Рефрижераторный подвижной состав, страница 4

Сложность конструкции, неравномерность по приспособленности к обслуживанию и ремонту. Всё это усложняет и удорожает техническое содержание рефрижераторных вагонов.     

                            2.  Выбор технико-экономических параметров

Одной из наиболее важных задач, решаемых на стадии проектирования рефрижераторного вагона, является задача по выбору его геометрических размеров, к которым можно отнести длину вагона по осям сцепления и его базу, длину, ширину и высоту кузова и прочее. От выбора этих параметров зависят грузоподъёмность, тара и объём грузового помещения кузова вагона, которые являются основными техническими параметрами, определяющими экономическую эффективность конструкции.

Критерием эффективности рефрижераторного вагона являются приведенные затраты при перевозке груза при сохранении его качества.

Наиболее выгодным, экономичным будет тот вагон, эксплуатация которого обеспечивает минимум приведенных затрат.

При выборе оптимальных параметров рефрижераторных вагонов, имеющих заданную конструктивную схему, важно выбрать какой-либо из его размеров, от которого зависили бы все остальные параметры проектируемой конструкции.

Опыт показывает, что целесообразно минимизировать функцию , используя в качестве аргумента длину вагона по осям сцепления .

Расчет по выбору оптимальных параметров рефрижератор­ного вагона производим, с учётом принятых исходных данных:

-  допускаемая осевая нагрузка, т/с;

-  допускаемая погонная нагрузка вагона, тс/м;

-  габарит подвижного состава, 1-Т;

-  структура перевозимого груза;

-  число осей,  

С учётом ограждений нижняя граница длины вагона по осям сцепления должна удовлетворять условию:             

                                             ;                                          (2.1)

Не следует считать, что эта длина и есть оптимальная: вагон с такой длиной может иметь недостаточный объём грузового помещения и тогда он не будет использовать допустимые значения ,.Чтобы это исключить, нужно учесть номенклатуру грузов, перевозимых в вагоне, их характеристики, характеристики перевозочного процесса (дальность перевозок, использование грузоподъёмности и т.д.).

Учёт осуществляется через такие параметры, как средняя статическая и средняя динамическая  нагрузка.

Расчёт начинается с определения по формуле (2.1) минимально допустимой длины вагона. Для этого надо неравенство в формуле (2.1) заменить  неравенство:

                                          ;                                             (2.2)

где  - минимально возможная длина вагона по осям сцепления.

Минимальные размеры длины вагона по осям сцепления ограничены не только допускаемой погонной и допускаемой осевой  нагрузками, но и особенностями конструкции.

Среди них следует назвать минимально допустимое значение базы вагона , длину консоли  и вылет автосцепки .

Полученная по формуле (2.2) минимальная длина вагона  может быть представлена как (рис. 2.1):

                                                                 (2.3)

Минимальная длина базы вагона зависит от выбора типа тележек и ориентировочно её можно определить по формуле:

                                                                                     (2.4)

где   - база двухосной тележки, м;

      1,5м - минимально допустимое расстояние между колёсами колёсных пар тележек.

Минимальная длина консоли   выбирается в зависимости от конструкции ударно-тяговых устройств: размеров поглощающего аппарата, тягового хомута, длины хвостовика автосцепки и пр. Для существующего стандартного оборудования можно принять = 2,2 м.

Под вылетом автосцепки будем понимать расстояние от оси сцепления автосцепок до наружной поверхности торцевой стены вагона, (обычно  м).

                        

                             Рис. 2.1.  Основные геометрические размеры вагона

Минимальную длину вагона  принимают равной наибольшей из длин, подсчитанных по формулам (2.2) и (2.3). Тогда, длина кузова вагона:

                                                 ,                                (2.5)

Следующий этап связан с определением ширины вагона из условий вписывания в габарит. Для этого определим выносы вагона. Максимальными будут ограничения середины и консоли вагона. Определим ограничение среднего сечения вагона:

                                          ,                           (2.6)

где - ограничение полуширины середины вагона, мм;

        - максимальный разбег изношенной колёсной пары между рельсами, мм;

         - наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении из центрального положения рамы тележки относительно колёсной пары, мм;

        - наибольшее возможное перемещение в направляющем сечении из центрального положения кузова относительно рамы тележки, мм;

         k = 75 мм – допустимый выход частей кузова за контур габарита подвижного состава (для габаритов 1-Т   ).

Величина  определяется так. Находим ограничение полуширины вагона из-за его выносов в кривой:

                                  ;                                                                                       (2.7)

где  R – расчётный радиус кривой (R=200м);

       - база вагона, м;

      - база тележки, м;

       - уширение габарита приближения строения железных дорог России (для габарита 1-Т  =180 мм).

Если  , то , в противном случае . Здесь обозначено  уширение рельсовой колеи в кривой для габаритов 1-Т.

Аналогично определяем выносы консоли вагона:

                                                     (2.8)

где    ,                      если   -      

  -          если   -