Разработка тележки грузового вагона модели 18-100

Разработка тележки грузового вагона модели 18-100

Содержание

Введение

. Выбор основных параметров тележки

. Анализ конструкции тележки типа 18-100

. Проверка вписывания тележки в габарит 02-ВМ

.1 Ограничения полуширины в пределах верхнего очертания

.2 Ограничения полуширины в пределах нижнего очертания

. Расчет на прочность надрессорной балки грузового вагона

.1 Определение расчетных сил действующих на балку

.2 Изгибающие моменты в сечениях балки

.3 Определение геометрических характеристик расчетных сечений надрессорной балки с использованием ЭВМ

.4 Вычисление напряжений в расчетных сечениях балки и сравнение их с допускаемыми

.5 Расчет нормальных напряжений сжатия в подпятнике надрессорной балки

.6 Расчет давления, действующего на подпятник

. Расчет оси колесной пары вероятностным методом

.1 Определение расчетных сил действующих на колесную пару

.1.1 Вертикальные расчетные силы

.1.2 Горизонтальные расчетные силы

.1.3 Вертикальные инерционные силы

.1.4 Реакции наружного и внутреннего рельсов

.2 Расчетные силы и сечения оси колесной пары

.3 Оценка статической прочности

.4 Оценка усталостной прочности

.5 Оценка надежности оси

. Расчет цилиндрического роликового подшипника на контактные напряжения

.1 Статическая нагрузка на один подшипник

.2 Наибольшая нагрузка на центральный ролик подшипника

.3 Контактные напряжения

.4 Расчет подшипников качения по ГОСТ 18855-82(СТ СЭВ 2793-80)

. Проверка устойчивости вагона против схода с рельсов

. Определение себестоимости изготовления тележки грузового вагона

.1 Затраты на материалы

.2 Затраты на полуфабрикаты

.3 Затраты на попутные изделия

.4 Основная заработная плата производственных рабочих

.5 Общецеховые расходы

.6 Общезаводские расходы

.7 Непроизводительные и непроизводственные расходы

.8 Полная заводская себестоимость

. Охрана труда при ремонте тележки модели 18-100

.1 Охрана труда при выполнении сварочных работ

.2 Расчет сварного шва

. Модернизация тележки грузового вагона модели 18-100

Литература

Приложение

Введение

Железнодорожный транспорт - важнейшая отрасль народного хозяйства, которая создаёт необходимые условия для всестороннего развития экономики нашей страны. Железнодорожный транспорт является основным видом транспорта, на долю которого приходится перевозка до 50% всех народнохозяйственных грузов и до 40% пассажиров.

В новых условиях хозяйственной деятельности в любой отрасли производства, включая и железнодорожный транспорт, на первое место выходит профессионализм выполняемой человеком работы.

Тележки являются ходовыми частями вагона. Они служат опорами кузова на путь и обеспечивают их взаимодействие в движении (направляют движение вагона по железнодорожному пути, передают эксплуатационные нагрузки от кузова на путь и обратно, а также тяговые и тормозные силы кузову и обеспечивают вагону необходимую плавность хода).

Одним из наиболее ответственных этапов проектирования вагонных конструкций является расчёт и проектирование элементов ходовых частей вагона, которые во многом определяют безопасность движения поездов.

В данном дипломном проекте проработана возможность применения тележки 18-100 для вагона самосвала с увеличенной грузоподъемностью, выполнены все необходимые расчеты, подтверждающие прочность конструкции, а также выполнен экономический расчет.

1. Выбор основных параметров тележки

По заданию под кузов вагона подкатывают двухосные тележки модели 18-100.

2. Анализ конструкции тележки типа 18-100

Тележка модели 18-100 является основным типом тележек грузовых вагонов.

Рисунок 2.1-тележка модели 18-100

Тележка (рис.2.1) состоит из двух колесных пар 1, двух литых боковых рам 2, четырех клиновых гасителей колебаний 3,четырех буксовых узлов с роликовыми подшипниками 4, шкворня 5, надрессорной балки 6, двух комплектов центрального рессорного подвешивания 7, двух триангелей с системой рычагов тормозной передачи 8 и двух вертикальных скользунов 9.

Боковая рама тележки (рис. 2.2) выполнена в виде стальной отливки из стали марки 20ГФЛ (низколегированная марганцовисто-ванадиевая сталь), имеющей следующий химический состав: углерода - 0,17-0,25%; марганца - 1, 2-1,5%; кремния - 0,2-0,5%, ванадия - 0,06-0,13%; хрома - не более 0,3%, никеля, меди, серы и фосфора - не боле 0,04%.

Рисунок 2.2- боковая рама тележки

Эта сталь обладает временным сопротивлением 539 Мпа, пределом текучести - 392 Мпа, относительным удлинением не менее 18%, относительным сужением не менее 25% и ударной вязкостью 490 кДж/м2 при температуре +20°С и 245 кДж/м2 при температуре -60°С.

В средней части боковой рамы располагается проем для пружинного комплекта, а по концам - проемы для букс. В верхней части буксовых проемов имеются кольцевые приливы 7, которыми боковые рамы опираются на корпуса букс, а по бокам располагаются буксовые челюсти 8.

Сечения наклонных элементов (поясов) и вертикальных колонок боковой рамы имеют корытообразную форму с некоторым загибом внутрь концов полок.

Горизонтальный участок нижнего пояса имеет замкнутое коробчатое сечение. Балки с таким профилем хорошо сопротивляются изгибу и кручению.

По бокам среднего проема в верхней части боковой рамы расположены направляющие для ограничения поперечного перемещения фрикционных клиньев.

Верхняя поверхность нижнего пояса 1, является опорной поверхностью для установки пружин, положение которых фиксируется специальными центровыми приливами 4.

С внутренней стороны к нижнему поясу примыкает полка, являющаяся опорной для наконечника триангеля в случаи обрыва подвески, которой триангель подвешен к кронштейну 5 боковой рамы.

В местах расположения клиньев на колонках рамы имеются направляющие 6, ограничивающие поперечное перемещение фрикционных клиньев, между которыми с помощью заклепок 3 крепятся фрикционные планки 2.

Надрессорная балка тележки (рис. 2.3) отливается также из стали 20 ГФЛ в виде бруса равного сопротивления изгибу. Она имеет замкнутое коробчатое сечение и изготавливается заодно с подпятником 3, опорами для размещения скользунов 4, гнездами с наклонными плоскостями для фрикционных клиньев 1 и полкой 5 для крепления кронштейна мертвой точки рычажной передачи тормоза.

Рессорное подвешивание тележки модели 18-100 состоит их двух комплектов пяти, шести или семи двухрядных пружин, расположенных под каждым концом надрессорной балки.

Рисунок 2.3- Надрессорная балка

Пять пружин ставят в тележки, подкатываемые под вагон грузоподъемностью до 50 т., шесть - до 60 т. и семь - более 60 т. Крайние боковые пружины комплекта поддерживают клинья гасителей колебаний (рис. 2.1). Клинья (рис. 2.4) отливаются из стали 45. Снизу клинья имеют кольцевые выступы, не допускающие смещение их относительно пружин в горизонтальной плоскости. Клинья располагаются в гнездах надрессорной балки, упираясь в ее наклонные плоскости и прижимаясь вертикальной стенкой к стальной фрикционной планке.

Рисунок 2.4- фрикционный клин

В тележке фрикционные клинья при взаимодействии с фрикционными планками, надрессорной балкой и пружинами за счет работы сил трения осуществляют одну из главных своих функций - гашение колебаний обрессоренных масс вагона. Эту функцию клинья выполняют только в процессе перемещения относительно фрикционных планок. Кроме того, на выполнение этой функции существенную роль играет положение клиньев относительно надрессорной балки.

При постройке новых вагонов положение клиньев контролируется величиной Dγ (рис.2.5), равной среднему значению двух размеров Dγ` и Dγ``, которые равны расстоянию от опорной поверхности надрессорной балки до опорных поверхностей левого и правого клиньев соответственно, т.е.

Dγ = (Dγ` + Dγ``)/2

Положение клиньев выше уровня надрессорной балки

Рисунок2.5- положение клиньев

Для новых тележек величина предусматривается в пределах минус 4-8 мм, т.е. опорные поверхности клиньев должны находиться ниже уровня опорной поверхности надрессорной балки на 4 -8 мм.

3. Проверка вписывания тележки в габарит 02-ВМ

Произведем расчет на вписывание тележки типа 18-100 в габарит 02-ВМ проходящей по путям железных дорог СНГ колеи 1435 мм, включая пути механизированных сортировочных горок при любом положении вагонного замедлителя. При расчете на вписывание тележки наибольшие поперечные размеры ее устанавливают уменьшением размеров габарита подвижного состава в горизонтальной плоскости на величины Е_i и E_тi и увеличением размеров габарита понизу на величины d_і и d_ті. Поэтому расчет на вписывание тележки в заданный габарит сводится к определению Е_i и E_тi, d_і и d_ті, а также построению горизонтальной и вертикальной рамок проектных очертаний основных элементов тележки.

^_____ очертание для обрессоренных частей кузовка;

- - очертание для обрессоренной рамы тележки и укрепленных на ней частей; х - х - х - очертание для необрессоренных частей.

Рисунок 3.1 - Нижнее очертание габарита 02-ВМ - для грузовых вагонов.

.1 Ограничения полуширины в пределах верхнего очертания

Ограничения полуширины Е_о, Е_с, Е_н для элементов тележки в пределах верхнего очертания (для точек с координатами 1575, 430 мм и всех вышерасположенных точек (см. рисунок 3.1)), определяются по формулам

, (3.1)

, (3.2)

, (3.3)

где S - максимальная ширина колеи в кривой расчетного радиуса, мм;

a - минимальное расстояние между наружными гранями предельно изношенных гребней колес, мм;

,5(S-a) - максимальный разбег изношенной колесной пары между рельсами (смещение из центрального положения в одну сторону), мм;

q - наибольшее возможное поперечное перемещение из центрального положения в одну сторону рамы тележки относительно колесной пары (вследствие зазоров в буксовом узле и узле сочленения рамы тележки с буксой), мм;

W - наибольшее возможное поперечное перемещение надрессорной балки и укрепленных на ней частей относительно рамы тележки, мм;

l - база тележки, ; n -расстояние от рассматриваемого поперечного сечения тележки до ближайшего основного сечения, м;

K - величина, на которую допускается выход подвижного состава, проектируемого по габаритам 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и 1-ВМ (в нижней части), за очертание этих габаритов в кривой , мм;

К₁ - величина дополнительного поперечного смещения в кривой расчетного радиуса R (R=250 м - для габаритов 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части 1-ВМ) тележного подвижного состава, мм;

К₂ - коэффициент, зависящий от величины расчетного радиуса кривой (R=250 м - для габаритов 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части 1-ВМ);

К₃ - величина геометрического смещения середины (внутрь кривой) и концов (наружу кривой) тележки в кривой R=200 м при вписывании в габариты 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части габарита 1-ВМ, мм;

b - дополнительные ограничения внутреннего и наружных сечений вагона. Для вагонов, проектируемых по габаритам Т и 1-Т, b=0.

