Расчет на прочность рамы платформы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОРЕЫЙ АНАЛИЗ ВАГОНОВ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СКАТЫВАЮЩИХСЯ ГРУЗОВ

2. ОБЩАЯ РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Общее описание норм

2.2 Описание режимов и подрежимов

3. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПЛАТФОРМУ ПРИ ПЕРВОМ И ТРЕТЬЕМ РАСЧЁТНЫХ РЕЖИМАХ

3.1Схема действия сил на платформу

3.2 Силы действующие на платформу при первом и третьем режима

4. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ РАМЫ

4.1 Исходные данные для расчета

4.2 Первый расчетный режим

4.2Третий расчётный режим

ВВЕДЕНИЕ

В курсовом проекте выполняется расчёт на прочность платформы модели 23-469, переоборудованной под перевозку труб в соответствии с проектом 469.00.00.000М, разработанным на кафедре «Вагоны». Особенностью конструкции является использование съёмного щита, двутавра 55Б1 для боковых балкок, двутавра 70Б1 для хребтовой балки.

Расчет производится в соответствии с «Нормами для расчета и проектирования вагонов, железных дорог ОАО «РЖД» колеи 1520 мм 1996 (несамоходных).

1. ОБЗОРЕЫЙ АНАЛИЗ ВАГОНОВ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СКАТЫВАЮЩИХСЯ ГРУЗОВ

Первые вагоны, позволяющие перевозить лес были спроектированы ещё в 1844 г.- 1846 г. для нужд Петербург Московский ж. д. Платформа для перевозки леса и дров показана на рисунке 1.1

Рис.1.1-Платформа для транспортировки лесоматериалов постройки Александровского завода.

Вагон был оборудован шестью металлическими стойками, металлическим полом и не имел торцевых стен. Позднее данные вагоны были переделаны в двухосные.

С тех пор на железных дорогах России осуществляется перевозка лесоматериалов.

Затем перевозка лесоматериалов производилась в основном на универсальном подвижном составе, на полувагонах и платформах. Специализированных вагонов под лес не проектировалось, а при проектировании полувагонов и платформ в их конструкциях предусматривались устройства для установки деревянных стоек, ограждающих лесоматериалы.

Специализированный под перевозку леса (в основном хлыстов) подвижной состав проектировался и строился только для нужд узкоколейных железных дорог.

Так универсальная платформа оборудована с каждой стороны 8-ю скобами для установки лесных стоек.

Схема погрузки леса на универсальные платформы показана на рисунке 1.2.

Рис. 1.2-Погрузка леса на универсальную платформу

Перевозка в леса полувагонах показана на рисунке 1.3.

Рис. 1.3-Перевозка леса в полувагонах

В 1970 г. ДВЗ приступил к выпуску специализированных вагонов для перевозки леса в хлыстах мод. 23-469.

На рисунке 1.4 изображен вагон для перевозки леса в хлыстах модели 23-469.

Рис. 1.4- Вагон для перевозки леса в хлыстах модели 23-469

Потребность в таком вагоне была вызвана развитием в СССР в 50-60 г. 20 века целлюлозно-бумажной и лесоперерабатывающий промышленности. И соответственно возникшей необходимостью транспортировки хлыстов, длиной 20-24 м, от мест заготовки древесины на лесоперерабатывающие целлюлозно-бумажные комбинаты. Перевозка хлыстов в полувагоне и платформах крайне затруднительна.

Вагон модели 23-469 оборудован шестью металлическими рамами для крепления хлыстов. Каждая рама состоит из двух стоек и основания, оборудованного зубчатыми пластинами (гребенками). Для крепления хлыстов в верхней суженной части габарита погрузки использовались специальные поворотные кронштейны, приводимые в действие с уровня земли.

Вагон не оборудовался торцевыми стенами, удержание хлыстов от продольного смещения осуществлялась за счет заклинивания перевозимого груза. В 1983 г. в конструкцию платформы модели 23-469 были внесены изменения. Вместо поворотных кронштейнов для крепления «шапки» стали использоваться цепи.

