Расчет на устойчивость от опрокидывания платформы модели 23-469

Страницы работы

Содержание работы

НАУЧНО-ВНЕДРЕНЧЕСКИЙ ЦЕНТР «ВАГОНЫ»

Утверждаю

Директор НВЦ "Вагоны"

д.т.н., профессор

Ю.П. Бороненко

ПЛАТФОРМА МОДЕЛИ 23-469

РАСЧЕТ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПЛАТФОРМЫ

ОТ ОПРОКИДЫВАНИЯ

4486-04.00.00.000 РР7

2004


Содержание

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА......................................................... 4

2 РАСЧЕТ на УСТОЙЧИВОСТь Платформы от опрокидывания....... 5

3 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАСЧЕТОВ. 11

Лист регистрации изменений............................................................. 17


Настоящий расчет выполнен с целью оценки  устойчивости от опрокидывания платформы модели 23-469 (далее по тексту платформы), переоборудованной под перевозку контейнеров в соответствии с проектом 4486-04.00.00.000 разработки НВЦ "Вагоны".

Расчет производится в соответствии с «Нормами для расчета и проектирования вагонов, железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных)», 1996 г. (далее по тексту «Нормами...»).

В соответствии  с  «Нормами…» расчет проводится для двух  расчетных случаев:

-опрокидывание наружу кривой;

-опрокидывание внутрь кривой.

При оценке устойчивости от опрокидывания наружу кривой рассматривается его движение с максимальной скоростью (для данного радиуса кривой и возвышения наружного рельса) в составе поезда. При этом учитываются центробежные и ветровые нагрузки, направленные наружу кривой, и поперечные составляющие продольных квазистатических сил сжатия,  действующие на вагон через автосцепки.

При оценке устойчивости от опрокидывания  внутрь кривой рассматривается его движение с малой скоростью (когда практически отсутствуют центробежные силы) в режиме тяги поезда. При этом учитываются ветровые нагрузки, направленные внутрь кривой и поперечные составляющие квазистатических сил на автосцепках.


1  ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

1.1  Рама платформы модели 23-469, переоборудованная под перевозку контейнеров в соответствии с проектом 4486-04.00.00.000 разработки НВЦ "Вагоны".

Таблица 1 - Исходные данные для расчета

Наименование

Обозначение

Величина

Вес платформы (брутто), т

Gb

86,2

Число осей

n

4

Тара платформы, т

T

25,2

Вес тележки, т

Gт

4,85

Длина платформы по осям сцепления автосцепок, м

2Lc

25,22

Высота центра тяжести платформы от уровня головок рельсов (при установке на платформе двух контейнеров типоразмера 1АА, высотой 2,591 м), м

hцк

2,064

Тара контейнера 1АА, т

Gк

4,25

Высота центра тяжести порожней платформы от уровня головок рельсов, м

hцк

0,9

Высота центра тяжести тележки от уровня            головок рельсов, м

hцт

0,475

Высота от уровня головок рельсов до продольной оси автосцепок, м

порожней платформы

ha

1,08

груженой платформы

1,04


2  РАСЧЕТ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПЛАТФОРМЫ ОТ ОПРОКИДЫВАНИЯ

2.1  Оценка устойчивости производится с помощью коэффициента запаса устойчивости, определяемого по формуле

,                (1)

где  Рст статическая вертикальная сила давления колеса на рельс с учетом обезгрузки при действии вертикальных составляющих продольных сил, действующих на платформу через автосцепки;

        Рдин – динамическая вертикальная сила давления колеса на рельс, вызванная действием поперечных сил с учетом перемещений центров тяжести кузова и тележек;

        – допускаемый коэффициент запаса устойчивости от опрокидывания.

2.2  Силы Рст и Рдин определяются по формулам

,           (2)

 ,                                                                (3)

где    – сила тяжести платформы;

        – вертикальная составляющая продольной силы, действующая на кузов через автосцепку;

n – число осей платформы;

Fк , Fт – боковые силы действующие на кузов и тележку, равные разности центробежных сил и поперечных составляющих сил тяжести, возникающих вследствие возвышения наружного рельса;

Fвк, Fвт  - силы давления ветра на кузов и тележку, значение  Fвк и Fвт  определяются из расчета удельного давления ветра 500 Па при опрокидывании наружу кривой и 400 Па при опрокидывании внутрь кривой на боковую проекцию платформы с учетом очертания контейнеров;

         – поперечная (горизонтальная) составляющая продольной силы, действующей на платформу через автосцепку;

Gк , Gт – силы тяжести кузова и тележек;

hцк , hцт – высота от уровня головок рельс до центров тяжести кузова и тележки;

hвк , hвт – высота от уровня головок рельс до центров боковых проекций кузова и тележки;

ha- высота от уровня головок рельсов до продольной оси автосцепок;

        Δк, Δт – суммарные, параллельные плоскости головок рельсов  перемещения центров тяжести кузова и тележки относительно центрального положения продольной оси платформы;

        2S – расстояние между кругами катания колес, 2S  = 1,6 м.

2.3  Значение Fк  и Fт  , определяются по формулам:

Fк= mкaне   ,                              (4)

Fт = mтaне ,                              (5)

где   mк и  mт – соответственно массы кузова и тележки;

aнеп  –  боковое непогашенное ускорение платформы в кривой. Принимается при опрокидывании наружу кривой равным  aнеп=0,7 м/с2, а внутрь кривой aнеп=-0,9 м/с2.

2.4  Значение  и  определяются по формулам

,                  (6)

,                 (7)

где  N – продольная квазистатическая сила, действующая на кузов через автосцепку. Значение силы принимается равное:

для гружёной платформы:

при сжатии Nсж=1,0 МН, при растяжении   Nраст=1,4 МН;

для порожней платформы:

при сжатии     Nсж=0,5 МН, при растяжении   Nраст=0,7 МН.

R – радиус расчетной кривой принимается равный при опрокидывании наружу кривой  650м, при опрокидывании внутрь кривой  300 м;

        Δh – разность уровней осей автосцепок исследуемого и соседних вагонов, которая принимается одинаковой с обеих сторон вагона и равной 0,08 м;

        2a – длина жесткого стержня, образованного двумя сцепленными автосцепками, которая принимается равная 2 м при сжатии и 1,8 м при растяжении;

Суммарное смещение центра тяжести Δ к  в общем случае образуется за счет:

Δ1 – одностороннего поперечного перемещения из центрального

положения рам тележек относительно букс колесных пар;

Δ2 – тоже надрессорных балок относительно рам тележек;

Δ3 – тоже пятников относительно рам тележек;

Похожие материалы

Информация о работе