Числовые значения вышеприведенных величин определим с помощью таблиц 3.1, 3.2 и 3.3 [4]. По формулам (3.1) - (3.3):

·   для надрессорной балки и жестко укрепленных на ней частей (согласно п. 4.8 ГОСТ 9238-73 при отрицательном значении Е его принимают равным нулю, т.е. Е_с=0);

·   для рамы и укрепленных на ней частей

, т.е. Е_о=0

, т.е. Е_с=0,

·   Для буксы , т.е. Е_о=0.

Для колесной пары , т.е. Е_о=0.

3.2 Ограничения полуширины в пределах нижнего очертания

Ограничения полуширины Е_о, Е_с и Е_н для элементов тележки в пределах нижнего очертания:

- для надрессорной балки и жестко укрепленных на ней частей .

- для рамы тележки и укрепленных на ней частей

,

,

- для буксы .

- для колесной пары .

б) для точек, расположенных на расстоянии 115 мм от оси пути (см. рисунок 3.1), определяют по формулам:

, (3.4)

,(3.5)

·   для надрессорной балки и жестко прикрепленных на ней частей

.

·   для рамы тележки и укрепленных на ней частей

,

.

·   для буксы

.

·   для колесной пары

.

в) для точек, расположенных на расстояниях 718,5 (678,5) мм и 871,5 (831,5) мм от оси пути (для определения допустимой ширины частей, опускающихся в пространство, ограниченное этими точками) определяются по формулам при К₁=0:

,(3.6)

,(3.7)

,(3.8)

·   для надрессорной балки и укрепленных на ней частей

·   для рамы тележки и укрепленных на ней частей

,

;

·   для буксы

.

·   для колесной пары

.

Расстояние от оси пути до точки, определяющей границу по горизонтмежду деталями, возвышающимися над точками нижнего очертания габарита подвижного состава, отстоящими от оси пути на расстояниях 718,5 (678,5) мм и 781,5 (831,5) мм равно [5, стр. 30]:

·   для основного и среднего сечения тележки 720+3 мм,

·   для концевого сечения 720+17 мм.

Таблица 3.1 - Результаты расчетов ограничения полуширины Е и увеличения вертикальных размеров d габарита подвижного состава

Рисунок 3.2 - Горизонтальная габаритная рамка проектного очертания тележки 18- 100 грузового вагона

3.3 Определение вертикальных размеров строительного очертания элементов тележки

Наименьшие вертикальные размеры строительного очертания H_i элементов определяют по формуле:

Hị=Hіο+δ

где H_io - высота i-ой точки габарита подвижного состава над уровнем верха головки рельсов, мм; d - суммарное статическое параллельное понижение для соответствующего элемента тележки, мм.

Суммарные понижения [4, таблица 3.3]:

·   надрессорной балки и укрепленных на ней частей

,(3.10)

где Р - грузоподъемность вагона; l_Т - гибкость рессорного подвешивания тележки, .

.

·   рамы тележки и укрепленных на ней частей .

·   Буксы и колесной пары .

Результаты расчетов Е и d для наглядности сведем в таблицу 3.1.

Проектное очертание тележки получают путем уменьшения размеров строительного очертания на величины конструктивно-технологических допусков, которые приведены в таблице 3.6. По результатам расчетов построены горизонтальная и вертикальная рамки (рисунки 3.2 - 3.4) проектного очертания тележки и ее частей.

Рисунок 3.3 - вертикальная габаритная рамка проектного очертания рамы тележки типа 18-100 в наружном сечении: 1 - проектное очертание; 2 - габарит подвижного состава

На рисунках 3.3 и 3.4 в вертикальных размерах: первая цифра - расстояние от головки рельсов до линии нижнего очертания габарита 02-ВМ, т.е. Н_io;  вторая - возможное понижение рамы (или надрессорной балки) в эксплуатации; третья - конструктивно-технологический допуск d_т.

В горизонтальных размерах: первая цифра - полуширина габарита подвижного состава 02-ВМ в соответствующей координатной точке В_о; вторая - ограничение полуширины элементов тележки в тех же координатных точках Е; третья - конструктивно-технологический допуск Е_т.

Рисунок 3.4 - Вертикальная габаритная рамка проектного очертания надрессорной балки тележки типа 18-100 в среднем сечении: 1 - проектное очертание; 2 - габарит подвижного состава

Вывод: по вышеприведенным расчетам можно судить, что тележка типа 18-100 вписывается в габарит 02-ВМ.

4. Расчет на прочность надрессорной балки грузового вагона

Надрессорная балка рассматривается как статически определимая на двух опорах балка. Опорами в вертикальной плоскости являются рессорные комплекты. Расчетными сечениями балки являются сечения: 1-1 - посередине балки; 2-2 - по краю подпятника; 3-3 - по краю технологического отверстия; 4-4 - возле скользуна; 5-5 - в концевой части.

Рис. 4 - схема приложения расчетных сил к надрессорной балки тележки и положение расчетных сечений

.1 Определение расчетных сил действующих на балку

Расчетными силами при проектировании надрессорной балки являются: вертикальная статическая Р_ст; вертикальная динамическая Р_д; вертикальная от боковых сил Р_Б; вертикальная от продольных сил инерции при торможении Р_И; продольная сила инерции, возникающая при торможении Т_И. Горизонтальная сила от боковых нагрузок, действующая вдоль надрессорной балки, в расчете не учитывается.

Вертикальная статическая сила, кН,

 (4.1)

где Р_БР - вес вагона брутто, кН,

Р_БР = m₀p₀;(4.2)

где m₀ - осность вагона, m₀ = 4;

р₀ - заданная осевая нагрузка, р₀ = 240 кН;

Тогда

Р_БР = 4·240 = 960 кН.

где n_T - число 2-осных тележек в вагоне, n_т = 2;

n_нб - число надрессорных балок тележки, n_нб = 1;

m_КП - масса колесной пары, m_КП = 1,206 т;_Б - масса буксового узла, m_Б = 0,107т;

m_рп - масса рессорного подвешивания, m_рп=0,338т;

m_р - масса рамы тележки, m_р=0,403 т;

g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с²;

Тогда

Р_ст=

Вертикальная динамическая сила, кН,

Р_Д=Р_СТК_Д, (4.3)

где К_Д - коэффициент вертикальной динамики,

(4.4)

где  - среднее значение К_Д,

(4.5)

где  - коэффициент, принимаемый равным 0,1 для обрессоренных частей тележки;

 - коэффициент, учитывающий влияние числа осей "n₀" в тележке,

(4.6)

Тогда

где  - скорость движения вагона в соответствии с принятым расчетным режимом. Для III режима дня грузовых вагонов  = 33 м/с;

 - статический прогиб рессорного подвешивания, м. Для тележек грузовых вагонов,  = 0,05 м;

 - параметр функции распределения. Для грузовых вагонов  = 1,13;

Р(К_Д) - доверительная вероятность, Р(К_Д) = 0,97.

Тогда среднее значение

значение коэффициента

;

по формуле (5.3)

Р_Д = 438·0,43 = 188 кН.

Вертикальную составляющую от продольных сил инерции при торможении на надрессорную балку тележки определим по формуле 4.7

, (4.7)

Где п_нб- число надрессорных балок в 1 тележке, для двухосной тележки, п_нб=1; Т_и^кз-продольная сила инерции кузова брутто,кН;

Продольную силу инерции кузова брутто определим по формуле 4.8

Т_и^кз=η_ТР_кз^бр, (4.8)

Где η_Ткоэффициент, при нормальных и повышенных скоростях движения η_Т=0,2; Р_кз^бр-вес кузова вагона брутто, кН .

Вес кузова брутто вагона определим по формуле 4.9

Р_кз^бр=Р_бр-2m_Тg, (4.9)

Где m_Т-масса тележки, для вагона с осевой нагрузкой 240 кн m_Т=4.68 т;

h_ц-вертикальное расстояние от центра тяжести вагона до точки приложения силы Р_и, h_ц=1,8 м: 2l-база вагона, 2l=6.52 м.

Р_кз^бр=960-2*9,81*4.68=868 кН

Т_и^кз=0,2*868=174 кН

Р=438+188+48=674 кН

Вертикальная составляющая от центробежной силы. кН опредляется по формуле 4.10

, (4.10)

Где Н_ц-центробежная сила от веса брутто вагона, определяемая по формуле 4.11

п_р-число параллельно нагруженных надрессорных балок вагона, для 4-осного вагона =2;

b-расстояние между точками приложения сил Р_ц дополнительного загружения и разгружения надрессорных балок тележки (расстояние между осями скользуна и подпятника надрессорной балки ),2b=0,762 м.

Н_ц=η_ц(Р_бр-п_ТР_ч), (4.11)

Где η_ц-коэффициент, учитывающий действие центробежной силы, η_ц=0,075.

Н_ц=0,075(960-2*42,4)=66 кН

Продольная сила инерции. возникающая при торможении на одну тележку определяется по формуле 4.12

Т_и=0,5Т_и^кз , (4.12)

Т_и=0,5*174=87кН

4.2    Изгибающие моменты в сечениях балки

При движении вагона по прямому участку пути:

- в вертикальной плоскости

М_Вi = R_A∙l_i (4.11)

в горизонтальной плоскости

М_Гi = Т_A∙l_i (4.12)

где l_i - расстояние от точки приложения реакции R_А до рассматриваемого i-го сечения: l₁=1,018 м, l₂=0,826 м, l₃=0,598 м, l₄=0,218 м, l₅=0,102 м, a=0,256 м, c=0,572 м, d=0,342 м, 2b=0,702 м.

R_A, Т_А - соответственно вертикальная и горизонтальная реакции в опоре А балки на рессорный комплект, кН;

_A = 0,5 ∙ Р = 0,5∙674 = 337 кН.

Т_A = 0,5∙Т_И = 0,5∙87 =43.5кН.

Тогда по формуле (4.11)

М_В1 = R_A∙l₁ = 337 ∙1,018 = 343 кНּì;

Ì_В2 = R_A∙l₂ = 337 ∙0,826 =278 кНּì;

Ì_В3 = R_A∙l₃ = 337 ∙0,598 = 202 кНּì;

Ì_В4 = R_A∙l₄ = 337 ∙0,218 = 73 кНּì;

Ì_В5 = R_A∙l₅ = 337 ∙0,102 = 34кНּì.