Платформа модели 26-469 изображена на рисунке 1.5



Рис.1.5- Перевозка хлыстов на платформе модели 23-469

В 1979 г. ДВЗ начал выпуск вагонов для перевозки лесоматериалов длиной от 4,5 до 20,5 м (платформа модели 23-4000). Данная платформа изображена на рисунке 1.6 и предназначена для перевозки, как хлыстов, так и балансов.

Рис.1.6-Платформа модели

Платформа модели 23-4000 оборудована восьмью металлическими рамами и двумя торцевыми стенами. Основания рам оборудованы гребенками. Расстановка рам на платформе позволяла производить разгрузку платформы не только на лесоперерабатывающих предприятиях СССР, но и на лесоперерабатывающих предприятиях Финляндии. Осевая нагрузка для платформ модели 23-4000 составляла 22.5 т, что позволило платформе курсировать как по железным дорогам СССР, так и по железным дорогам Финляндии. Платформы модели 23-4000 строились также и в Финляндии, концерном Rautturuki.

В 1983 г. ДВЗ был разработан специализированный вагон для перевозки леса на базе универсальной платформы модель 23-4064. Платформа изображена на рисунке 1.7.

Рис. 1.7 Вагон для перевозки леса модели 23-4064

Вагон оборудовался шестью рамами, приваренными к раме платформы, и двумя торцевыми стенами.

В 1983 г. разработан первый проект съемного оборудования для перевозки леса на универсальных платформах ВО-118. Данное оборудование является основным съемным оборудованием для перевозки леса на универсальных платформ и по сей день. Платформа модели ВО-118 изображена на рисунке 1.8.

Рис. 1.8- Платформа со съемным оборудованием ВО-118

Оборудование ВО-118 состоит из восьми рам, закрепляемых на платформе при помощи болтовых соединений. Основания рам оборудованы гребенками и обеспечивают уклон перевозимого груза к центру платформы, за счет разной высоты основания. Для закрепления лесоматериалов в «шапки» каждая рама оборудована стяжкой, состоящих из удлиненных звеньев, цепей и замка.

Позднее ДВЗ разработал проект оборудования ВО-118 с торцевой стеной модель 13-4012-17.

Оборудование ВО-118 послужило прототипом для всех последующих конструкций оборудования для перевозки лесоматериалов на универсальных платформах.

Разработка оборудования для перевозки леса на универсальных платформах и конструкций специализированных вагонов была вызвана увеличением объёмов заготовок древесины в СССР и сложностью перевозки леса на платформах и в полувагонах. Перевозка леса на платформах и полувагонах затрудняет механизированную погрузку-выгрузку леса, требует подготовки вагона под перевозку (установку деревянных стоек), имеет место значительный расход проволоки для увязки «шапки» лесоматериалов.

В 1990г. Стахановский вагоностроительный завод приступил к выпуску вагонов для перевозки лесоматериалов и хлыстов модели 23-925. Платформа модели 23-925 изображена на рисунке 1.9.



Рис. 1.9- Платформа для перевозки лесоматериалов и хлыстов модели 23-925.

Платформа модели 23-925 оборудована шестью металлическими промежуточными секциями и двумя торцевыми секциями. Каждая промежуточная секция состоит из шести стоек (по три стойки с каждой стороны платформы). Платформа модели 23-925 предназначена для перевозки лесоматериалов длиной от 2 до 22 м.

Основной особенностью платформы модели 23-925 является возможность секций (кроме торцевых) изменять свое положение на платформе в зависимости от длины погруженных лесоматериалов. Средние вертикальные стойки промежуточных секций приспособлены для установки на них выдвижных щитов. В комплект каждой платформы входят два выдвижных щита. Наличие выдвижных щитов позволяет надежно закрепить лесоматериалы, в случаи, когда суммарная длина перевозимых лесоматериалов существенно меньше длины платформы.

В 1992 году ДВЗ приступил к выпуску последнего спроектированного до распада СССР вагона для перевозки лесоматериалов модель 23-4028. Эта модель во многом похожа на модель 23-925.Основным отличием, от вагона модели 23-925 является другая конструкция торцевой стены. У вагона модели 23-4028 торцевая стена имеет две дополнительные вертикальные стойки.

