Четырехосный крытый грузовой вагон, страница 2

-  длина по осям сцепления автосцепок 2L_сц – 16970 мм.

     3.4. Проверка выписывания вагона в габарит.

Проверку осуществим через определение наибольших строительных очертаний вагона по ширине 2В и по высоте Н при принятой расчетной базе вагона 2L = 12,24 м.

Наибольшая ширина строительного очертания вагона:

                                       2В = 2 (В₀ – Е),                                                                  (4)

где  Е – одно из ограничений Е₀, Е_в и Е_н;

         В₀ = 1700 мм – полуширина габарита 1–ВМ (О-Т) на высоте от 1160 мм до 3850 мм.

Определим последовательно эти ограничения.

Ограничения направляющих поперченных сечений вагона Е₀ из условия прохода по колее 1520 мм для верхней части габарита 1-ВМ (О-Т):

                                  Е₀ = 0,5 • (S – d) + g +W + (К₁ – К₃) – К;                                    (5)

Е₀ = 0,5 • (1543 – 1489) + 3 +28 + (2,14 – 180) – 0 = - 119,86 мм

Принимаем Е₀ = 0.

Здесь S = 1520 + 8 + 15 = 1543 мм – максимальная ширина в кривой расчетного радиуса R = 200 м;

d = 1489 мм – минимальное расстояние между наружными гранями предельно изношенных гребней бандажей;

g = 3 мм – наибольшее возможное перемещение в направляющем сечении в одну сторону из центрального положения рамы тележки относительно колесной пары, вследствие зазоров при максимальных износах и деформаций упругих элементов в буксовом узле и узле сочленения рамы тележки с буксой;

w = 28 мм – наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении в одну сторону из центрального положения кузова относительно рамы тележки, вследствие зазоров при максимальных износах и упругих колебаний в узле сочленения кузова и рамы тележки для тележек ЦНИИ-Х3;

К = 0 – величина, на которую допускается выход подвижного состава за очертание габарита в нижней части в кривых участках пути при R = 250 м;

К₃ = 180 мм – величина, на которую допускается выход подвижного состава за очертание габарита в кривых участках пути при R = 200 м;

К₁ = 2,5 • L²_т = 2,5 (0,925)² = 2,14 мм – величина дополнительного поперечного смещения в кривых участках пути расчетного радиуса R = 200 м. для верхней части габарита и нижней части габарита тележечного подвижного состава при R = 250 м и базе тележки ЦНИИ-Х3 L_т = 0,925 м.

Внутреннее ограничение центрального наименьшего поперечного сечения проектируемого вагона, расположенного по середине направляющих сечений из условия прохода по колее 1520 мм для верхней части габарита 1-ВМ (О-Т):

  Е_в = 0,5 • (S – d + g + W + [K₂ • (2L – n) • n + K₁ – K₃] – K + L                            (6)

Е_в =  0,5 • (1543 – - 1489 + 3 + 28 + [2,5 • (12,24 – 6,12) • 6,12+ 2,14 – 180] – 0 =

= - 26,22 мм.

Принимаем Е_в = 0.

2L = 12,24 м – принятая ранее база вагона;

 - наибольшее плечо от рассматриваемого поперечного сечения, равное полубазе вагона;

- коэффициент размерности, зависящий от расчетного радиуса кривой R = 200 м;

L – дополнительное ограничение сечения для длинного подвижного состава.

Наружное ограничение поперечного сечения проектируемого вагона, расположенного снаружи от его направляющего сечения и максимально удаленного от него из условия прохода по колее 1520 мм для верхней части габарита 1-ВМ (О-Т):

                       (7)

                                                                                                                                  мм

Принимаем Е_н = 0.

 - наибольший вылет консольной части кузова от рассматриваемого поперечного сечения;

β – дополнительное ограничение наружного сечения для длинного подвижного состава.

Так в вышеприведенных расчетах Е₀, Е_в, Е_н имеют отрицательные величины, рассчитаем ограничения  из условия вписывания вагона в габарит 1-ВМ на прямом участке пути.

                                                                                                                                (8)

                                                   

                                                                (9)

Sⁿ = 1528 мм – максимальная ширина колеи на прямом участке пути.

Максимальное ограничение на прямом участке пути:

Воспользуемся формулой (4) и определим максимально допустимую ширину вагона:

2В_мах = 2 (В₀ – Е_мах) = 2 (1700 – 65,15) = 3270 мм

Максимально допустимая высота вагона:

Н_мах установим по верхней линии габарита 1-ВН.  

Н_мах = 4700 мм

2В = 3260 мм < 2В_мах = 3270 мм;

Н = 4674 мм < Н_мах = 4700 мм.

Условие вписывания вагона в габарит 1-ВМ соблюдается.

4  ПОДБОР ПАРАМЕТРОВ КОНСТРУКЦИЙ ЧАСТЕЙ ВАГОНА

1.  кузов вагона 2.  рама 3.  ходовые части 4.  автосцепное оборудование 5.  тормозное оборудование 6.  двери 7.  боковые люки 8.  верхний люк 9.  верхний люк с печной разделкой

Конструктивная схема четырехосного грузового вагона.

Кузов с рамой назначаем по прототипу модели 11-260 производства ОАО «Алтайвагон», т.к. эта модель имеет наибольший объем кузова – 140 м² по сравнению с другими моделями крытых универсальных вагонов.

Рама кузова сварная, состоит из сквозной хребтовой балки, шести продольных балок (из них две боковые), двух концевых поперечных балок, двух шкворневых балок и четырех промежуточных поперечных балок. Концевые балки выполнены из углублений под розетку автосцепки. Для усиления конструкции вместо раскосов в каждой консольной части рамы между концевой и шкворневой балками установлены 4 продольные балки.