По формуле (4.12)

М_Г1 = Т_A∙l₁ = 43.5∙1,018 = 44 кНּì;

Ì_Г2 = Т_A∙l₂ = 43.5∙0,826 =36кНּì;

Ì_Г3 = Т_A∙l₃ = 43.5∙0,598 =26 кНּì;

Ì_Г4 = Т_A∙l₄ = 43.5∙0,218 =10 кНּì;

Ì_Г5 = Т_A∙l₅ = 43.5∙0,102 =4 кНּì.

При движении вагона по кривому участку пути:

- в вертикальной плоскости

М_В1=R_A∙l₁ -Р_ц (l₁ - a)=337∙1,018 -78(1,018 - 0,256)=284 кНּì

Ì_В2=R_A∙l₂ - Р_ц(l₂ - a)= 337∙0,826 -78 (0,826 - 0,256)=234 кНּì

Ì_В3=R_A∙l₃ - Р_ц(l₃ - a)= 337∙0,598 - 78 (0,598 - 0,256)=175 кНּì

Ì_В4=R_A∙l₄ = 337∙0,218 =73 кНּì

Ì_В5=R_A∙l₅ = 337∙0,102 =34 кНּì

- в горизонтальной плоскости - изгибающие моменты останутся такими же что и при движении по прямому участку пути, т.е. М_Гi=Т_A∙l_i.

4.3   
Определение геометрических характеристик расчетных сечений надрессорной балки с использованием ЭВМ

Расчет геометрических характеристик выполняем с помощью программы на ЭВМ, результаты вычислений сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Геометрические характеристики сечений надрессорной балки тележки модели 18-100 грузового вагона

4.4 Вычисление напряжений в расчетных сечениях балки и сравнение их с допускаемыми

Данная надрессорная балка изготовлена из стали марки 20Г1ФЛ, допускаемые напряжения для которой [σ]=150 МПа.

Нормальные напряжения от вертикальных сил

в верхних волокнах

; (4.13)

 в нижних волокнах

 (4.14)

где  - момент сопротивления i-го сечения балки относительно горизонтальной оси х соответственно для верхних и нижних волокон.

Тогда по формуле (4.13)

по формуле (4.14)

Нормальные напряжения от горизонтальной силы

в левых волокнах

; (4.15)

 в правых волокнах

, (4.16)

где  - момент сопротивления i-го сечения балки относительно вертикальной оси y соответственно левых и правых волокон.

Тогда по формуле (4.15)

по формуле (4.16) получаем такие же числовые значения как для левых волокон, только положительные.

Суммарные однозначные напряжения

 (4.17)

Получаем

4.5 Расчет нормальных напряжений сжатия в подпятнике надрессорной балки

Нормальные напряжения сжатия в подпятнике надрессорной балки определяются по формуле

, (4.18)

где F - площадь сечения колонки, F=330 мм²;

η - коэфициент, учитывающий эксцентричность приложения нагрузки при краевом опирании пятника, η=2; Р - суммарная нагрузка.

Тогда

4.6 Расчет давления, действующего на подпятник

Давление действующее на подпятник находится по формуле

, (4.19)

где F_оп - площадь опоры подпятника

 (4.20)

где D_B, D_Н - диаметры по внутренней поверхности бурта подпятника и наружной поверхности бурта в зоне шкворневого отверстия, D_B=0,302 м, D_Н=0,090м;

[Р_уд] - допускаемое удельное давление, [Р_уд] =6,5 МПа.

5. Ðàñ÷åò îñè êîëåñíîé ïàðû âåðîÿòíîñòíûì ìåòîäîì

.1 Îïðåäåëåíèå ðàñ÷åòíûõ ñèë äåéñòâóþùèõ íà êîëåñíóþ ïàðó

Ïðè ðàñ÷åòå îñè ó÷èòûâàåòñÿ ñëåäóþùèå îñíîâíûå ñèëû¸ äåéñòâóþùèå íà êîëåñíóþ ïàðó (ðèñóíîê 5.1):

âåðòèêàëüíûå Ð₁ è Ð₂¸ ïåðåäàþùèåñÿ íà øåéêó îñè;

áîêîâûå Í₁¸Í₂ è Í;

âåðòèêàëüíûå èíåðöèîííûå Ð_í1¸Ð_í2¸Ð_íê è Ð_íñ .

Ðàññìîòðèì ìåòîäèêó èõ îïðåäåëåíèÿ.

Ðèñóíîê 5.1 - Ñõåìà ñèë¸ äåéñòâóþùèõ íà êîëåñíóþ ïàðó

.1.1 Âåðòèêàëüíûå ðàñ÷åòíûå ñèëû

à) íà ëåâóþ øåéêó îñè -

 (5.1)

á) íà ïðàâóþ øåéêó îñè -

ãäå Ð_ñò - âåðòèêàëüíàÿ ñòàòè÷åñêàÿ ñèëà ãðóæåííîãî âàãîíà (áðóòòî)¸ ïðèõîäÿùàÿñÿ íà øåéêó îñè¸ kH;

Ð_ä - âåðòèêàëüíàÿ äèíàìè÷åñêàÿ ñèëà îò êîëåáàíèé êóçîâà íà ðåññîðàõ,kH;

Ð_ö - âåðòèêàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ íà øåéêó îñè îò äåéñòâèÿ öåíòðîáåæíîé ñèëû, kH;

Ð_â - âåðòèêàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ íà øåéêó îñè îò äåéñòâèÿ âåòðîâîé íàãðóçêè¸ kH.

Âåðòèêàëüíàÿ ñòàòè÷åñêàÿ ñèëà íà øåéêó îñè

 (5.3)

ãäå Ð_áð- âåñ âàãîíà áðóòòî¸ kH;

m₀ - îñíîñòü âàãîíภm₀=4;

m_êï - ìàññà êîëåñíîé ïàðû¸ m_êï=1.178 ò;

m_ø - ìàññà êîíñîëüíîé ÷àñòè îñè ( îò òîðöà îñè äî ïëîñêîñòè êðóãà êàòàíèÿ)¸ m_ø=0.033 ò;

g - óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ¸ g=9.81 ì/ñ²;

 - êîýôôèöèåíò èñïîëüçîâàíèÿ ãðóçîïîäúåìíîñòè âàãîíภ=0.9.

Âåñ âàãîíà áðóòòî:

 (5.3)

ãäå ð₀ - äîïóñêàåìàÿ îñåâàÿ íàãðóçêภkH.

Òîãäà

Ð_áð=4^.240=960 kH;

Âåðòèêàëüíàÿ äèíàìè÷åñêàÿ ñèëà îò êîëåáàíèé êóçîâà íà ðåññîðàõ

 (5.4)

ãäå Ê_âä - êîýôôèöèåíò âåðòèêàëüíîé äèíàìèêè¸

 (5.5)

ãäå  - âåëè÷èíภçàâèñÿùàÿ îò îñíàñòè âàãîíà, =1;

À - âåëè÷èíà, çàâèñÿùàÿ îò òèïà âàãîíà è ãèáêîñòè ðåññîðíîãî ïîäâåøèâàíèÿ, À=8.125^.(f_cò-0.0463);

F_ñò - ñòàòè÷åñêèé ïðîãèá ðåññîðíîãî ïîäâåøèâàíèÿ¸ f_ñò=0.050 ì;

 - âåëè÷èíภçàâèñÿùàÿ îò òèïà âàãîíà, Â=5.94^.10^-4;

V - ðàñ÷åòíàÿ ñêîðîñòü äâèæåíèÿ âàãîíà, V=25 ì/c²,

Òîãäà

À=8.125^.(0.05-0.0463)=0.03;

Âåðòèêàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ îò öåíòðîáåæíîé ñèëû ïðè ïðîõîæäåíèè âàãîíîì êðèâûõ

 (5.6)

ãäå - öåíòðîáåæíàÿ ñèëà âàãîíภïðèõîäÿùàÿ íà îäíó êîëåñíóþ ïàðó, kH,

 (5.7)

ãäå - êîýôôèöèåíò¸ ðàâíûé 0.075;

h_ö - ðàññòîÿíèÿ îò ïðîäîëüíîé îñè êîëåñíîé ïàðû äî öåíòðà ìàññû âàãîíภh_ö=1.8 ì;

b - ðàññòîÿíèå ìåæäó òî÷êàìè ïðèëîæåíèÿ âåðòèêàëüíûõ ðàñ÷åòíûõ ñèë Ð₁ è Ð₂ ê øåéêàì îñè¸ 2b=2.036 ì.

Òîãäà

Âåðòèêàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ îò äàâëåíèÿ âåòðà íà áîêîâóþ ïîâåðõíîñòü âàãîíà

 (5.8)

ãäå  - äàâëåíèÿ âåòðภïðèõîäÿùåþ íà îäíó êîëåñíóþ ïàðó, kH,

 (5.9)

ãäå H_B - äàâëåíèå âåòðà íà áîêîâóþ ïîâåðõíîñòü âàãîíà, kH, H_B=;

 - óäåëüíîå äàâëåíèå âåòðà, =0.5 kH/ì;

F - ïëîùàäü áîêîâîé ïðîåêöèè êóçîâà íà âåðòèêàëüíóþ ïðîäîëüíóþ ïëîñêîñòü ñèììåòðèè âàãîíà, 첸

h_B - ðàññòîÿíèå îò ïðîäîëüíîé îñè êîëåñíîé ïàðû äî òî÷êè ïðèëîæåíèÿ ðàâíîäåéñòâóþùåé âåòðîâîé íàãðóçêè, ì.

Òîãäà

=12.79^.2.82=36 ì²;

Ð₁=108.8+36.4+14.47+4.39=164.06 kH;

Ð₂=108.8-14.75-4.39= 89.99kH.