После спада существенно изменилась номенклатура и направления перевозок лесоматериалов. Если раньше (в 80-е годы) по объему перевозок лесоматериала лидировала Свердловская железная дорога, то после спада на первое место вышли Октябрьская и Северная железные дороги. Прекратилась перевозка лесоматериалов в хлыстах, вследствие чего платформы модели 23-469 оказались не задействованы в перевозках. Поэтому вновь встал вопрос о разработки новых конструкций вагонов и оборудования для перевозки леса.

В связи с тем, что к концу 90-х годов на железных дорогах России скопилось значительное количество универсальных платформ модели 13-401, 13-4012 не задействованных в перевозках основным направлением, в разработки подвижного состава для перевозки леса, стала - разработка съемного оборудования для перевозки лесоматериалов на универсальных платформах.

В 1999г. по заказу Департамента вагонного хозяйства ПКБ ЦВ ОАО «РЖД», при участии НВЦ «Вагоны» была разработана конструкция съемного оборудования для перевозки лесоматериалов и металлических труб на универсальных платформах проект M l555. Позднее в 2000г. совместными усилиями ПКБ ЦВ ОАО «РЖД», НВЦ «Вагоны» и Череповецкого завода металлоконструкций оборудование М 1555 было доработано. У торцевой стены появилась верхняя часть, выполненная по форме основного габарита погрузки, стойки были усилены путем установки накладок.

Оборудование Ml555 состоит из двух металлических секций и двух торцевых стен. Каждая секция состоит из двух металлических рам объеденных перемычками и раскосами. Основания рам не имеют гребенок, что позволяет использовать оборудование для перевозки металлических труб и пиломатериалов. Для формирования «шапки» лесоматериалов используется стяжка аналогичная проекту ВО-118.

В 2000г. был разработан проект съемного оборудования для перевозки лесоматериалов на универсальных платформах М 1736.Оборудование Ml736 похоже на оборудование ВО-118 и отличается от него поперечным сечением стойки (у оборудования ВО-118 стойка переменного сечения из листов, у M l736 стойка состоит из двух швеллеров №20). Для обеспечения перевозок лесоматериалов в Финляндию, половина стоек устанавливалась не на штатные лесные скобы платформы, а на специально установленные скобы.

Рис. 1.10- Платформа с оборудованием M l736

В 2001г. был разработан проект съемного оборудования для перевозки лесоматериалов на универсальных платформах M l742. Проект практически аналогичен проекту M l736 и отличается от него поперечным сечением стойки, у оборудования M l742 стойка изготовлена из квадратной трубы 160X130X7.

В 2001г. Алтай вагон завод приступил к выпуску съемного оборудования для транспортировки лесоматериалов ВО-118А От ВО-1 18 оборудование отличается поперечным сечением стойки, у оборудования ВО-118А стойка изготовлена из двух швеллеров №20.



Рис. 1.11 Платформа с оборудованием ВО-118А

В 2001г. Алтай вагон завод разработал проект съемного оборудования с торцевой стеной РВ-2179. Платформа модели РВ-2179 изображена на рисунке 3.12.

Рис. 1.12-Платформа со съёмным оборудованием

Оборудование РВ-2179 по конструкции практически аналогично оборудованию М 1555 и отличается от него конструкцией торцевой стены.

ГУП «Уралвагонзавод» был разработан проект съемного оборудования для перевозки лесоматериалов на универсальных платформах ВО-162. Проект ВО-162 используется для перевозки лесоматериалов в зональном габарите погрузки. Форма стоек подобрана таким образом, что бы максимально использовать возможности зонального габарита.

Оборудование ВО-162 состоит из пяти металлических секций и двух торцевых стен. Гребенки на основаниях отсутствуют, что делает оборудование пригодным для перевозки пиломатериалов и металлических труб.

