учебное пособие

-11-

q + w – горизонтальные поперечные смещения из-за износов и зазоров между отдельными узлами вагона, мм; для тележки модели 18-100: q + w = 31 мм;

2l – база вагона, м;

x – расстояние от поперечной оси симметрии вагона (центр вагона) до рассматриваемого сечения, м; наибольшей величиной выносов обладают сечения с координатами х = 0 (для Ев) и х = Lк (для Ен);

полнительного поперечного смещения, возникающего из-за выносов подпятника надрессорной балки тележки в кривой; R – расчетный радиус кривой, который принимается в зависимости от габарита подвижного состава; для Т, 1-Т, Тц,

Тпр, 1-ВМ R = 200м, а для 0-ВМ, 02-ВМ и 03-ВМ R = 250м; k2 – коэффициент, зависящий от расчётного радиуса кривой и обусловленный переводом размеров в метрах к

выносам в миллиметрах; k2 10002R 2,0;

k3 – величина уширения габарита для Т, 1-Т, Тц, Тпр и 1-ВМ на кривом участке пути, определяемая по выносам расчетного вагона в кривых участках пути, мм; k3 = 180 мм (используется только для отечественных габаритов подвижного состава);

-12-

k – величина, на которую допускается выход подвижного состава, проектируемого по габаритам 0-ВМ, 02-ВМ и 03-ВМ за очертания этих габаритов в кривых участках пути, мм; k = 75 мм (используется только для международных габаритов подвижного состава).

Если при расчетах по формулам (1.1÷1.3) отдельно взятая величина в квадратных скобках [ ] окажется отрицательной, то она не учитывается, т.к. вагон не использует дополнительное уширение между осями путей в кривых k3, следовательно, вписывание в габарит такого вагона должно проводиться на прямом участке пути, т.е. величина в квадратных скобках [ ] условно принимается равной нулю.

EвI = 27 + 31 + [2,0·(3,92 – 02) + 1,71 – 0] – 75 = 15,13 мм. EвII = 27 + 31 + [2,0·(4,02 – 02) + 1,71 – 0] – 75 = 16,71 мм. EвIII = 27 + 31 + [2,0·(3,642 – 02) + 1,71 – 0] – 75 = 11,21 мм.

Ограничение полуширины кузова для поперечного сечения, расположенного в консольной части вагона:

ЕнII ( 27 31)118,3 2,0 5,652 42 1,71 0 75 37,1 мм.

получить наибольшую ширину строительного очертания вписываемого в габарит вагона на рассматриваемой высоте от уровня верха головок рельсов:

2BI = 2·(1575 – 31,5) = 3087 мм. 2BII = 2·(1575 – 37,1) = 3075,8 мм. 2BIII = 2·(1575 – 31,9) = 3086,2 мм.

-14-

Вывод:

Проектное очертание вагона получают изменением размеров строительного очертания на величину допускаемых при постройке технологических отклонений. Ширина рассматриваемого вагона (с учетом стандартного внутреннего диаметра котла (3000 мм), толщин его цилиндрической части и допускаемых технологических отклонений) равна 3040 мм. Отсюда следует, что вагон может использоваться в рамках габарита 02-ВМ, т.к. полученная в результате расчетов по формуле (1.4) его допустимая ширина составляет 3075,8 мм ≥ 3040 мм.

Рассмотрение стандартного диаметра котла характерно только для вагонов-цистерн, причем диаметр котла при этом меняется с шагом в 200 мм, т.е. (2200, 2400, 2600, 2800, 3000, 3200 мм), что обусловлено особенностями изготовления котлов вагонов-цистерн. Для остальных вагонов при дальнейших расчетах принимаются значения максимально допустимой ширины кузова 2В.

-15-

1.2.2Технико-экономические характеристики, связанные

соценкой оптимальности линейных размеров

К ним относится средняя статическая нагрузка Pсi для вагона, в котором перевозятся различные грузы. Она рассчитывается по формуле:

где аi – доля i-го груза в общем объеме грузооборота;

Рci – статическая нагрузка i-го груза (формула 1.10), т;

i vi

где vi – удельный объем i-того груза.

Для полувагона и крытого вагона объем кузова может быть вычислен по формуле:

Vk 2B 2Lк H ,

где Н – внутренняя высота кузова полувагона или внутренняя высота боковой стены крытого вагона (без учета высоты его крыши).

Для цистерны объем котла можетбыть найден по формуле:

-16-

где Dв – внутренний диаметр котла цистерны; Dв = 3,0 м; Lкот – половина длины котла; длина котла выбирается

аналогично длине вагона по осям сцепления автосцепок, т.е. 2LкотII,III=2LкотI(в.п.)±0,5м. Т.к. у вагона-прототипа 2Lкот=10,77м, получим LкотI = 5,385 м, LкотII = 5,635 м, LкотIII = 5,135 м;

hд – высота (вылет) эллиптического днища, hд =0,61 м.

Для платформы формула (1.6) примет вид:

где si – удельная площадь, занимаемая i-тым грузом; Sk 2B 2Lк – общая площадь пола платформы.

Таким образом, по формулам (1.6) или (1.7) вычислены максимальные возможные величины загрузки вагона из условия полного заполнения объема его кузова тем или иным i-тым грузом. Однако следует учитывать такое ограничение, накладываемое на конструкцию вагона, как допустимое значение осевой нагрузки.

-17-

Из условия не превышения допустимого уровня осевой

нагрузки qo = 23,5 тс/ось, но для возможности сопоставления с характеристиками вагона-прототипа выберем уровнем осевой нагрузки qo = 21,0 тс/ось);

m – количество осей в вагоне (рассматриваемая цистерна – четырехосная); Т – тара вагона (является функцией от длины вагона).

Тара вагона может быть вычислена по формуле:

где а0 – условно постоянный коэффициент тары вагона; а1 – переменный коэффициент тары вагона;

а0 = mт·nт+mуд·nуд+mтор·nтор,

где mт = 5т, mуд = 0,9 т, mтор = 0,5 т, соответственно, массы одной тележки, одного комплекта ударно-тяговых устройств и торцевых частей кузова (в данном случае эллиптических днищ котла);

-18-

= 2, соответственно, количество тележек, комплектов ударно-тяговых устройств и торцевых частей кузова.

а0 = 5·2+0,9·2+0,5·2 = 12,8 т.

Определим значение коэффициента а1 по формуле:

а1 Тв2.пL. вк.па. 0 ,

где Тв.п. – тара вагона прототипа (в разобранном примере ва- гоном-прототипом выступает цистерна модели 15-1443); 2Lвк.п. – наружная длина кузова вагона-прототипа.

а1 24 12,8 1,037 т/ м. 10,8

Подставивполученные значения в формулу (1.9), получим: Для вагона-прототипа:

ТI=12,8+1,037·10,8=24 т.

Для вагона с длиной, увеличенной на 0,5 м:

ТII=12,8+1,037·11,3=24,52 т.

Для вагона с длиной, уменьшенной на 0,5 м:

ТIII=12,8+1,037·10,3=23,48 т.

Воспользовавшись формулой (1.8), получим:

PmaxI = 21·4 – 24 = 60 т.

PmaxII = 21·4 – 24,52 = 59,48 т.

где li – среднее расстояние перевозки i-го груза, км.

Кроме того к относительным технико-экономическим показателям вагона относятся технический КТ и погрузочный K п коэффициенты тары вагона, от которых зависят расходы на перевозочный процесс.

Средний погрузочный коэффициент тары;