.1.2 Ãîðèçîíòàëüíûå ðàñ÷åòíûå ñèëû

Ãîðèçîíòàëüíûå (áîêîâûå) ñèëû îò öåíòðîáåæíîé ñèëû è äàâëåíèÿ âåòðà âìåñòå ñ óñèëèÿìè âçàèìîäåéñòâèÿ êîëåñ ñ ðåëüñàìè ïðè äâèæåíèè âàãîíà ïî êðèâîé ïðèâîäèòñÿ ê ñëåäóþùèì ñèëàì:

à) ñèëà òðåíèÿ¸ âîçíèêàþùàÿ â ìåñòå êîíòàêòà ïðàâîãî êîëåñà ñ ðåëüñîì -

 (5.10)

á) ïîïåðå÷íîé ðàìíîé ñèëå (ðåàêöèè ðàìû òåëåæêè)-

 (5.11)

â) áîêîâîìó äàâëåíèþ¸ ïðèëîæåííîìó ê êîëåñó¸ äâèæóùåìóñÿ ïî íàðóæíîìó ðåëüñó êðèâîé (ãîðèçîíòàëüíîé ðåàêöèè íàðóæíîãî ðåëüñà) -

 (5.12)

ãäå  - êîýôôèöèåíò òðåíèÿ ïðè ñêîëüæåíèè êîëåñà ïî ðåëüñó â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè¸ =0.25;

R_B - âåðòèêàëüíàÿ ðåàêöèÿ âíóòðåííåãî ðåëüñภkH;

Ê_à - êîýôôèöèåíò ãîðèçîíòàëüíîé äèíàìèêè¸

 (5.13)

ãäå  - âåëè÷èíภçàâèñÿùàÿ îò îñíàñòè âàãîíà, =1;

 - âåëè÷èíà, çàâèñÿùàÿ îò òèïà âàãîíà, =1.

Òîãäà

Ê_Ã=1^.1^.(0.038+0.00382^.25)=0.1335;

5.1.3 Âåðòèêàëüíûå èíåðöèîííûå ñèëû

à) íà ëåâóþ øåéêó-

 (5.14)

á) íà ïðàâóþ øåéêó -

 (5.15)

â) îò ëåâîãî êîëåñà íà ðåëüñ -

 (5.16)

ã) íà ñðåäíþþ ÷àñòü îñè -

 (5.17)

ãäå m₁¸ m₂ - ñóììà ìàññ íåîáðåññîðåííûõ ÷àñòåé¸ îïèðàþùèõñÿ íà ëåâóþ è ïðàâóþ øåéêó ñîîòâåòñòâåííî¸ âêëþ÷àÿ ñîáñòâåííóþ ìàññó øåéêè

 (5.18)

m_ø - ìàññà êîíñîëüíîé ÷àñòè îñè¸ m_ø=0.033 ò;

m_á - ìàññà áóêñû è æåñòêî ñâÿçàííûõ ñ íåé íåîáðåññîðåííûõ äåòàëåé¸ m_á=0.112 ò;

m_ð - ìàññà íåîáðåññîðåííûõ ÷àñòåé¸ îïèðàþùèõñÿ íà áóêñó¸ m_ð=0.312

m_ê - ìàññà êîëåñภm_ê=0.410 ò;

m_c - ìàññà ñðåäíåé ÷àñòè îñè¸ m_c=0.292 ò;

j₁¸j₂¸j_k¸j_c - ñîîòâåòñòâåííî óñêîðåíèå ëåâîãî è ïðàâîãî áóêñîâîãî óçëภëåâîãî êîëåñà è ñðåäíåé ÷àñòè îñè¸ ì/ñ².

Òîãäà

m₁=m₂=0.033+0.112+0.312=0.457 ò.

Óñêîðåíèå ëåâîãî áóêñîâîãî óçëà îïðåäåëÿåòñÿ ïî ýìïèðè÷åñêîé ôîðìóëå

 (5.19)

ãäå D - êîýôôèöèåíò, çàâèñÿùèé îò òèïà âàãîíà è ñêîðîñòè äâèæåíèÿ, D=113;

m_íê - ìàññà íåîáðåññîðåííûõ ÷àñòåé, ïðèõîäÿùàÿñÿ íà ðåëüñ, ò,

 (5.20)

m_íê=1.178/(0.228+1.58)^.0.112+0.312=1.013 ò.

Òîãäà

Óñêîðåíèå (èç ïîäîáèÿ òðåóãîëüíèêà íà (ðèñóíêå 5.2)):

à) ëåâîãî êîëåñà -

 (5.21)

á) ïðàâîãî áóêñîâîãî óçëà -

 (5.22)

â) ñðåäíåé ÷àñòè îñè -

 (5.23)

ãäå 2s - ðàññòîÿíèå ìåæäó êðóãàìè êàòàíèÿ êîëåñíîé ïàðû, 2s=1.58 ì;

l₃ - ðàññòîÿíèå îò òî÷êè ïðèëîæåíèÿ âåðòèêàëüíîé ðàñ÷åòíîé ñèëû Ð₁ ê øåéêå îñè äî ïëîñêîñòè êðóãà êàòàíèÿ, l₃=0.228 ì.

Òîãäà

j_ê=1.58/(0.228+1.58)^.164=143.3 ì/ñ²;

j₂=0.228.(0.228+1.58)^.164=20.7 ì/c²;

j_c=143.3/2=71.65 ì/ñ².

Òîãäà

Ð_í1=0.457^.164=74.95 kH;

P_í2=0.457^.20.7=9.5 kH;

P_íê=0.410^.143.3=58.8 kH;

P_íñ=0.292^.71.65=20.9 kH.

Ðèñóíîê 5.2 - Èçìåíåíèå óñêîðåíèé ïî äëèíå îñè

5.1.4 Ðåàêöèè íàðóæíîãî è âíóòðåííåãî ðåëüñîâ

Âåðòèêàëüíûå ðåàêöèè íàðóæíîãî R_H è âíóòðåííåãî R_B ðåëüñîâ îò ðàñ÷åòíûõ ñèë îïðåäåëÿþòñÿ èç óñëîâèé ðàâíîâåñèÿ êîëåñíîé ïàðû:

 (5.24)

 (5.25)

ãäå r_k,r_ø - ñîîòâåòñòâåííî ðàäèóñ êîëåñà è øåéêè îñè, r_k=0.475ì , r_ø=0.065ì.

Òîãäà

Òîãäà

5.2 Ðàñ÷åòíûå ñèëû è ñå÷åíèÿ îñè êîëåñíîé ïàðû

Ðàñ÷åòíàÿ ñõåìà îñè (ðèñóíîê 5.3) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé áàëêó¸ êîòîðàÿ îïèðàåòñÿ íà äâå îïîðû¸ ëåæàùèå â ïëîñêîñòè êðóãà êàòàíèÿ.

Ðèñóíîê 5.3 - Ðàñ÷åòíàÿ ñõåìà îñè è ïîëîæåíèå ðàñ÷åòíûõ ñå÷åíèé

Âìåñòî óäàëåííûõ êîëåñ â îïîðíûõ ìåñòàõ ïðèêëàäûâàþòñÿ ñèëû Í₁¸ Í₂ è ìîìåíòû:

à) íà ëåâîé îïîðå - (5.26)

á)íà ïðàâîé îïîðå -  (5.27)

ãäå  - êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è èíåðöèîííûõ íàãðóçîê (áóêñîâîãî óçëà) íà âíóòðåííèå ñå÷åíèÿ îñè (ìåæäó êðóãàìè êàòàíèÿ êîëåñ)¸  - 0.7.

Ì_ë=46.8^.0.475-(1-0.7)^.74.95^.(-0.01+0.228)=17.33 kH;

Ì_ï=14^.0.475=6.65 kH.

Âåðòèêàëüíûå ðåàêöèè â îïîðàõ îñè R_C è R_D îïðåäåëÿþòñÿ èç óñëîâèÿ ðàâíîâåñèÿ îñè (ðèñóíîê 5.4):

Òîãäà

 ñâÿçè ñ òåì¸ ÷òî îñü èìååò ïåðåìåííîå ïî äëèíå ñå÷åíèå¸ îïðåäåëåíèÿ íàïðÿæåíèé è îöåíêó ïðî÷íîñòè åå ïðîèçâîäÿò äëÿ ñëåäóþùèõ íàèáîëåå çàãðóæåííûõ ðàñ÷åòíûõ ñå÷åíèé ñìîòðåòü (ðèñóíîê 5.3):

-1 - ïî âíóòðåííåé êðîìêå êîëüöà çàäíåãî ïîäøèïíèêà;

-2 - ïî ãàëòåëè øåéêè îñè;

-3 - â ïëîñêîñòè êðóãà êàòàíèÿ;

-4 - ïîñåðåäèíå îñè;

-5 - ïî ãàëòåëè â ìåñòå ïåðåõîäà îò ïîäñòóïè÷íîé ÷àñòè ê ñðåäíåé.

Èçãèáàþùèé ìîìåíò¸ kH^.ì¸ â ðàñ÷åòíûõ ñå÷åíèÿõ îïðåäåëÿþò ïî ñëåäóþùèì ôîðìóëàì:

à) îò ðàñ÷åòíûõ ñèë -

 (5.30)

á) îò âåðòèêàëüíûõ ñòàòè÷åñêîé ñèëû P_ÑÒ -

 (5.31)

ãäå l₁….l₆¸ b¸ s - ðàññòîÿíèÿ¸ ïîêàçàííûå íà (ðèñóíêå 5.3) .

Òîãäà

Ì₁=166.74^.0.072+74.95^.(-0.01+0.072)+32.7^.0.065=18.85 kH^.ì;

M₂=166.74^.0.090+74.95^.(-0.01+0.090)+32.7^.0.065=23.18 kH^.ì;

M₃=166.74^.0.228+74.95^.(-0.01+0.228)+32.7^.0.065+38+16.339+15.5+17.33=73.82 kH^.ì;

M₄=166.74^.1.018+74.95^.(-0.01+1.018)+32.7^.0.065+17.33-321^.0.79+20.9^.0.263=15.7 kH^.ì;

M₅=166.74^.0.440+74.95^.(-0.01+0.440)+32.7^.0.065+17.33-321^.(0.440-0.228)=56.75 kH^.ì;

M_ñò1=111.2^.0.072=8 kH^.ì;

M_ñò2=111.2^.0.09=10 kH^.ì;

M_ñò3=M_ñò4=M_cò5=111.2^.0.228=25.4 kH^.ì.

.3 Îöåíêà ñòàòè÷åñêîé ïðî÷íîñòè

Ìîìåíò ñîïðîòèâëåíèÿ èçãèáó ðàñ÷åòíûõ ñå÷åíèé¸ ì³:

 (5.32)

ãäå d_i - äèàìåòð îñè â i-ì ðàñ÷åòíîì ñå÷åíèè¸ ì¸ i=1¸5¸d₁=d₂=0.140 ¸ d₃=0.205¸ d₄=d₅=0.185 ì;

d_0i - äèàìåòð ïîëîñòè â i-ì ðàñ÷åòíîì ñå÷åíèè¸ ì¸ i=1¸5¸d₀₁=0.044¸d₀₂=0.058, d₀₃=d₀₄=d₀₅=0.095 ì.

à) îò ðàñ÷åòíûõ ñèë -

 (5.33)

 (5.34)

ãäå M_i¸ M_ÑÒi - èçãèáàþùèå ìîìåíòû â i-ì ðàñ÷åòíîì ñå÷åíèè ñîîòâåòñòâåííî îò ðàñ÷åòíûõ ñèë è îò âåðòèêàëüíîé ñòàòè÷åñêîé ñèëû P_ÑÒ, kH^.ì.

