Диплом (1203508), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Передаточным числом называется отношение величины суммы сил нажатия тормозных колодок вагона к силе давления сжатого воздуха на поршень.
, (3.12)
где 
- число тормозных колодок на вагоне;
- усилие по штоку тормозного цилиндра, кН;
- КПД рычажной передачи, для 4-осных вагонов принимается равным 0,95.
Величина по штоку тормозного цилиндра определяется по формуле:
, (3.13)
где 
- коэффициент, учитывающий потери на трение поршня о стенки тормозного цилиндра, кот
орый равен 0,98;
- усилие оттормаживающей пружины в отпущенном состоянии,
Н;
- усилие пружины бескулисного автоматического регулятора рычажной передачи, приведенное к штоку тормозного цилиндра,
Н;
- жесткость пружины тормозного цилиндра,
Н/м.
Подставляя данные значения в формулу (3.13), получим:
кН.
Тогда передаточное число рычажной передачи будет равняться:
3.3.4 Определение размеров плеч рычагов рычажной передачи
Подбираем типовую передачу, которая представлена на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3- Схема рычажной передачи четырёхосного полувагона
Плечи вертикальных рычагов принимаем стандартными для типовой тележки заданного вагона. А именно следующие размеры плеч:
- в = 400 мм;
- г = 160 мм.
Длина горизонтального рычага по центрам проушин определяется по конструктивным, соображениям из условий размещения ТЦ на раме кузова с соблюдением габаритных требований и пропуска тяги.
(3.14)
На основе накопленного опыта проектирования ТРП и полученных результатов натурных испытаний тормоз
ных систем МПС рекомендуется к применению на вагоне рычага ТЦ стандартного размера
мм. Таким образом получаем систему из двух уравнений для проектируемой рычажной передачи фитинговой платформы.
, (3.15)
где 
- угол действия силы нажатия тормозной колодки на колесо.
Решая систему уравнение получаем:
мм.
мм.
Принимаем стандартные значения для четырехосной фитинговой платформы с композиционными колодками 
мм и 
мм.
3.3.5 Определение расчетного нажатия и расчетного тормозного коэффициента
Все поезда, отправляемые со станции, должны быть обеспеченны тормозами с гарантированным нажатие
м тормозных колодок в соответствии с нормативами по тормозам, утвержденным МПС.
Потребное нажатие тормозных колодок для обеспечения поезда массой 8000 т состоящего из разрабатываемых фитинговых платформ определяется по формуле:
, (3.16)
где 
- вес состава поезда, т;
- единое наименьшее тормозное нажатие, 
тс.
тс.
Расчетное фактическое тормозное нажатие колодок заданного поезда определяется.
, (3.17)
где 
- число единиц подвижного состава данной тормозной характеристики;
- осность единицы подвижного состава;
- расчетное нажатие тормозных колодок на ось вагонов данного типа, тс, для грузового вагона на груженом режиме
тс.
тс.
Поезд считается обеспеченным тормозами, если выполняется условие.
(3.18)
Так как условие выполняется, то считаем, что поезд обеспечен тормозами.
Расчетный коэффициент силы нажат
ия тормозных колодок определяется по формуле:
(3.19)
4 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ВАГОНА
При анализе конструктивных схем рам вагонов необходимо иметь ввиду, что эти сборочные единицы являются нес
ущими узлами кузова вагона, воспринимающими, по отношению к другим узлам, большую часть эксплуатационных нагрузок - вертикальных, продольных и боковых.
В конструктивном отношении специализированная платформа для перевозки большегрузных контейнеров отличается от универсальной тем, что она не имеет настила пола и бортов, но снабжена элементами для крепления контейнеров. Платформа состоит из рамы, ходовых частей, автосцепного оборудования и тормоза.
Рама платформы имеет хребтовую, две продольные боковые, две концевые, две шкворневые, три поперечные балки и четыре продольные балки в концевой части рамы.
Хребтовая балка выполнена из двух двутавров номер 70 переменной по длине высоты.
В местах пересечения со шкворневыми и поперечными балками двутавры хребтовой балки соединены диафрагмами, а в консольной частях усилены задним и передним упорами автосцепки. В средней части к хребтовой балке приварены кронштейны для крепления деталей тормозного оборудования.
