габарита подвижного состава, плотности перевозимого груза и целесообразности типовой рамы

Внутренний диаметр котла 4-осной цистерны может быть определен также из зависимости :

   (1.9)

где    V - полный объем котла.

Полученная величина D₁ должна быть округленна до ближайшего типового диаметра котла: 2000, 2200, 2400, 2600, 2800, 3000, 3200 мм.

D₁ = 2800 мм = 2,8 м.

Объем днища определяется

                                       (1.10)

где     - объем овалоидной части

                (1.11)

где    R₂ - внутренний радиус днища

                            (1.12)

h₀ - внутренняя высота оваллоидной части днища;

h₀ = 0,5 …1,1 м

h₀ = 0,7 м

 - объем цилиндрической части днища

                              (1.13)

где     - высота цилиндрической части днища,  = 0,060 … 0,080

Тогда объем днища равен

Объем люка равен

                     (1.14)

где    D₃ - диаметр люка, D₃ = 0,45 (м)

h₀ - высота люка, h₀ = 0,3 (м)

Длина цилиндрической части котла равна

                         (1.15)

Объем цилиндрической части котла равен

                                       (1.16)

где     - длина цилиндрической части котла

Значит

1.2     Определение линейных размеров цистерны

Внутренняя длина котла определяется по формуле

                                        (1.17)

где     - высота днища