Îöåíêà ñòàòè÷åñêîé ïðî÷íîñòè îñè ïðîèçâîäèòñÿ ïî óñëîâèþ

 (5.35)

ãäå  - äîïóñêàåìîå çíà÷åíèå íàïðÿæåíèé äëÿ i-ãî ðàñ÷åòíîãî ñå÷åíèÿ.

Òîãäà

W₁=(3.14^.0.140³/32)^.(1-(0.044⁴/0.140⁴))=0.00027 ì³;

W₂=(3.14^.0.140³/32)^.(1-(0.058⁴/0.14⁴))=0.00030 ì³;

W₃=(3.14^.0.205³/32)^.(1-(0.095⁴/0.205⁴))=0.0008 ì³;

W₄=(3.14^.0.185³/32)^.(1-(0.095⁴/0.185⁴))=0.00056 ì³;₅=(3.14^.0.185³/32)^.(1-(0.095⁴/0.185⁴))=0.00056 ì³;

Oò âåðòèêàëüíûõ ñòàòè÷åñêèõ ñèë:

Êîýôôèöèåíò ïåðåãðóçêè ðàñ÷åòíûõ ñå÷åíèé îñè:

à) ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå -

 (5.36)

á) ìèíèìàëüíîå çíà÷åíèÿ -

 (5.37)

ãäå  - ïðåäåë óñòàëîñòíîé ïðî÷íîñòè ìàòåðèàëà îñè â i-ì ðàñ÷åòíîì ñå÷åíèè.

Òîãäà

5.4 Îöåíêà óñòàëîñòíîé ïðî÷íîñòè

Îöåíêà óñòàëîñòíîé ïðî÷íîñòè ïðîèçâîäèòñÿ ïî óñëîâèþ

 (5.38)

ãäå n_i - ðàñ÷åòíûé êîýôôèöèåíò çàïàñà óñòàëîñòíîé ïðî÷íîñòè â i-ì ðàñ÷åò íîì ñå÷åíèè;

[n] - äîïóñêàåìûé êîýôôèöèåíò çàïàñà óñòàëîñòíîé ïðî÷íîñòè.

Ðàñ÷åòíûé êîýôôèöèåíò óñòàëîñòíîé ïðî÷íîñòè â i-ì ðàñ÷åòíîì ñå÷åíèè

 (5.39)

ãäå  - ìèíèìàëüíîå çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíò ïåðåãðóçêè i-ãî ðàñ÷åòíîãî ñå÷åíèÿ;

m - ïîêàçàòåëü ñòåïåíè â óðàâíåíèè êðèâîé óñòàëîñòè îñè¸ çàâèñÿùåé îò ñâîéñòâ ìàòåðèàëà è òåõíîëîãèè èçãîòîâëåíèÿ¸ m=18;

N_-1 - áàçîâîå ÷èñëî öèêëîâ íàãðóæåíèÿ îñè äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïðåäåëà âûíîñëèâîñòè ¸ N_-1=10⁸;

N_c - ñóììàðíîå ÷èñëî öèêëîâ íàãðóæåíèÿ çà ñðîê ñëóæáû îñè¸ N_c=0.5^.10⁹.

 (5.40)

ãäå s_Hi - ñðåäíåêâàäðàòè÷åñêîå îòêëîíåíèå ëîãàðèôìîâ àìïëèòóä íàïðÿæåíèé

 (5.41)

ãäå t₀ - ÷èñëî, îïðåäåëÿþùåå ãðàíèöû äîâåðèòåëüíîãî èíòåðâàëà ñòàòè÷åñêîãî ðàñïðåäåëåíèÿ, t₀=4.

Ïîñëå ïðîâåäåíèÿ ðàñ÷åòîâ óñòàíîâëåíî, ÷òî óñëîâèÿ âûïîëíÿþòñÿ òî åñòü îñü èìååò íåîáõîäèìûé çàïàñ óñòàëîñòíîé ïðî÷íîñòè.

5.5 Îöåíêà íàäåæíîñòè îñè

Íà íàäåæíîñòü ðàññ÷èòûâàþòñÿ ýëåìåíòû êîíñòðóêöèé âàãîíà îòâåòñòâåííîãî íàçíà÷åíèÿ¸ ðàáîòàþùèå â óñëîâèÿõ èíòåíñèâíîãî äèíàìè÷åñêîãî íàãðóæåíèÿ. Ê òàêèì ýëåìåíòàì îòíîñèòñÿ îñü.

Íàäåæíîñòü âàãîíà è èõ ýëåìåíòîâ õàðàêòåðèçóåòñÿ¸ ïðåæäå âñåãî¸ ïîêàçàòåëÿìè äîëãîâå÷íîñòè (ñðîê ñëóæáû) è áåçîòêàçíîñòè (âåðîÿòíîñòü áåçîòêàçíîé ðàáîòû è èíòåíñèâíîñòü îòêàçà).

Ðàññìîòðèì îïðåäåëåíèå âåðîÿòíîñòè áåçîòêàçíîé ðàáîòû è èíòåíñèâíîñòè îòêàçà äëÿ îñè. Ýòè ïîêàçàòåëè îïðåäåëÿþòñÿ äëÿ êàæäîãî ðàñ÷åòíîãî ñå÷åíèÿ.

Âåðîÿòíîñòü áåçîòêàçíîé ðàáîòû i-ãî ðàñ÷åòíîãî ñå÷åíèÿ çà ñðîê T_p

 (5.42)

ãäå  - ñðåäíåå çíà÷åíèå ïðåäåëà óñòàëîñòíîé ïðî÷íîñòè â i-ì ðàñ÷åòíîì ñå÷åíèè îñè;

Ê_vi - êîýôôèöèåíò âàðèàöèè ïðåäåëà óñòàëîñòíîé ïðî÷íîñòè äëÿ i-ãî ðàñ÷åòíîãî ñå÷åíèÿ;

Ò_ð - ñðîê ñëóæáû îñè¸ äëÿ êîòîðîãî óñòàíàâëèâàåòñÿ íîðìàòèâíàÿ âåðîÿòíîñòü áåçîòêàçíîé ðàáîòû¸ Ò_ð=10 ëåò ;

Ñ_i - êîýôôèöèåíò¸ îïðåäåëÿåìûé ïî ôîðìóëå

 (5.43)

ãäå  - êîýôôèöèåíò¸ ó÷èòûâàþùèé äåéñòâèÿ òîëüêî ðàçðóøàþùèõ öèêëî⸠=0.156.

 (5.44)

Âåðîÿòíîñòü áåçîòêàçíîé ðàáîòû îñè êàê åäèíîãî öåëîãî îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëå

 (5.45)

Îöåíêà íàäåæíîñòè îñè è åå ðàñ÷åòíûõ ñå÷åíèé ïðîèçâîäèòñÿ ïî óñëîâèþ

 (5.46)

ãäå [Ð(Ò_ð)] - íîðìàòèâíîå çíà÷åíèå âåðîÿòíîñòè áåçîòêàçíîé ðàáîòû îñè çà 10 ëåò.

Èíòåíñèâíîñòü îòêàçà i-ãî ðàñ÷åòíîãî ñå÷åíèÿ

 (5.47)

ãäå f(Ò_Ð)_i - ïëîòíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ âðåìåíè ðàáîòû (íàðàáîòêè) äî îòêàçà i-ãî ðàñ÷åòíîãî ñå÷åíèÿ

 (5.48)

ãäå - ïëîòíîñòü íîðìèðîâàííîãî íîðìàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ, îïðåäåëÿåìàÿ äëÿ íàéäåííîãî çíà÷åíèÿ t={…} èç òàáëèöû ïðèëîæåíèÿ 1.

Òîãäà

Òîãäà

Óñëîâèå íàäåæíîñòè îñè âûïîëíÿåòñÿ.

6. Ðàñ÷åò öèëèíäðè÷åñêîãî ðîëèêîâîãî ïîäøèïíèêà íà êîíòàêòíûå íàïðÿæåíèÿ

òåëåæêà âàãîí íàäðåññîðíûé áàëêà

Äîïóñêàåìûå êîíòàêòíûå íàïðÿæåíèÿ [σ]=3500ÌÏà.

6.1 Ñòàòè÷åñêàÿ íàãðóçêà íà îäèí ïîäøèïíèê

ãäå  - ÷èñëî ïîäøèïíèêîâ â îäíîé áóêñå, =2;

 - ñòàòè÷åñêàÿ íàãðóçêà íà âàãîí îò ïåðåâîçèìîãî ãðóçà;

Ò - ñèëà òÿæåñòè ìàññû âàãîíà;

 - ñîáñòâåííàÿ ñèëà òÿæåñòè êîëåñíîé ïàðû, =12 êÍ;

Ñèëà òÿæåñòè ãðóçà è âàãîíà

 êÍ

.2 Íàèáîëüøàÿ íàãðóçêà íà öåíòðàëüíûé ðîëèê ïîäøèïíèêà

ãäå z - ÷èñëî ðîëèêîâ ïîäøèïíèêà, z = 14;

 Í

6.3 Êîíòàêòíûå íàïðÿæåíèÿ

σ

ãäå  - ôàêòè÷åñêàÿ äëèíà ðîëèêà, =0,038ì;

 - äèàìåòð ðîëèêà, =0,032ì;

 - ðàäèóñ äîðîæêè êà÷åíèÿ âíóòðåííåãî èëè íàðóæíîãî êîëüöà;

=0,08ì; =0,112ì.

"+" - ïðè îïðåäåëåíèè íàïðÿæåíèÿ íà âíóòðåííåì êîëüöå;

"-" - íà íàðóæíîì êîëüöå.

Íàõîäèì íàïðÿæåíèÿ: âî âíóòðåííåì êîëüöå

σ_Â ÌÏà

â íàðóæíîì êîëüöå

σ_Í ÌÏà

Òàêèì îáðàçîì êîíòàêòíàÿ ïðî÷íîñòü êîëåö è ðîëèêà îáåñïå÷èâàåòñÿ, òàê êàê ïîëó÷åííûå ðàñ÷åòíûå íàïðÿæåíèÿ íå ïðåâûøàþò äîïóñêàåìîå íàïðÿæåíèå ðàâíîå 3500ÌÏà.