Кроме переоборудования под перевозку лесоматериалов универсальных платформ, производится переоборудование платформ для перевозки леса в хлыстах 23-469. В настоящие время перевозки хлыстов по железной дороги практически отсутствую, платформы модели 23-469 оказались незадействованными в перевозках, так как перевозить короткие сортименты на платформах модели 23-469 невозможно. Боготольский вагоноремонтный завод проводил переоборудование платформ модели 23-469 под перевозку лесоматериалов по проекту М 1743. Платформы, переоборудованные по проекту М 1743 практически аналогичны платформам, переоборудованным по проекту РВ-1452. Отличаются увеличенной до 1500мм, длиной стенки и металлическими листами, закрывающими зубья гребенок, что делает данные платформы пригодными для перевозки пакета пиломатериалов. Платформа модели 23-469 изображена на рисунке 1.13.

Рис. 1.13-Платформа модели 23-469



Рис.1.14-Платформа для перевозки леса в хлыстах

Из зарубежных стран наибольший опыт перевозки скатывающихся грузов имеют железные дороги Финляндии, Польши, Германии, США.

Вагоны Финских железных дорог отличаются от Российских вагонов, прежде всего материалом, из которого изготовлено оборудование для перевозки, у вагонов Финских железных дорог оборудование изготовлено из высокопрочных рессорных сталей, что дает возможность значительно уменьшить вес конструкции и увеличить объем перевозимых грузов, за счет уменьшения сечения стойки.

Германский вагон для перевозки леса и труб фирмы ВТК на железных дорогах США используют оригинальные конструкции. У этих вагонов вместо хребтовой балки рамы установлена балка-стенка, крепление грузов осуществляется за счет тросовых натяжных устройств. На рисунке 3.14 показан вагон для перевозки лесоматериалов и труб, разработанный компанией Johnstown America.

Компания TRINITY IDUSTRIES выпускает платформы рисунок, которые можно использовать для перевозки труб. Вагоны имеют мощные торцевые стены и скобы для установки деревянных стоек на боковых балках рамы вагона.

На железных дорогах Польши и Германии эксплуатируется оригинальная конструкция вагона для перевозки лесоматериалов и металлических труб, стойки данного вагона имеют возможность опрокидываться вдоль вагона.

Платформа для перевозки металлических труб с опрокидывающимися вдоль вагона стойками изображена на рисунке 1.15

При перевозках скатывающихся грузов обозначились серьезные проблемы, вызванные неприспособленностью Российских платформ со съемным оборудованием к условиям разгрузки в Финляндии, наиболее ненадежным элементом съемного оборудования оказалась стяжка для крепления «шапки» скатывающихся грузов. Вследствие этого платформы России разгружаются в основном на пограничных терминалах, доставка грузов потребителям внутри Финляндии осуществляется автомобильным транспортом или вагонами Финских железных дорог. Перевозка сыпучих грузов без формирования «шапки» приводит к существенному сокращению погрузочного объема.

Рис. 1.14 Вагон для перевозки леса и труб, железных дорог США



Рис. 1.15-Вагон для перевозки металлических труб с опрокидывающимися вдоль вагона стойками

В заключении приведем таблицу 1.1 технических характеристик универсальных платформ для перевозки лесоматериалов и труб.

Таблица 1.1-Сравнительная техническая характеристика платформ для перевозки лесоматериалов и труб.

Тип вагона	Длина вагона по концевым балкам, мм	Грузо-подъем-ность, т	Тара вагона, т
1	2	3	4
Платформа модели 23-925 (Стахановский ПО «Вагоностроение») (Стахановский ПО	21100	61	33
Платформа модели 23-4028 (Днепровагонмаш)	22000	60,4	32,6
Платформа модели 23-469	24000	65	27,8
Платформа модели 23-469М2 (НВЦ «Вагоны»)	24000	59	33
Платформа модели 23-469 (Алтайвагонзавод)	24000	59	33
Платформа модели 23-4064 (Днепровагонмаш)	13400	48,7	24
Платформа модели 13-198	13400	46,4	23
Платформа модели 13-3121	13400	52	24

Как видно из таблицы 1.1 при перевозке труб на универсальных платформах не всегда удается полностью использовать грузоподъемность платформы. При использовании модели 23-469 с модернизацией съёмных щитов, этот вопрос решается. Можно перевозить трубы длинной 12м 18 м с диаметром 1240 м 1520 м.

