147856 (Розрахунок вагон-цистерни), страница 3

Бокова рама відлита з низьколегованої сталі марки 20ФЛ. Вона має об’єднавчі пояси та колонки, які утворюють в середній частині вікно для розміщення комплекту центрального ресорного підвішування, а по кінцям буксові вікна.

Надресорна балка лита з сталі 20ФЛ має порожнинну конструкцію замкнутого поперечного перерізу і форму, близьку до брусу рівного опору згину. Вона відлита разом із п’ятником, який служить опорою кузова та опорами для ковзунів. На кожній з двох опор розміщені ковпаки ковзунів з регулюючими прокладками

Ресорне підвішування складається з двох комплектів, кожний із яких має сім двохрядний пружин та два фрикційні клинові гасники коливань. Кожна двохрядна пружина складається з зовнішньої та внутрішньої пружин, що мають різну завивку – праву та ліву.

2.3 Автозчепний пристрій

На даному проектному вагоні встановлений автозчепний пристрій

СА-3 (рисунок 2.1), який забезпечує автоматичне зчеплення рухомого складу без участі людини. Розчеплення проводиться без заходу людини в міжвагоний простір, що створює безпечні умови праці обслуговуючому персоналу. При цьому до розведення рухомого складу зберігається розщеплене положення деталей механізму автозчепу, а після розведення механізми автоматично приводяться до готовності зчеплення. В випадку помилкового розчеплення передбачена можливість відновлення зчеплення без розведення рухомого складу. Передбачено також положення деталей механізму “на буфер”, при якому автозчепи не зчіпляються.

Автозчепний пристрій вагону складається із корпусу автозчепу з деталями механізму, розчіпного приводу, ударно-центруючого прибору, упряжного пристрою з поглинальним апаратом та опорних частин. Основні частини автозчепного пристрою розміщені в консольній частині хребтової балки рами кузова вагону. Корпус автозчепу з деталями механізму встановлений в вікно ударної розетки і своїм хвостовиком з’єднаний з тяговим хомутом за допомогою клина, котрий вставляється знизу і опирається на болти, закріплені запірними шайбами та гайками.

Розчіпний привід закріплений на кінцевій балці рами. Він складається із двохплечного важіля, кронштейну з поличкою, державки та ціпка для з’єднання важіля з приводом механізму автозчепу.

Ударно-центруючий пристрій складається із ударної розетки, закріпленої в середній частині до кінцевої балки, двох маятникових підвісок і центруючої балочки на яку опирається корпус автозчепу.

Упряжний пристрій включає в себе тяговий хомут, клин, упорну плиту та два болта з планкою, запірними шайбами і шплінтом. В середині тягового хомута находиться поглинальний апарат, котрий розміщений між задніми упорами та упорною плитою, взаємодіючою з передніми упорами. Задні упори об’єднані між собою перемичкою і прикріплені до вертикальних стінок хребтової балки. Передні упори об’єднані між собою ударною розетку і також жорстко прикріплені к вертикальним стінкам хребтової балки. Упряжний пристрій запобігається від падіння підтримальною планкою, прикріпленою знизу до горизонтальних полок хребтової балки вісьмома болтами. В середині корпусу автозчепу розміщуються деталі механізму, які служать для виконання процесів зчеплення і розчеплення рухомого складую.

Рисунок 2.1 – Автозчепний пристрій СА-3: 1- задні упорні кутники; 2 – фіксуючий кронштейн; 3 – розчіпний ричав; 4 – підтримуюча планка; 5 – поглинальний апарат; 6 – тяговий хомут; 7 – упорна плита; 8 – тяговий клин; 9 – ударна розетка; 10 – державка; 11 – маятникові болти; 12 – центруючи балочка; 13 – головка автозчепу; 14 – ціпок розчіпного приводу.

2.4 Гальмівне обладнання

Гальмівним обладнанням називаються пристрої, що дозволяють створювати опір руху вагону, тобто забезпечувати регулювання швидкості руху та зупинку вагона.

Гальмівне обладнання вагон-цистерни встановлено на кронштейнах рами і складається з гальмівного циліндра №188Б і повітророзподілювача №483, запасного резервуару Р7–78, автоматичного регулятора гальмівної важілевої передачі №574Б, важелів, тяг, повітропроводу, розподільного клапану та стояночного гальма. На рамі кріплять також підтримуючі і запобіжні скоби. Головний повітропровід обладнаний кінцевими клапанами і з’єднувальними рукавами типу Р-17Б. Для регулювання важілево-гальмівної передачі використовують важільний привід безкулісного регулятора, який включає в себе важіль-упор, регулюючий гвинт, розпірку.

