diplom (730111), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Вертикальная реакция рельса, действующая на левое колесо
Вертикальная реакция действующая
На левую опору оси
на правую опору оси
Поперечная составляющая силы трения правого колеса о рельс
боковая сила
Изгибающий момент от инерционных сил, действующий в сечении
Под левой опорой оси
под правой опорой оси
Изгибающие моменты и напряжения в расчетных сечениях.
От расчетных нагрузок.
где WI,WII,WIII,WIV – моменты сопротивления изгибу расчетных сечений оси.
От статической нагрузки
Максимальные
Минимальные
Для накатанных осей в сечении I-I 150 мН/м2, в сечении II-II 150 мН/м2, в сечении III-III 135 мН/м2, в сечении IV-IV 180 мН/м2.
Результаты расчета оси колесной пары на усталостную прочность приведены в табл. 5.3.
Значение коэффициента запаса усталостной прочности n находим по номограмме в зависимости от максимальных и минимальных значений коэффициента перегрузки оси [1, стр. 115].
Получили следующие значения запаса усталостной прочности:
n1 = 2.5 > [n];
n2 = 1.9 = [n];
n3 = 2.5 > [n];
n4 = 2.2 > [n];
Таким образом, во всех рассматриваемых сечениях оси получено n > [n], следовательно, образование трещин в осях будет наблюдаться не чаще, чем у надежно эксплуатируемых колесных пар, ось имеет повышенную долговечность, то есть срок службы больше или равен принятому сроку службы в расчетах.
Таблица 5.2.
Нагрузки, действующие на ось колесной пары.
Статическая нагрузка | Рст, кН | 104,53 |
Коэффициент вертикальной динамики | Кд | 0,32 |
Динамическая нагрузка: от вертикальных колебаний кузова от центробежных сил в кривых от давления ветра | Рд, кН Рц, кН Рв, кН | 0,0327 0,0664 0,0558 |
Суммарная вертикальная нагрузка: для левой шейки оси для правой шейки оси | Р1, кН Р2, кН | 104,6 104,4 |
Ускорения буксовых узлов: левого правого | j1, доли j2, доли | 3,31 0,209 |
Масса необрессоренных частей | mн, кг | 361 |
Ускорение левого колеса | Jн, доли | 2,89 |
Вертикальные инерционные нагрузки: для левой шейки оси для правой шейки оси для средней части оси со стороны левого колеса | Рн1, кН Рн2, кН Рнс, кН Рнк, кН | 1,194 0,754 0,460 1,159 |
Коэффициент горизонтальной динамики | kг | 0,13 |
Рамная сила | Н, кН | 2,288 |
Вертикальная реакция: на левое колесо на правое колесо на левую опору оси на правую опору оси | Ра, кН РЬ, кН Рс, кН Rd, кH | 107,05 103,094 105,891 103,159 |
Сила трения правого колеса о рельс | Н2, кН | 25,77 |
Боковая сила | Н1, кН | 28,05 |
Изгибающий момент от инерционных сил: под левой опорой оси под правой опорой оси | Мл, кНм Мп, кНм | 13,242 12,24 |
Таблица 5.3.
Результаты расчета оси.
Изгибающие моменты, кНм: | МI МII МIII МIV | 10,0109 12,8674 39,65103 38,779 | |
от расчетных нагрузок | |||
от статической нагрузки | МI МII МIII-МIV | 7,63069 10,453 23,8328 | |
Моменты сопротивления, м3 | WI-WII WIII WIV | 0,000241 0,000582 0,000402 | |
Напряжения, МПа: | I II III IV | 41,539 53,3917 68,1288 96,467 | |
От расчетной нагрузки | |||
от статической нагрузки | I II III IV | 31,662 43,37371 40,949 59,2855 | |
Коэффициенты перегрузки оси: | I II III IV | 3,111968 3,111968 4,754204 4,77466 | |
Максимальные | |||
Минимальные | I II III IV | 2,602168 1,899583 2,142789 1,825388 |
-
Охрана труда при изготовлении цистерны
-
Технология изготовление котла цистерны
Процесс изготовления котла разделяется на следующие стадии: заготовка листов для цилиндрической части котла и днищ; сборка и сварка листов; вальцовка, сборка и сварка цилиндрической части; изготовление днищ; общая сборка и сварка котла; контрольные испытания.
Сборка и сварка листов цилиндрической части котла производится на стенде (рис.6.1). Заготовленные листы раскладывают на плите стенда, совмещают их стыки, устанавливают и прихватывают к стыкам листов технологические планки для вывода сварного шва и прижимают листы к плите. Одновременно снизу прижимается к сварным листам флюсовая подушка. Продольные швы выполняются автоматическими сварочными головками АБС, смонтированными на устройствах продольного типа.
Сварное полотно при помощи кантователя поворачивают на 1800, после чего его транспортируют на второй стенд для наложения швов с обратной стороны. Этот стенд в отличие от первого не имеет флюсовых подушек. Одновременно со сваркой полотна собирают и сваривают контрольную пластину на тех же режимах и теми же сварочными материалами.
По окончании сварки готовое полотно по рольгангу передают на вальцовку в трех- или четырехваликовых гибочных машинах (вальцах) для придания ему формы цилиндра (обечайки). Затем обечайку мостовым краном транспортируют на специальный стенд для сварки замыкающего стыка цилиндра, который укладывают на опорные ролики 4 (рис. 6.2, а), а замыкающий стык – на балку 5 с магнитными прижимами и флюсовой подушкой, сварка осуществляется сварочным трактором 3 ТС-17М, который перемещается по направляющим внутри обечайки 2. По окончании наложения швов обечайку на опорных роликах поворачивают замыкающим стыком вверх и выполняют сварку с наружной стороны автоматической головкой 1, смонтированной на портальном устройстве. Режимы сварки при наложении наружных и внутренних швов такие же, как при сварке полотна.
Металлургическая промышленность поставляет листовой прокат ограниченной длины, поэтому цилиндрическую часть котла цистерны грузоподъемностью 120т сваривают встык из двух обечаек. С обеих сторон кольцевого шва располагаются шпангоуты для увеличения жесткости котла. Затем в цилиндрической части котла вырезают отверстия под горловину колпака или крышку люка и сливные приборы, срезают технологические планки и зачищают торцы.
Днища котла штампуют на прессе в холодном и горячем состоянии с помощью вытяжных штампов. Применяются вертикальные прессы усилием 30000 – 50000 кН. Этот способ высокопроизводителен, но связан с использованием дорогостоящих прессов и штампов, поэтому может быть рекомендован для крупносерийного или массового производства.
Взрывная штамповка в холодном состоянии в специальных установках с использованием бризантных взрывчатых веществ, с применением штамповочных матриц. Способом взрывной штамповки целесообразно изготовлять днища из материала с высоким пределом прочности и малой пластичностью (нержавеющие хромистые стали, титановые сплавы). Этот способ обеспечивает высокую точность и хорошее качество поверхности изготовленного днища. Затраты на оснастку не большие, так как матрицы можно изготовлять из легких сплавов, железобетона с эпоксидной облицовкой, текстолита и дерева. Изготовление днищ давлением вхолодную выполняется на горизонтальных и вертикальных давильных станках, а обкаткой – на обкатных машинах с применением подвижной матрицы и бортовочных валиков.