2 ОБЩАЯ РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Общее описание норм

«Нормы для расчета и проектирования вагонов, железных дорог МПС колеи 1520 мм 1996 (несамоходных)» необходимы для расчета на прочность, устойчивости, надёжности и динамических качеств вагонов с тачки зрения безопасности движения и плавности хода.

Настоящие Нормы распространяются на несамоходные грузовые и пассажирские вагоны для эксплуатации на общих основаниях на сети железных дорог ОАО «РЖД» колеи 1520 мм. Нормы распространяются также на вагоны промышленного транспорта, допущенные для эксплуатации на железных дорогах МПС.

Настоящим Нормам обязательны для применения министерствами, ведомствами, организациями и предприятиями, причастными к сфере проектирования, производства, и эксплуатации вагонов для железных дорог ОАО «РЖД» колеи 1520 мм. Отступления от Норм или их имения и дополнения вводятся по согласованию с ОАО «РЖД» на основе заключений ВНИИЖТ и ГосНИИВ.

2.2 Описание режимов и подрежимов

груз перевозка лес труба платформа

Прочность рамы в соответствии с «Нормами...» оценивается при первом и третьем расчетных режимах:

По первому расчетному режиму рассматривается относительно редкое сочетание экстремальных нагрузок. Основное требование при расчете на прочность по этому режиму - не допустить появление остаточных деформаций (повреждений) в узле или детали. В эксплуатации, первому режиму расчета соответствует:

1)осаживание и трогание тяжеловесного состава с места;

2)соударение вагонов при маневрах, в том числе при роспуске с сортировочных горок;

3)экстренное торможение в поездах при малых скоростях движения.

По третьему расчетному режиму рассматривается относительно частое возможное сочетание умеренных по величине нагрузок, характерное для нормальной работы вагона в движущемся поезде. Основное требование при расчете по этому режиму - не допустить усталостного разрушения узла или детали. В условиях эксплуатации. Третий расчетный режим соответствует случаю движения вагона в составе поезда по прямым и кривым участкам пути, и стрелочным переводам с допускаемой скоростью, вплоть до конструкционной; при периодических служебных регулировочных торможениях; периодических умеренных рывках и толчках; штатной работе механизмов и узлов вагона.

Кроме двух основных расчетных режимов «Нормами...» предусмотрен второй специальный расчетный режим, который устанавливается для отдельных типов вагонов как сочетания нагрузок, характерное для этих вагонов. Для оборудования для перевозки лесоматериалов и труб второму расчетному режиму соответствуют погрузо-разгрузочные работы. Однако ни в «Нормах...» ни в ТУ погрузки и крепления грузов и других нормативных документах регламентирующих силы действующие на вагоны нет величин нагрузок действующих на стойки и торцевые стены в процессе погрузо-разгрузочных работ. Формально в процессе погрузки и выгрузки лесоматериалов не допускаются удары пачками лесоматериалов по стойкам и торцевым стенам и резкое опускание без торможения пачек лесоматериалов с высоты более 0.5 м.

Однако как показывает практика перевозки лесоматериалов основное количество повреждений оборудования для перевозки леса и труб происходит при погрузо-разгрузочных операциях

ТУ погрузки и крепления грузов предусматривает два расчетных режима. Первый соответствует соударению вагонов при маневрах, роспуске с сортировочных горок, троганию, осаживанию и торможению поезда. Второй- движению поезда с наибольшей допускаемой на сети железных дорог скоростью.

То есть первый расчетный режим «Норм...» соответствует первому расчетному режиму ТУ погрузки и крепления, второй расчетный режим третьему расчетному режиму «Норм...».

3 СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПЛАТФОРМУ ПРИ ПЕРВОМ И ТРЕТЬЕМ РАСЧЁТНЫХ РЕЖИМАХ

3.1Схема действия сил на платформу

Схема действия сил на платформу при первом режиме изображена на рисунке 3.1.1.