Боковые балки выполнены из двутавра номер 30 постоянной высоты по длине. На каждой из балок по диагонали рамы приварены подножки сцепщика, а к концевым балкам - стойки с поручнями, которые служат для удобства подъёма на платформу обслуживающего персонала.
Между боковой и хребтовой балками приварена балка для крепления штурвала стояночного тормоза вагона. Концевые балки сварные П-образного сечения и имеют постоянную высоту по длине. В середине к концевым балкам прикреплены ударные розетки автосцепки, объединенные с передними упорами.
Для передачи избыточной части силы удара от розетки и концевой балки на продольные балки при полном закрытии п
оглощающих аппаратов в консольной части рамы установлены продольные балки, которые сварены из швеллеров номер четырнадцать. Для безопасности работы составителей поездов на концевых балках укреплены поручни. Шкворневые балки сварные замкнутого сечения и состоят из двух вертикальных (10 миллиметров) и двух горизонтальных (12 миллиметров) листов. К нижнему листу шкворневой балки приварены скользуны и на болтах закреплены пятники, через которые рама опирается на тележки. Средние поперечные балки рамы сварные двутаврового сечения и состоят из вертикального листа (5 миллиметров) постоянной по длине высоты и горизонтальных листов толщиной 8 миллиметров. Дополнительные поперечные балки сварные коробчатого сечения из вертикальных и горизонтальных листов толщиной 12 миллиметров. Для крепления типовых большегрузных контейнеров платформа оборудована четырьмя поворотными и четырьмя неподвижными упорами, которые удерживают контейнеры за нижние угловые фитинги от продольных и поперечных смещений. При погрузке контейнеров используются только те упоры, которые расположены на расстоянии, соответствующем длине данного контейнера, а остальные приводят в нерабочее положение. Поворотный упор представляет собой панель с жестко закрепленными в ней двумя упорами.
В рабочем положении упоров панель фиксируется от продольных и поперечных смещений планками. Панель поворачивается на шарнире, включающем валик, опорные ушки и петою. Расстояние между центрами упоров смежных панелей соответствует межцентровым расстояниям угловых фитингов контейнеров, а одной панели - 280 миллиметров, которые выбрано из расчета постановки двух контейнеров с зазором 75 миллиметров. Все несущие элементы рамы в
ыполнены из стали.
Для проектирования фитинговой платформы предоставляем схему сечений, показанную в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Схема сечений фитинговой платформы
| Наименование | Схема |
| Хребтовая балка |
|
| Боковая балка |
|
| Концевая балка |
|
Окончание таблицы 4.1
| Наименование | Схема |
| Шкворневая балка |
|
| Поперечная балка |
|
| Продольная балка в концевой части рамы |
|
Конструктивная схема рамы платформы представлена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Конструктивная схема рамы платформы
5 ОЦЕНКА ПРОЧНОС
ТИ И ЖЕСТКОСТИ РАМЫ ПО МКЭ
5.1 Расчетные схемы рамы по МКЭ
При разработке расчетной схемы платформы учитываются конструктивные особенности рамы вагона, а также внешние нагрузки.
При разбивке конструкции на конечные элементы, учитывается переменное сечение продольных и поперечных балок рамы.
Сечение хребтовой, поперечной, боковой балки описывается с помощью стержней (верхняя и нижняя полки балок) и пластин.
Сечение концевой балки описано посредством соединения пластин толщиной 8 миллиметров в П-образную форму. Шкворневая балка также описана посредством пластин, соединённых в коробку. Вертикальные листы пластин 12 миллиметров, горизонтальные - 10 миллиметров.
Продольные квазистатические нагрузки растяжения и сжатия прикладываются в узлах размещения передних и задних упоров в виде сосредоточенных сил. Вертикальная статическая и динамическая нагрузка прикладывается в узлах, размещенных в местах установки контейнеров на фитинги.
В силу симметрии конструкции и нагрузки, рассматриваем одну четвёртую часть рамы платформы. Заделки (опоры) размещаются в местах расположения пятников и местах разреза балок при делении рамы на одну четвёртую часть. Расчетная схема рамы приведена на рисунке 5.1
Рисунок 5.1 – Расчетная схема рамы четырёхосной фитинговой платформы по методу конечных элеме
нтов
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