.4 Ðàñ÷åò ïîäøèïíèêîâ êà÷åíèÿ ïî ÃÎÑÒ 18855-82 (ÑÒ ÑÝ 2793-80)

Äîëãîâå÷íîñòü ïîäøèïíèêîâ â ìëí. êì. ïðîáåãà âàãîíà

,

ãäå  - äèíàìè÷åñêàÿ ãðóçîïîäúåìíîñòü ïîäøèïíèêîâ; äëÿ ïîäøèïíèêîâ, èìåþùèõ ðîëèêè ñ ìîäèôèêàöèîííîé ôîðìîé îáðàçóþùåé (ñ áîìáèíîé) ), êàòàëîæíîå çíà÷åíèå óâåëè÷èâàåòñÿ íà 15%;

 - ýêâèâàëåíòíàÿ ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà îäèí ïîäøèïíèê ;

 - äèàìåòð êðóãà êàòàíèÿ ñðåäíå èçíîøåííîãî êîëåñà, ì;

 - ñòàòè÷åñêàÿ ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà îäèí ïîäøèïíèê;

 - êîýôôèöèåíò ó÷èòûâàþùèé äèíàìè÷íîñòü ïðèëîæåíèÿ íàãðóçêè;

 - äëÿ ïàññàæèðñêèõ âàãîíîâ ( - äëÿ ãðóçîâûõ);

ãäå  - êîëè÷åñòâî ïîäøèïíèêîâ â áóêñå;

- íàãðóçêà íà îñü;

- ìàññà êîëåñíîé ïàðû

äèíàìè÷åñêàÿ ãðóçîïîäúåìíîñòü ïîäøèïíèêà:

,

ãäå  - äèàìåòð ðàìêè, ìì (äëÿ ïîäø. öèë. 130õ250õ80 è 140õ260õ80ìì);

- ÷èñëî ðîëèêîâ â ïîäøèïíèêå ( äëÿ ïîäø. 130õ250õ80 ìì è  äëÿ ïîäø. 140õ260õ80ìì);

 - äëèíà ðîëèêà, ìì (= äëÿ îáîèõ ïîäøèïíèêîâ)

 - ÷èñëî ðÿäîâ òåë êà÷åíèÿ â ïîäøèïíèêå ();

 - íîìèíàëüíûé óãîë êîíòàêòà ïîäøèïíèêà (äëÿ öèëèíäðè÷åñêèõ ðîëèêîâûõ ïîäøèïíèêîâ =, =);

 - êîýôôèöèåíò, çàâèñÿùèé îò ãåîìåòðèè äåòàëåé ïîäøèïíèêà, òî÷íîñòè èõ èçãîòîâëåíèÿ è ìàòåðèàëà (ïðè îòíîøåíèè = =, ïðè îòíîøåíèè  =);

- äèàìåòð îêðóæíîñòè öåíòðîâ ðîëèêîâ, ìì; (äëÿ ïîäøèïíèêîâ  =).

Äëÿ ïîäøèïíèêîâ  :

=

Äëÿ ïîäøèïíèêîâ  :

=

Ñîãëàñíî òðåáîâàíèé íîðì â ïîäøèïíèêàõ "ñ áîìáèíîé" ïîëó÷åííóþ âåëè÷èíó  íåîáõîäèìî óâåëè÷èòü íà 15%. Òîãäà

=

=

Ýêâèâàëåíòíàÿ ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà îäèí ïîäøèïíèê :

=

Äîëãîâå÷íîñòü:

=

=

7. Ïðîâåðêà óñòîé÷èâîñòè âàãîíà ïðîòèâ ñõîäà ñ ðåëüñîâ

Îöåíêà óñòîé÷èâîñòè êîëåñà ïðîòèâ ñõîäà ñ ðåëüñîâ ïðîèçâîäèòñÿ ïî óñëîâèþ

, (7.1)

ãäå k_y, [k_ó] - ðàñ÷åòíûé è äîïóñêàåìûé êîýôôèöèåíò çàïàñà óñòîé÷èâîñòè êîëåñà ïðîòèâ ñõîäà ñ ðåëüñîâ, [k_ó] =1,5;

e - êîýôôèöèåíò, õàðàêòåðèçóþùèé îòíîøåíèå êðèòè÷åñêèõ çíà÷åíèé Ð_Á è Ð_Â,

, (7.2)

ãäå b - óãîë íàêëîíà îáðàçóþùåé ãðåáíÿ êîëåñà ê ãîðèçîíòàëüíîé îñè, b=65⁰;

m - êîýôôèöèåíò òðåíèÿ ìåæäó ãðåáíåì è ãîëîâêîé ðåëüñà, m=0,25;

Ð_Â1, Ð_Â2 - âåðòèêàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ äàâëåíèÿ ñîîòâåòñòâåííî íàáåãàþùåãî è íå íàáåãàþùåãî êîëåñà íà ãîëîâêó ðåëüñà;

Ð_á - ãîðèçîíòàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ äàâëåíèÿ íàáåãàþùåãî êîëåñà íà ãîëîâêó ðåëüñà, äåéñòâóþùàÿ îäíîâðåìåííî ñ Ð_Â1 è Ð_Â2.

Òîãäà:

.

Óñèëèÿ Ð_Â1, Ð_Â2 è Ð_á îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëàì:

; (7.3)

; (7.4)

, (7.5)

ãäå ð₀ - çàäàííàÿ îñåâàÿ íàãðóçêà, ð₀ =255 êÍ;

ê_äâ - êîýôôèöèåíò âåðòèêàëüíîé äèíàìèêè,

ê_äâ = 0,75, (7.6)

ãäå - ñðåäíåå çíà÷åíèå êîýôôèöèåíòà âåðòèêàëüíîé äèíàìèêè;

, (7.7)

ãäå à - êîýôôèöèåíò ðàâíûé 0,10;- êîýôôèöèåíò ðàâíûé 1;

f_ñò - ñòàòè÷åñêèé ïðîãèá ðåññîðíîãî ïîäâåøèâàíèÿ, f_ñò = 0,05 ì;

V - ñêîðîñòü äâèæåíèÿ âàãîíà, V = 33 ì/ñ;

, (7.8)

ãäå δ - êîýôôèöèåíò, ó÷èòûâàþùèé òèï õîäîâûõ ÷àñòåé âàãîíà, δ=0,003;

 , (7.9)

ãäå r - ðàäèóñ êîëåñà ïî êðóãó êàòàíèÿ, r = 0,475 ì;

P_êï - âåñ êîëåñíîé ïàðû,

Ð_êï = m_êï∙g , (7.10)

ãäå m_êï - ìàññà êîëåñíîé ïàðû, m_êï = 1,122 ò.

Òîãäà

Ð_êï = 1,122∙9,81 = 11 êÍ;

;

;

Òîãäà, ïîäñòàâëÿÿ âû÷èñëåííûå âûøå çíà÷åíèÿ, ïîëó÷èì

Ïîñêîëüêó ðàñ÷åòíûé êîýôôèöèåíò îêàçàëñÿ áîëüøå íîðìàòèâíîãî [k_ó], òî ýòî çíà÷èò, ÷òî óñòîé÷èâîñòü êîëåñà ïðîåêòèðóåìîãî ïîëóâàãîíà ïðè äâèæåíèè ïî ðåëüñîâîìó ïóòè ñî ñêîðîñòüþ 33 ì/ñ îáåñïå÷åíà.

8. Îïðåäåëåíèå ñåáåñòîèìîñòè èçãîòîâëåíèÿ òåëåæêè ãðóçîâîãî âàãîíà

8.1 Çàòðàòû íà ìàòåðèàëû

Çàòðàòû íà ìàòåðèàëû îïðåäåëÿåì ïî ôîðìóëå

, (8.1)

ãäå  - ìàññà ëèòûõ äåòàëåé òåëåæêè,

, (8.2)

ãäå m_íá - ìàññà íàäðåññîðíîé áàëêè òåëåæêè, m_íá = 0,45 ò;

m_áð - ìàññà áîêîâîé ðàìû òåëåæêè, m_áð = 0,403 ò;

m_á - ìàññà êîðïóñà áóêñû, m_á = 0,078 ò;

Ö_ë - öåíà îäíîé òîííû ëèòüÿ, Ö_ë = 500 òûñ. ðóá.;

m_ïð - ìàññà ïîêîâîê, ïðîêàòà è ôàñîííûõ èçäåëèé,

, (8.3)

ãäå m_îñ - ìàññà îñè (êðåïëåíèå øàéáîé), m_îñ = 0,402 ò;

m_òî - ìàññà òîðìîçíîãî îáîðóäîâàíèÿ, m_òî = 0,515 ò;

Ö_ïð - öåíà îäíîé òîííû ïðîêàòà, Ö_ïð = 275 òûñ. ðóá.

Òîãäà

ò;

ò;

ðóá.

8.2 Çàòðàòû íà ïîëóôàáðèêàòû

Çàòðàòû íà ïîëóôàáðèêàòû îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëå

, (8.4)

ðóá.

.3 Çàòðàòû íà ïîïóòíûå èçäåëèÿ

Çàòðàòû íà ïîêóïíûå èçäåëèÿ îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëå

, (8.5)

ãäå Ö_ï - öåíà ðîëèêîâîãî ïîäøèïíèêà, Ö_ï = 62 òûñ. ðóá.;

Ö_ê - öåíà öåëüíîêàòàíîãî êîëåñà, Ö_ê = 295 òûñ. ðóá.;

Ö_êê - öåíà êîìïîçèöèîííîé êîëîäêè, Ö_êê = 9500 ðóá.

Òîãäà

ðóá.

8.4 Îñíîâíàÿ çàðàáîòíàÿ ïëàòà ïðîèçâîäñòâåííûõ ðàáî÷èõ

Îñíîâíàÿ çàðïëàòà ïðîèçâîäñòâåííûõ ðàáî÷èõ îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå

, (8.6)

ðóá.

8.5 Îáùåöåõîâûå ðàñõîäû

Îáùåöåõîâûå ðàñõîäû îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëå

, (8.7)

ðóá.

8.6 Îáùåçàâîäñêèå ðàñõîäû

Îáùåçàâîäñêèå ðàñõîäû îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëå

, (8.8)

ðóá.

8.7 Íåïðîèçâîäèòåëüíûå è íåïðîèçâîäñòâåííûå ðàñõîäû

Íåïðîèçâîäèòåëüíûå è íåïðîèçâîäñòâåííûå ðàñõîäû îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëå

, (8.9)

ðóá.