Рис.3.1.1. Схема действия сил на платформу при первом режиме

3.2 Силы, действующие на платформу при первом и третьем режимах

Силы, действующие на платформу при первом и третьем режимах, сведены в таблицу 3.2.1

Таблица 3.2.1. Силы, действующие на платформу при первом и третьем режимах.

1	2	3
Название силы и формула по которой рассчитывается	I режим	III режим
	удар	рывок	сжатие	растяжение	удар	рывок	сжатие	растяжение
Внешняя продольная сила, приложенная к упорам автосцепки,	+	+	+	+	+	+	+	+
Продольная сила инерции рамы,	+	+	+	+	+	+	+	+
Вертикальная сила при нецентральном взаимодействии автосцепок, Р	+	+	+	+	+	+	+	+
Боковая сила при ударе, Рбок	+	-	-	-	-
Вертикальные нагрузки (от массы груза и собственной массы), , , ,
Поперечные силы взаимодействия между вагонами в кривых, РN при сжатии: при растяжении:	-	-	+	+	-
Сила распора, действующая на стойки платформы, Ра для Й режима для ІІІ режима	+	+

4 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ РАМЫ

4.1 Исходные данные для расчета

Рама платформы модели 23-469 с боковыми балками из двутавра 55Б1 и хребтовой балкой из двутавра 70Б1, переоборудованная под перевозку труб.

Технически характеристики платформы приведены в таблице 4.1.1

Таблица 4.1.1. Технические характеристики платформы модели 23-469

Сила тяжести (вес) платформы брутто, Pбр, т Тара платформы, Pт, т Грузоподъмноость , Pтр, т Длина платформы по осям сцепления автосцепок, 2Lc, м Расстояние по концевым балкам, 2L, м Высота стоек, hс, м Высота платформы, hп, м База платформы, 2l, м Конструкционная скорость движения, V, м/c	92,8 27,8 65 25,22 24 3,5 4,35 18 33

Материал и допускаемые напряжения, принимаемые в соответствии с "Нормами...", приведены в таблице 4.1.1

Таблица 4.1.1 Материалы и допускаемые напряжения

Наименование элемента конструкции	Марка стали	Допускаемые напряжения, МПа
		Iрежим (удар, рывок)	Iрежим (сжатие, растяжение)	IIIрежим (удар, рывок)	IIIрежим (сжатие, растяжение)
Рама платформы	низколегированная сталь 09Г2Д ГОСТ 19281-89	295	265,5	195	195

4.2 Первый расчетный режим

При расчете по первому расчетному режиму продольная сила инерции рамы определяется путем умножения массы рамы на нормированную величину продольного ускорения. Для первого расчетного режима нормированная величина продольного ускорения составляет 3,5g (для третьего расчетного режима 1g). Продольная сила инерции рамы с грузом Nи определяется по формуле

, (1)

где N - внешняя продольная сила удара, приложенная к упорам автосцепки, для первого расчетного режима при ударе N = 3,5 MН и при рывке N = 2,5 MН (для третьего режима N = 1 MН),

Ргр - масса груза,

Рбр - масса тары вагона и груза.

Вертикальная сила при нецентральном взаимодействии автосцепок Р определяется по формуле

, (2)

где N - внешняя продольная сила, приложенная к упорам автосцепки, для первого расчетного режима при ударе N=3,5 MН, при рывке N=2,5 MН

(при сжатии N=2,5 MН, при растяжении N=2 MН, для третьего режима N=1MН);

е - разность уровней осей автосцепок, согласно «Нормам…» принимается равным для первого режима e =0,1 м (для третьего режима e =0,05 м);

b - длина жесткого стержня, образованного двумя сцепленными автосцепками, согласно «Нормам…» для автосцепок СА-3 принимается равным при ударе (сжатии) b =2 м и при рывке (растяжении) b=1,81 м.