Відрегульована важілево-гальмівна передача забезпечує зазор між гальмівною колодкою і колесом в межах 5-8 мм в не гальмуючому стані і вихід штоку гальмівного циліндру в межах 50–125 мм в гальмуючому положенні.

Стояночне гальмо призначене для гальмування вагон-цистерни при завантаженні і розвантаженні. Він складається з тяг, з’єднаних з горизонтальними важелями автогальма, черв’ячного сектора, черв’ячного вала, зі штурвалом і ручки-фіксатора. Стояночне гальмо приводиться в робоче (ліве) і неробоче (праве) положення переміщенням валу зі штурвалом. Фіксує черв’ячний вал в робоче чи неробоче положення ручка фіксатора, вагон-цистерну гальмується обертом штурвала по годинниковій стрілці.

3. Розрахунок осі колісної пари умовним методом

При спрощеному методі розрахунку осі колісної пари на міцність ось роздивляються в статичному стані і на неї діють такі сили: вертикальне, горизонтальне і реакція від рейки. Схема наведена на рисунку 3.1. Розрахунки зроблені за методикою викладеною в .

Рисунок 3.1- Схема дії сил при розрахунку колісної пари при умовному методі

Для розрахунку приймають наступні значення:

- відстань між точками прикладання навантаження на шийку осі, =2036 мм;

- відстань між кругами кочення, =1580 мм;

- довжина шийки вісі РУ1Ш-950, = 176 мм;

- радіус кола катання, = 475 мм;

- довжина підматичинної частини вісі, = 228 мм;

- допустимий знос по довжині шийки, = 0 мм.

3.1 Визначаємо вертикальне навантаження

( 3.1 )

де - маса вагону брутто, = 86,7 т;

- маса колісної пари (без букс), = 1,2 т;

= 9,81 .

кН.

3.2 Вертикаль навантаження

( 3.2 )

кН.

3.3 Визначаємо горизонтальне навантаження

( 3.3 )

кН.

3.4 Вертикальне навантаження, яке діє на шийку осі

( 3.4 )

( 3.5 )

де - відстань від осьової лінії колісної пари до точки прикладання навантаження, = 1,45 м.

кН,

кН.

3.5 Визначаємо реакції рейки

( 3.6 )

( 3.7 )

кН,

кН.

3.6 Визначаємо моменти в небезпечних перерізах

( 3.8 )

кНм.

( 3.9 )

кНм.

( 3.10 )

кНм.

3.7 Визначаємо діаметри шийки осі ( ), підматичинної частини ( ) і середньої частини осі ( )

( 3.11 )

де - припустиме навантаження для кожного перерізу, МПа ( = 120 МПа, = 165 МПа, = 155 МПа).

м = 110 мм,

м = 180 мм,

м = 150 мм.

Отримані значення розрахованих діаметрів осі і фактичні діаметри прийнятої осі приведені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 – порівняння розрахункових і стандартних діаметрів осі

Отже даний тип осі задовольняє умовам міцності і буде використаний у конструюванні вагону.

4. Розрахунок підшипника кочення на довговічність

Розрахунок підшипника кочення на довговічність полягає у визначенні терміну служби, виміряного кілометрами пробігу, за час якого не повинні з’явитися ознаки утоми метала роликів і доріжки кочення не менше, ніж 90% підшипників.

Розрахункова довговічність роликових підшипників типової букси повинна бути для вантажних вагонів не менше 1,5 млн.км. Розрахунки зроблені за методикою викладеною в .

4.1 Визначаємо діючі навантаження на вісь за формулою

( 4.1 )

кН,

Для роликового підшипника ( циліндричного на гарячій посадці ) з діаметром роликів d = 36 мм, довжині ролика l = 58 мм, кількості роликів z = 13.

Відношення l/d дорівнює

.

4.2 Визначаємо довговічність

( 4.2 )

.

4.4 Визначаємо розрахункове навантаження

( 4.3 )

кН.

4.5 Визначаємо кількість обертів підшипника до руйнування

( 4.4 )

млн.об.

4.6 Визначаємо пробіг

( 4.5 )