8.8 Ïîëíàÿ çàâîäñêàÿ ñåáåñòîèìîñòü

Ïîëíàÿ çàâîäñêàÿ ñåáåñòîèìîñòü îðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå

, (8.10)

9. Îõðàíà òðóäà ïðè ðåìîíòå òåëåæêè ìîäåëè 18-100

Íàñòîÿùåå "Ðóêîâîäñòâî ïî ðåìîíòó òåëåæåê ãðóçîâûõ âàãîíîâ ìîäåëè 18-100 ñ óñòàíîâêîé èçíîñîñòîéêèõ ýëåìåíòîâ â óçëàõ òðåíèÿ" ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ïðèìåíåíèÿ ïðè ïëàíîâûõ âèäàì ðåìîíòàõ íà âàãîíîðåìîíòíûõ ïðåäïðèÿòèÿõ â ÷àñòè ðåìîíòà è âîññòàíîâëåíèÿ íàäðåññîðíûõ áàëîê, áîêîâûõ ðàì, ôðèêöèîííîãî óçëà ãàñèòåëÿ êîëåáàíèé, êîðïóñîâ áóêñ.

Ðåìîíò äåòàëåé òåëåæåê ñâàðêîé è íàïëàâêîé áåç òðåáîâàíèé ê èçíîñîñòîéêîñòè ïðîèçâîäèòü â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáîâàíèÿìè "Èíñòðóêöèè ïî ñâàðêå è íàïëàâêå ïðè ðåìîíòå ãðóçîâûõ âàãîíîâ" ÖÂ 201-98.

Íà ðàáî÷èõ ìåñòàõ êîíòðîëü âûïîëíåííûõ ðàáîò îñóùåñòâëÿåòñÿ èñïîëíèòåëåì, ìàñòåðîì, èíïåêòîðîì-ïðèåìùèêîì íà âàãîíîðåìîíòíîì çàâîäå èëè ïðèåìùèêîì âàãîíîâ â âàãîííîì äåïî.

Ìàñòåðà è áðèãàäèðû, îòâåòñòâåííûå çà âûïîëíåíèé òðåáîâàíèé ïî îõðàíå òðóäà, îáÿçàíû ëè÷íî ïðîâîäèòü î÷åðåäíîé è âíåî÷åðåäíîé èíñòðóêòàæè ðàáîòíèêîâ ó÷àñòêà ïî òåõíèêå áåçîïàñíîñòè ñ ïîêàçîì áåçîïàñíûõ ïðèåìîâ ðàáîòû.

Îðãàíèçàöèÿ ðàáî÷èõ ìåñò íà ó÷àñòêå ðåìîíòà òåëåæåê, âûïîëíåíèå âñåõ âèäîâ ðàáîò, à òàêæå òðåáîâàíèÿ ïî îõðàíå òðóäà èñïîëíèòåëåé äîëæíû ñîîòâåòñòâîâàòü "Ïðàâèëàì ïî îõðàíå òðóäà ïðè òåõíè÷åñêîì îáñëóæèâàíèè è ðåìîíòå ãðóçîâûõ âàãîíîâ è ðåôðèæåðàòîðíîãî ïîäâèæíîãî ñîñòàâà ÏÎÒ ÐÎ32 ÖÂ400-96 " â âàãîííûõ äåïî.

Íà êàæäîì ðàáî÷åì ìåñòå íà ó÷àñòêå ðåìîíòà òåëåæåê ìîäåëè 18-100 äîëæíà áûòü ñîîòâåòñòâóþùàÿ âûïèñêà èç Òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà âûïîëíåíèÿ ðåìîíòíûõ ðàáîò.

Ïðîõîäû è òðàíñïîðòíûå ïðîåçäû äîëæíû áûòü ñâîáîäíûìè è èìåòü ïîëîñû áåçîïàñíîñòè. Çàïàñíûå ÷àñòè è ìàòåðèàëû äîñòàâëÿòü íà ïðîèçâîäñòâåííûé ó÷àñòîê â ïðîèçâîäñòâåííîé òàðå, îòâå÷àþùåé òðåáîâàíèÿì ÃÎÑÒ 12.3.010, à ïåðåìåùàòü ãðóçû â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáîâàíèÿìè ÃÎÑÒ 12.3.020.

Ñâàðî÷íûå è íàïëàâî÷íûå ðàáîòû ïðîèçâîäÿò â ñîîòâåòñòâèè ñ Èíñòðóêöèÿìè ÃÓÏ ÂÍÈÈÆÒ ÖÂ201-98 íà ñïåöèàëüíûõ ñâàðî÷íûõ ïîçèöèÿõ.

Òàáëèöà1-Ïåðå÷åíü íîðìàòèâíîé è òåõíè÷åñêîé äîêóìåíòàöèè, èñïîëüçóåìîé â Ðóêîâîäñòâå

.1 Îõðàíà òðóäà ïðè âûïîëíåíèè ñâàðî÷íûõ ðàáîò

Ïðè âûïîëíåíèè ñâàðêè íà ðàáîòàþùèõ ìîãóò âîçäåéñòâîâàòü âðåäíûå è îïàñíûå ïðîèçâîäñòâåííûå ôàêòîðû. Ê âðåäíûì ïðîèçâîäñòâåííûì ôàêòîðàì îòíîñÿòñÿ:

ïîâûøåííàÿ çàïûëåííîñòü è çàãàçîâàííîñòü âîçäóõà ðàáî÷åé çîíû;

óëüòðî-ôèîëåòîâîå, âèäèìîå è èíôðàêðàñíîå èçëó÷åíèå ñâàðî÷íîé äóãè;

øóì;

óëüòðàçâóê;

ñòàòè÷åñêàÿ íàãðóçêà íà ðóêó.

Ïðè ñâàðêå â çîíó äûõàíèÿ ðàáî÷èõ ìîãóò ïîñòóïàòü ñâàðî÷íûå àýðîçîëè.

Ê îïàñíûì ïðîèçâîäñòâåííûì ôàêòîðàì îòíîñÿòñÿ âîçäåéñòâèå ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà, èñêðû è áðûçãè, âûáðîñû ðàñïëàâëåííîãî ìåòàëëà è øëàêà. Íåïðàâèëüíàÿ ýêñïëóàòàöèÿ ýëåêðîîáîðóäîâàíèÿ ìîæåò ïðèâåñòè ê ïîðàæåíèþ ýëåêòðè÷åñêèì òîêîì. Îïàñíîñòü ñîçäàþò èñïîëüçîâàíèå ïðè ñâàðêå ãîðþ÷èõ ãàçîâ è êèñëîðîäà, à òàêæå ýêñïëóàòàöèÿ ñîñóäîâ, ðàáîòàþùèõ ïîä äàâëåíèåì.

Ïðèìåíÿåìûå èñõîäíûå ìàòåðèàëû äîëæíû ñîîòâåòñòâîâàòü ìàðêàì è òðåáîâàíèÿì, óêàçàííûì â òåõíîëîãèè. Ñâàðî÷íûå ìàòåðèàëû äîëæíû õðàíèòüñÿ â êðûòûõ ñóõèõ äîëæíû ïîìåùåíèÿõ ïðè îòñóòñòâèè â âîçäóõå ñêëàäñêèõ ïîìåùåíèé ïàðîâ êèñëîò, ùåëî÷åé è äðóãèõ àãðåññèâíûõ âåùåñòâ. Ïåðåä íà÷àëîì ðàáîòû ñâàðî÷íûå ìàòåðèàëû äîëæíû áûòü ïðîêàëåíû èëè ïðîñóøåíû ïðè ðåæèìàõ, ðåêîìåíäóåìûõ òåõíîëîãè÷åñêèì ïàñïîðòîì äëÿ äàííîé ìàðêè ìàòåðèàëà.  õîëîäíûé ïåðèîä ãîäà ìàòåðèàëû è çàãîòîâêè äîëæíû ïîäàâàòüñÿ â öåõ çàðàíåå ñ òåì, ÷òîáû ê íà÷àëó ñâàðêè èõ òåìïåðàòóðà áûëà íå íèæå òåìïåðàòóðû â öåõå. Ïîâåðõíîñòè ñâàðèâàåìûõ çàãîòîâîê, äåòàëåé è ñâàðî÷íûõ ïðîâîëîê äîëæíû áûòü ñóõèìè, î÷èùåííûìè îò îêàëèíû, ñìàçî÷íûõ ìàòåðèàëîâ, ðæàâ÷èíû è äðóãèõ çàãðÿçíåíèé. Îáåçæèðèâàíèå ïîâåðõíîñòåé ïîä ñâàðêó ñëåäóåò ïðîâîäèòü ðàñòâîðèòåëÿìè, äîïóùåííûìè ê ïðèìåíåíèþ îðãàíàìè ñàíèòàðíîãî è ïîæàðíîãî íàäçîðà.

Ñæàòûå ãàçû, èñïîëüçóåìûå ïðè ñâàðêå, ñîäåðæàò â ñòàëüíûõ áàëëîíàõ åìêîñòüþ 40ë. Êàæäûé áàëëîí äîëæåí èìåòü îïîçíàâàòåëüíóþ îêðàñêó è íàäïèñü. Íàõîäÿùèåñÿ â ýêñïëóàòàöèè áàëëîíû äîëæíû ïîäâåðãàòüñÿ ïåðèîäè÷åñêîìó îñâèäåòåëüñòâîâàíèþ íà çàâîäàõ-èçãîòîâèòåëÿõ èëè íà íàïîëíèòåëüíûõ ñòàíöèÿõ.

Ïðè âûïîëíåíèè ñâàðî÷íûõ ðàáîò íà âûñîòå è îòñóòñòâèè ñîîòâåòñòâóþùèõ ïðåäîõðàíèòåëüíûõ ñðåäñòâ è îãðàæäåíèé âîçìîæíî ïàäåíèå ðàáîòàþùèõ.

Ïðè âûáîðå òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà ïðåäïî÷òåíèå ñëåäóåò îòäàâàòü òîìó, ïðè êîòîðîì áóäåò îáåñïå÷åííà áîëüøàÿ áåçîïàñíîñòü òðóäà.

Íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü ôëþñû, ýëåêòðîäû è ïðîâîëîêó, çàùèòíûå ãàçû, ñâàðèâàåìûå ìàòåðèàëû, êîòîðûå âûäåëÿþò âðåäíûå âåùåñòâà â îãðàíè÷åííîì êîëè÷åñòâå. Íå äîïóñêàåòñÿ èñïîëüçîâàíèå ñâàðî÷íûõ ìàòåðèàëîâ, íå ïðîøåäøèõ ãèãèåíè÷åñêóþ îöåíêó.

Ê ñâàðî÷íûì ðàáîòàì äîïóñêàþòñÿ ëèöà òîëüêî ìóæñêîãî ïîëà íå ìîëîæå 20 ëåò ñ êâàëèôèêàöèîííîé ãðóïïîé ïî òåõíèêå áåçîïàñíîñòè è íå èìåþùèå ìåäèöèíñêèõ ïðîòèâîïîêàçàíèé.