При расчете по первому расчетному режиму при сжатии и растяжении учитываются поперечные силы взаимодействия между вагонами в кривых, РN, определяемые по формуле 3 при сжатии

при растяжении

где N - внешняя продольная сила, приложенная к автосцепке, для первого расчетного режима при сжатии N=2,5 MН, при растяжении N=2 MН;

a - расчетная длина корпуса автосцепки, согласно «Нормам…» принимается равной a =1 м;

R - радиус кривой, согласно «Нормам…» принимается равным R =250 м;

д - возможное боковое перемещение шкворневого сечения кузова вагона за счет зазоров колесной пары в рельсовой колее, зазоров в буксовых направляющих, пятниках и упругих деформаций рессор, согласно «Нормам…» принимается равным д =40 мм.

4.2Третий расчётный режим

При расчете по третьему расчетному режиму коэффициент вертикальной динамики Кдв в соответствии с «Нормами…», определяется по формуле

, (5)

где - среднее вероятное значение коэффициента вертикальной динамики;

- параметр распределения, согласно «Нормам…» принимается равным =1,13;

- доверительная вероятность, с которой определяется коэффициент вертикальной динамики;

Среднее вероятное значение определяется по формуле

, (6)

где - коэффициент, для элементов кузова согласно «Нормам…» принимается равным =0,05;

- коэффициент, учитывающий влияние числа осей n в тележке под одним концом экипажа, определяется по формуле

; (7)

- статический прогиб рессорного подвешивания, м.

Для тележки модели 18-100 принимается равным =0,05, но так как рассчитывается длиннобазная платформа то

Подставляя данные в формулу (5) получаем коэффициент вертикальной динамики равный 0,34.

В соответствии с «Нормами...» давление от распора груза определяется по формуле 8:

,(8)

где Кдв - коэффициент вертикальной динамики (принимаемый при первом расчетном режиме равным 0.1, при третьем расчетном режиме определяется расчетом в соответствии с «Нормами....»);

с - плотность, перевозимого груза;

g- ускорение свободного падения;

h- высота стойки;

ц-угол естественного откоса, для скатывающихся грузов (к которым относятся трубы) принимается равный 0.

При ц =0 формула 8 превращается в хорошо известную формулу для расчета гидростатического давления.

, (9)

При расчете по формуле (9) принимается не фактическая, а условная плотность труб, что значительно снижает точность расчетов, так как хорошо известным является факт, что многие вагоны для перевозки труб не могут быть загружены до полной грузоподъемности, в силу нехватки погрузочного объема.

,(10)

При расчетах боковых стоек давление, действующее на одну стойку, обычно не симметрично. Часть стоек будет воспринимать дополнительную нагрузку, а часть обезгружены.

Самую большую нагрузку будут испытывать центральные стойки платформы. Поэтому давление на стойку следует определять по формуле 11

, (11)

где L1,L2- расстояния до соседних стоек.

Значения сил, рассчитанные при первом и третьем режимах, сведены в таблицу 4.2.1

Таблица 4.2.1 Значения сил, рассчитанные при первом и третьем режимах.

1	2	3
Название силы и формула, по которой	I режим	III режим
	удар	рывок	сжатие	растяжение	удар	рывок	сжатие	растяжение
Внешняя продольная сила, приложенная к упорам автосцепки, (МН)	3,5	2,5	2,5	2	1	1	1	1
Продольная сила инерции рамы, (МН)	24,02	17,16	17,16	13,73	6,86	6,86	6,86	6,86
Вертикальная сила при нецентральном взаимодействии автосцепок, Р (МН)	0,175	0,138	0,125	0,11	0,025	0,027	0,025	0,027
Боковая сила при ударе, Рбок (кН)	780,3	-
Вертикальные нагрузки (от массы груза и собственной массы), , , (кН)	928	928	928	928	1243,8	1243,8	1243,8	1243,8
Поперечные силы взаимодействия между вагонами в кривых, РN, (кН)	-	234,5	101	-
Сила распора, действующая на стойки платформы, , (кН)	№ стоек	№ стоек
	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6
	7,64	15,3	30,5	45,8	45,8	9,3	18,6	37,2	55,8	55,8

Размещено на Allbest.ru