Ïðè ðàçìåùåíèè ïîñòîâ ñâàðêè â çàùèòíûõ ãàçàõ íåîáõîäèìî èñêëþ÷èòü âîçìîæíîñòü óòå÷êè è ïðîíèêíîâåíèÿ ýòèõ ãàçîâ â ñìåæíûå è íèæåðàñïîëîæåííûå ïîìåùåíèÿ. Ðàáî÷åå ìåñòî ñâàðùèêà äîëæíî áûòü îãðàæäåíî ýêðàíàìè èëè øèðìàìè èç íåãîðþ÷èõ ìàòåðèàëîâ âûñîòîé íå ìåíå 1,6 ì. Ýëåêòîðñâàðî÷íûå ðàáîòû íà îòêðûòîì âîçäóõå âî âðåìÿ äîæäÿ èëè ñíåãîïàäà äîëæíû ïðîâîäèòüñÿ ïîä íàâåñàìè èç íåñãîðàåìûõ ìàòåðèàëîâ.

Ñâàðî÷íûå ðàáîòû äîëæíû ïðîâîäèòüñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñî ÑÍèÏ ΙΙ-90-81, ÑÍèÏΙΙ-2-80.

Ìåñòà, îòâåäåííûå äëÿ ïðîâåäåíèÿ ñâàðî÷íûõ ðàáîò, óñòàíîâêè îáîðóäîâàíèÿ äîëæíû áûòü î÷èùåíû îò ëåãêîâîñïëàìåíÿþùèõñÿ ìàòåðèàëîâ â ðàäèóñå íå ìåíåå 5ì. Ñâàðî÷íûå ðàáîòû âíå ïðîèçâîäñòâåííîãî ïîìåùåíèÿ ìîãóò ïðîâîäèòüñÿ òîëüêî ïî ñîãëàñîâàíèþ ñ çàâîäñêîé ïîæàðíîé îõðàíîé. Ìåðîïðèÿòèÿ ïî îãðàíè÷åíèþ øóìà äîëæíû îòâå÷àòü òðåáîâàíèÿì ÃÎÑÒ 12.1.003.

.2 Ðàñ÷åò ñâàðíîãî ñîåäèíåíèÿ

Ñâàðíîå ñîåäèíåíèå ðàññ÷èòûâàåì îò ìîìåíòîâ, âîçíèêàþùèõ â íàèáîëåå íàïðÿæåííîì ìåñòå

Ðèñóíîê 9.2 - Ñõåìà çàäåëêè ñòóïåíè

, (9.3)

, (9.4)

, (9.5)

, (9.6)

, (9.7)

ñëåäîâàòåëüíî

, (9.8)

,

,

,

,

Îïðåäåëèì êàñàòåëüíûå íàïðÿæåíèÿ, âîçíèêàþùèå â ñâàðíîì ñîåäèíåíèè, îò ìîìåíòà ïîëó÷àåìîãî ïðè äåéñòâèè ðàñïîëîæåííîé â ïëîñêîñòè ñâàðíîãî øâà.

, (9.9)

ãäå ;

.

ãäå h_i ïðèâåäåííàÿ øèðèíà øâà.

. (9.10)

Ðàñ÷åò ãåîìåòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ñå÷åíèÿ ñâîäèì â òàáëèöó 9.5

Òàáëèöà 9.5 - Ãåîìåòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû ñå÷åíèÿ

.

.

.

.

Îïðåäåëèì êàñàòåëüíûå íàïðÿæåíèÿ, âîçíèêàþùèå â ñâàðíîì ñîåäèíåíèè, îò ìîìåíòà ïîëó÷àåìîãî ïðè äåéñòâèè ñèëû ðàñïîëîæåííîé èç ïëîñêîñòè ñâàðíîãî øâà.

 (9.11)

ãäå ρ - ðàññòîÿíèå îò òî÷êè, â êîòîðîé îïðåäåëÿåòñÿ τ íàïðÿæåíèÿ.

Èç ïëîñêîñòè ñâàðíîãî øâà, ýêâèâàëåíòíûå êàñàòåëüíûå íàïðÿæåíèÿ îïðåäåëÿþòñÿ ïî ñëåäóþùåé ôîðìóëå:

 (9.12)

Èç ïðîâåäåííîãî ðàñ÷åòà ïðî÷íîñòè ñâàðíîãî øâà è çàêëåïî÷íîãî ñîåäèíåíèÿ ñëåäóåò, ÷òî íàïðÿæåíèå â íèõ íèæå äîïóñòèìûõ.

10. Ìîäåðíèçàöèÿ òåëåæêè ãðóçîâîãî âàãîíà ìîäåëè 18-100

Èç ìíîãî÷èñëåííûõ çàïèñåé êîëåáàíèé, ïîëó÷åííûõ âî âðåìÿ õîäîâûõ äèíàìè÷åñêèõ ñðàâíèòåëüíûõ èñïûòàíèé èñïîëüçîâàíèå áîêîâûõ óïðóãî-êàòêîâûõ ñêîëüçóíîâ ñ óïðóãèìè ïîëèóðåòàíîâûìè ýëåìåíòàìè ïîçâîëÿåò ýôôåêòèâíî ãàñèòü êîëåáàíèÿ âèëÿíèÿ òåëåæêè è òåì ñàìûì ïîâûñèòü (ïðèìåðíî íà 30…40 êì/÷) êðèòè÷åñêèå ñêîðîñòè ãðóçîâûõ âàãîíîâ, óëó÷øèòü èõ äèíàìè÷åñêèå êà÷åñòâà, îñîáåííî ïðè ïîâûøåííûõ ñêîðîñòÿõ äâèæåíèÿ ýêèïàæåé (ðèñ.1).

Ðèñóíîê 1-Ìîäåëè óïðóãî-êàòêîâûõ ñêîëüçóíîâ

Áîêîâûå ñêîëüçóíû ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ãàøåíèÿ êîëåáàíèé áîêîâîé êà÷êè è âèëÿíèÿ òåëåæêè îòíîñèòåëüíî êóçîâà (ïîâûøåíèÿ êðèòè÷åñêîé ñêîðîñòè âàãîíà). Âàãîíû ñ ìîäåðíèçèðîâàííûìè òåëåæêàìè ìîãóò óñïåøíî ýêñïëóàòèðîâàòüñÿ ñ ïîâûøåííûìè ñêîðîñòÿìè äâèæåíèÿ, â ÷àñòíîñòè, íà ìàãèñòðàëÿõ ìåæäóíàðîäíûõ òðàíñïîðòíûõ êîðèäîðîâ. Êðîìå òîãî, èõ òàêæå öåëåñîîáðàçíî ýêñïëóàòèðîâàòü è ñ ñóùåñòâóþùèìè ñêîðîñòÿìè äâèæåíèÿ (âìåñòî òèïîâûõ âàãîíîâ), òàê êàê, ïðè ïðî÷èõ ðàâíûõ óñëîâèÿõ, îíè èìåþò áîëüøèé çàïàñ óñòîé÷èâîñòè õîäà, ò. å. ïîâûøàåòñÿ áåçîïàñíîñòü äâèæåíèÿ.

Èñïîëüçîâàíèå â ãðóçîâûõ âàãîíàõ ýëàñòîìåðíûõ ïðîêëàäîê â óçëàõ "ïÿòíèê-ïîäïÿòíèê" îáåñïå÷èâàåò îïòèìàëüíûé êîýôôèöèåíò òðåíèÿ â òå÷åíèå ïðîäîëæèòåëüíîãî âðåìåíè (áåç ñìàçûâàíèÿ), ÷òî ñïîñîáñòâóåò ñíèæåíèþ èçíîñà ýëåìåíòîâ óçëà.

Ëèòåðàòóðà

1. Ïàñòóõîâ È.Ô., Ïèãóíîâ Â.Â. Âàãîíû /ìåòîä. Óêàçàíèÿ ê êóðñîâîìó è äèïëîìíîìó ïðîåêòèðîâàíèþ. Ãîìåëü, 1992. 56ñ.

2. Ïàñòóõîâ È.Ô., Ëóêèí Â.Â., Æóêîâ Í.È. Âàãîíû /Ïîä ðåä. Ëóêèíà Â.Â. Ì.: Òðàíñïîðò, 1988. 280 ñ.

3. Ïàñòóõîâ È.Ô., Ïèãóíîâ Â.Â. Ïðîâåðêà âïèñûâàíèÿ ïðåêòèðóåìîãî âàãîíà â ãàáàðèò. ×.1. Ãîìåëü, 1983. 32 ñ.

4. Ïàñòóõîâ È.Ô., Ïèãóíîâ Â.Â. Ïðîâåðêà âïèñûâàíèÿ ïðåêòèðóåìîãî âàãîíà â ãàáàðèò. ×.2. Ãîìåëü, 1984. 34 ñ.

5. Ïèãóíîâ Â.Â. Ðàñ÷åò áîêîâîé ðàìû òåëåæêè ãðóçîâîãî âàãîíà ñ èñïîëüçîâàíèåì ÝÂÌ /ìåòîä. Ó÷åáíîå ïîñîáèå. Ãîìåëü, 1996. 75 ñ.

6. Ïàñòóõîâ È.Ô., Ïèãóíîâ Â.Â. Ðàñ÷åò ýëåìåíòîâ õîäîâûõ ÷àñòåé è àâòîñöåïíîãî óñòðîéñòîâà. ×.1. Ãîìåëü, 1988. 31 ñ.

7. Ïàñòóõîâ È.Ô., Ïèãóíîâ Â.Â. Ðàñ÷åò ýëåìåíòîâ õîäîâûõ ÷àñòåé è àâòîñöåïíîãî óñòðîéñòâà. ×.2. Ãîìåëü, 1988. 31 ñ.

8. Âàãîíû / Ïîä ðåä. Øàäóðà Ë.À. Ì.: Òðàíñïîðò, 1980. 431 ñ.

9. Ïàñòóõîâ È.Ô., Ïèãóíîâ Â.Â., Êîøêàëäà Ð.Î. Êîíñòðóêöèÿ âàãîíîâ: Ó÷åáíèê äëÿ êîëëåäæåé è òåõíèêóìîâ æ.-ä. òðàíñïîðòà. - 2-å èçä. - Ìàðøðóò, 2004. - 504ñ.

10. Ïèãóíîâ Â. Õîäîâûå ÷àñòè âàãîíîâ. Ðàñ÷åò äåòàëåé. Ãîìåëü,2005.

11. Ñïðàâî÷íèê. Áåçîïàñíîñòü ïðîèçâîäñòâåííûõ ïðîöåññîâ. Ìîñêâà, 1985.

Ïðèëîæåíèå

Ðàñ÷åò áîêîâîé ðàìû òåëåæêè ãðóçîâîãî âàãîíà

Èñõîäíûå äàííûå

Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru