|
Crow indian
Регистрация: 21.02.2009
Возраст: 42
Сообщений: 29,003
Поблагодарил: 397 раз(а)
Поблагодарили 5856 раз(а)
Загрузки: 674
Закачек: 274
Репутация: 126089
|
Тема: Конструирование вагонов
Конструирование вагонов
Курсовая работа
Скачать
Цитата:
1.1. Описание конструкции крытого вагона
В кузовах крытых вагонов, служащих для перевозки грузов, требующих укрытия и защиты от атмосферных осадков, предусматривают задвижные двери и вентиляционные люки в боковых стенах, загрузочные люки в крыше, а иногда в полу для выгрузки сыпучих грузов. В крыше могут устраивать щелевые люки на всей её длине, что позволяет загружать вагоны сыпучим грузом при движении состава вагонов в сторону загрузочного бункера, в этом случае между кузовами предусматривают специальные откидные фартуки в межвагонных промежутках. Для более эффективного использования автопогрузчиков и ускорения штучными, пакетированными и подобными грузами, кузова могут оборудовать стенами со сдвигающимися панелями. Для использования подъёмных кранов при погрузке и выгрузке крупногабаритных и тяжеловесных грузов кузова оснащаются раздвижной или раскрывающейся крышей. После производства погрузочно-разгрузочных работ в левой части кузова обе части крыши сдвигаются влево, производится погрузка или выгрузка правой части кузова вагона.
С целью использования гравитационных свойств сыпучих грузов кузов проектируют с наклонными торцевыми стенами. В этом случае сыпучий груз самотёком выгружается через бункерные устройства с боковыми или нижними люками. Загрузка сыпучего груза производится через люки, расположенные в крыше. Для бестарной транспортировки муки используется специализированный вагон, на раме которого размещены вертикальные коническо - цилиндрические бункера, имеющие верхние загрузочные люки. Разгрузка осуществляется автоматически с помощью сжатого воздуха через специальные герметические муководы.
Рис. 1. Крытый цельнометаллический вагон
Универсальный крытый цельнометаллический вагон (Рис. 1) грузоподъемностью 63.79 тс с уширенными дверными проемами и весом тары 29.2 тс, который заменяет в серийном производстве вагоны с деревянной обшивкой. Он спроектирован на базе вагона с деревянной обшивкой и в основном отличается наличием металлической обшивки и широких дверных про-емов.
Боковые балки рамы изготовлены из швеллера № 14, усиленного в зоне дверного проема швеллером № 8. Боковая стена имеет десять стоек и верхнюю обвязку, обшитые металлическими листами с горизонтальными гофрами. Восемь из этих стоек изготовлены из омегообразного гнутого профиля 80 X 76 X 33 X 5 мм, а две дверные — из зетобразного профиля № 8 и приваренного к нему угольника 75 X 50 X 6 мм, служащего притвором двери. Верхней обвязкой боковой стены служит уголок 90 X 56 X 8 мм. Толщина металлической обшивки внизу 3 мм, а вверху 2 мм. Боковые стены имеют по два загрузочных люка и по одному уширенному дверному проему (3825 мм), в котором установлены две задвижные самоуплотняющиеся под распирающим действием зерна двери с верхней подвеской на роликах к рельсу. Двери металлические, обшитые внутри фанерой толщиной 8 мм. Люк внизу одной из дверей служит для снятия распирающего действия зерна перед выгрузкой. Дверь имеет средний замковый стык и механизм запирания, обеспечивающий необходимое уплотнение.
Торцовые стены состоят из угловых стоек (гнутый профиль 80 X 80 X 6 мм) и верхней обвязки (уголок 90 X 56 х 8 мм), обшитых листом толщиной 3 мм с горизонтально направленными трапецеидальными гофрами высотой 90 мм и шагом 300 мм. Боковые и торцовые стены внутри обшиты влагостойкой фанерой толщиной 10 мм. Крыша и ее оборудование в основном такие же, как у вагона с деревянной обшивкой. Для облегчения ремонта крыши разработана и испытывается ее съемная конструкция. Обвязка такой крыши соединена заклепками с верхними обвязками стен.
Боковые и торцевые стены кузова жёстко связаны с рамой. Каркас боковой стены состоит из верхней обвязки, двух шкворневых, двух дверных и шести промежуточных стоек. Нижней обвязкой стены служит продольная боковая балка рамы. Снаружи каркас обшит гофрированной металлической, изнутри - деревянной обшивками. В средней части боковой стены расположена двухстворчатая самоуплотняющаяся дверь, по концам в верхней части имеются люки, оборудованные вентиляционными решётками. Створки двери раздвигаются в стороны и перемещаются с помощью роликов по дверному рельсу, расположенному в верхней части. Снизу дверь ограничивается порогом. Одна из створок двери оборудована обезгруживающим люком, снабженным специальным запором, объединенным с центральным запором дверей. Для облегчения открывания створок дверей при возможных заеданиях на кузове размещены специальные рейки, а на створках приварены скобы. Торцевая стена посредством двух угловых и двух промежуточных стоек снизу приварена к концевой балке рамы, а сверху верхней обвязкой связана с фрамугой крыши. Торцевая стена имеет наружную металлическую и внутреннюю деревянную обшивки и оборудована скобами, служащими для доступа обслуживающего персонала на крышу. Цельносварная крыша оборудована трапом для доступа к загрузочными люкам. Крыша состоит из двух фрамуг и набора дуг, продольных боковых обвязок и продольных подкрепляющих элементов, сверху покрытых гофрированной металлической обшивкой. Изнутри посредством уголков и скоб болтами к дугам крепится подшивной потолок из влагостойкой фанеры.
Рис. 2. Рама вагона
Рама кузова (Рис. 2) сварная, состоит из сквозной хребтовой балки, двух продольных боковых, двух шкворневых, двух концевых поперечных балок. Между шкворневыми балками рамы расположены две поперечные основные (дверные) и семь промежуточных, а также продольные балки, предназначенные для поддержания настила пола. Под дверным проёмом с каждой стороны имеются выдвижные откидывающие вниз подножки для обслуживающего персонала. В консольной части рамы размещены раскосы, а также продольные длинные и короткие балки. Раскосы служат для передачи части продольных усилий от ударно-тяговых приборов на шкворневую балку и равномерного распределения продольной нагрузки на среднюю часть рамы кузова.
В консольной части хребтовой балки установлены задние упоры автосцепки, объединённые между собой усиливающей надпятниковой коробкой шкворневого узла, а также передние упоры, объединённые с ударной розеткой автосцепки, заглубленной внутрь рамы. Между задними и передними упорами на вертикальных стенках хребтовой балки установлены предохранительные планки. Боковые продольные балки рамы в дверном проёме усилены балками. По концам рамы оборудованы подножками и поручнями, размещёнными с каждой стороны вагона. На концевых балках установлены поручни и рычаг расцепного привода автосцепки.
Все основные поперечные балки рамы - шкворневые, концевые и дверные в средней части имеют большую высоту, чем в концевых частях, что приближает их к конструкции равного сопротивления изгибу и позволяет уменьшить массу. Сверху на раму настлан пол из досок, соединенных вчетверть и укрепленных по концам металлическим уголком. В зоне дверного проёма настил пола покрыт металлическими листами, что предохраняет деревянные доски от повреждения при производстве погрузочно-разгрузочных работ.
Рама служит для восприятия тяговых усилий, ударов в автосцепку, а также инерционных сил кузова, возникающих при изменении скорости движения. Она представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух шкворневых и хребтовой балок.
1.3. Тормозное оборудование
На кронштейнах рамы установлено тормозное оборудование вагона (рис. 3), состоящее из тормозного цилиндра 12 № 188Б или воздухораспределителя 11 № 483 М, запасного резервуара 6 Р7-78, автоматического регулятора рычажной передачи 2 усл. № 574Б, рычагов 3, тяг 1, 10, воздухопровода 4, разобщительного крана 5, авторежима 9 модели 265 А-1. На раме крепят также поддерживающие 16 и предохранительные скобы 17. Главный воздухопровод оборудован концевыми кранами 7 и соединительными рукавами 8 типа Р17Б. Для регулировки рычажно-тормозной передачи служит рычажный привод бескулисного авторегулятора, включающий в себя рычаг-упор 14, регулирующий винт 15, распорку 13. Отрегулированная рычажно-тормозная передача обеспечивает зазор между тормозной колодкой и колесом в пределах 5—8 мм в расторможенном состоянии и выход штока тормозного цилиндра в пределах 50—125 мм в заторможенном состоянии.
Рис. 3. Схема тормозного оборудования.
На раме установлен стояночный тормоз, предназначенный для затормаживания вагона на погрузочно-разгрузочных пунктах. Он состоит (рис. 4) из тяги 5, соединенной с горизонтальными рычагами автотормоза, червячного сектора 4, червячного вала 2 со штурвалом 1 и ручки-фиксатора 3. Стояночный тормоз приводится в рабочее (левое) и нерабочее (правое) положения перемещением червячного вала 2 со штурвалом 1. Фиксирует червячный вал 2 в рабочем или нерабочем положении ручка фиксатора 3, вагон затормаживается поворотом штурвала 1 по часовой стрелке. Для растормаживания ее ручку-фиксатор необходимо повернуть на 90° в горизонтальное положение. При этом под воздействием возвратной пружины штока тормозного цилиндра червячный вал со штурвалом отбрасывается в нерабочее положение (вправо).
Рис. 4. Стояночный тормоз.
1.4. Ходовая часть
В настоящее время грузовые вагоны железных дорог России строят с тележками типа 18-100 (рис. 5), которые имеют клиновые гасители колебаний.
Боковая рама 2 тележки выполнена в виде стальной отливки, в средней части которой расположен проем для рессорного комплекта, а по концам — проемы для букс.
В верхней части буксовых проемов имеются кольцевые приливы, которыми боковые рамы опираются на буксы, а по бокам — буксовые челюсти.
Сечения наклонных элементов (поясов) и вертикальных стержней (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 рамы расположены направляющие для ограничения поперечного перемещения фрикционных клиньев, а внизу имеется опорная поверхность для установки рессорного комплекта. С внутренней стороны к этой поверхности примыкают полки, являющиеся опорами для наконечников триангелей в случае обрыва подвесок, которыми триангели подвешены к кронштейнам боковой рамы. В местах расположения клиньев к колонкам рамы приклепаны фрикционные планки. На наклонном поясе отливают пять цилиндрических выступов (шишек), часть которых срубается в соответствии с, фактическим расстоянием между наружными челюстями буксовых проемов. Подбор боковых рам при сборке тележек производят по числу оставленных шишек, что гарантирует соблюдение необходимых допусков для обеспечения параллельности осей колесных пар.
Надрессорная балка тележки отлита заодно с подпятником, опорами для размещения скользунов, гнездами для фрикционных клиньев и приливом для крепления кронштейна мертвой точки рычажной передачи тормоза. Балка выполнена по форме бруса равного сопротивления изгибу в соответствии с эпюрой изгибающих моментов и имеет коробчатое замкнутое сечение.
Рис. 5. Тележка 18-100.
1.5. Автосцепное устройство
Автосцепное устройство вагона обычно состоит из следующих частей: корпуса и расположенного в нем механизма; расцепного привода; ударно-центрирующего прибора; упряжного устройства; поглощающего аппарата; опорных частей.
Устройство корпуса и механизма автосцепки определяет ее тип и кон-струкцию, поэтому корпус с механизмом часто называют автосцепкой.
Вагоны и локомотивы магистральных железных дорог Советского Союза оборудованы автоматической сцепкой СА-3 (советская автосцепка, третий вариант), утвержденной в 1934 г. в качестве типовой. Эта автосцепка (рис. 6) относится к нежестким.
Рис. 6. Корпус автосцепки СА-3.
1.6. Расцепной привод, ударно-центрирующий прибор, упряжное устройство и опорные части
Расцепной привод автосцепки СА-3, как и других распространенных конструкций автоматических сцепок, предназначен для расцепления автосцепок без захода человека между вагонами и для установки механизма в выключенное положение. Такой привод (рис. 7) состоит из двуплечего рычага 3 с рукояткой 1, кронштейна с полкой 2, державки 5 и цепи 8 для соединения рычага с валиком подъемника.
Расцепление автосцепок осуществляется поднятием рукоятки 1 вверх для выведения рычага 3 из паза кронштейна, поворотом рычага против часовой стрелки и последующим восстановлением его исходного положения. В результате этого натягивается цепь 8, поворачивается валик подъемника, и расцепление автосцепок происходит, как описано выше.
Для установки механизма автосцепки в выключенное положение рукоятку рычага после поворота не возвращают в первоначальное положение, а располагают его плоской частью на полке 2 кронштейна.
Ударно-центрирующий прибор воспринимает непосредственно от корпуса автосцепки большие сжимающие усилия (вызывающие полное сжатие поглощающего аппарата и деформации упряжного устройства), а также воз-вращает в центральное положение отклоненный корпус. Прибор состоит из ударной розетки 4, прикрепленной к концевой балке рамы вагона, двух маятниковых подвесок 6, опирающихся на розетку, и центрирующей балки 7, опирающейся на подвески и поддерживающей корпус автосцепки, при высоком отклонении корпус 9 вместе с центрирующей балкой несколько поднимается вверх, а после прекращения действия боковой силы под воздействием собствен-ного веса возвращается в исходное нижнее (центральное) положение предварительную затяжку усилием 10 кН, которая обеспечивается стяжными болтами 5.0
Рис. 7. Автосцепное устройство вагона.
Большие вертикальные силы могут возникнуть в результате зависания одного вагона на другом при возможном заклинивании сцепленных автосцепок во время прохода горба сортировочной горки, особенно у вагонов с большой длиной консольной части рамы кузова. Опирание корпуса на пружины предотвращает такое заклинивание и позволяет значительно уменьшить эти силы, передаваемые от автосцепки на раму кузова вагона.
Для возвращения отклоненного корпуса автосцепки в центральное по-ложение предусмотрены удлиненные маятниковые подвески 6.
Упряжное устройство передает продольные растягивающие и сжимающие усилия от корпуса 9 (см. рис. 7) поглощающему аппарату 14. Оно состоит из клина 11, тягового хомута 12, болтов 17 с гайками, запорными шайбами, планкой и шплинтами для крепления клина, а также упорной плиты 16.
Клин соединяет корпус автосцепки с тяговым хомутом и передает послед-нему растягивающее усилие. Имеющийся внизу заплечик предотвращает выжимание клина вверх. Для повышения прочности клинья, а также маятниковые подвески и упорные плиты в последние годы изготовляют из низколегированной стали марки 38ХС вместо ранее применявшейся стали марки Ст5.
Тяговый хомут предназначен для передачи растягивающего усилия поглощающему аппарату. Он представляет собой стальную отливку, в головной части которой имеются окно для клина и приливы с отверстиями для прохода болтов, поддерживающих клин. Головная часть тягового хомута соединена с его хвостовой частью верхней и нижней полосами. В модернизированном автосцепном устройстве эти полосы имеют увеличенное поперечное сечение, а вертикальные отверстия в головной части выполнены круглыми (для валика). Для размещения поглощающего аппарата увеличенной энергоемкости, обычно имеющего большие габариты, увеличено расстояние между полосами (252 вместо 236 мм); обеспечивается также возможность большего поворота корпуса автосцепки в горизонтальной плоскости.
Упорная плита передает сжимающее усилие от корпуса автосцепки поглощающему аппарату и растягивающие усилия от последнего через передний упор раме кузова вагона. Плита имеет прямоугольную форму и цилиндрическое гнездо в середине, облегчающее повороты корпуса автосцепки в горизонтальной плоскости и обеспечивающее центральную передачу усилия.
Опорные части соединяют упряжное устройство и поглощающий аппарат с рамой кузова вагона. Они состоят из переднего 10 (см. рис. 7) и заднего 13 упоров и поддерживающей планки 15. К ним относятся также верхние ограничительные планки, устанавливаемые в случаях, когда конструкция хребтовой балки или других частей вагона не препятствует перемещению тягового хомута вверх на расстояние более 24 мм.
Через передний упор на раму кузова вагона передаются растягивающие продольные усилия, а через задний - сжимающие. Раньше эти упоры (упорные угольники) выполняли раздельными, а в последние годы - объединен. Объединенный передний упор отливают вместе с розеткой (рис. 8, а), а задний при коротких консолях рамы кузова - заодно с надпятниковым усилением этой рамы или так, как изображено на (рис. 8, б).
Переход к объединенным упорам обусловлен тем, что они в отличие от раз-дельных усиливают хребтовую балку и уменьшают перекос поглощающего аппарата, возможный при неточной установке 7 раздельных угольников. Такой перекос перегружает отдельные элементы хребтовой балки и вызывает ненормальный износ ее и деталей упряжного устройства.
Рис. 8. Объединенные унифицированные упоры;
а - передний; б - задний.
1.7. Поглощающий аппарат
Аппарат типа Ш-2-B (см. рис. 9) применяется в четырехосных грузовых вагонах. Энергоемкость этого аппарата с хорошо приработанными поверхностями достигает 55—65 кДж, а сила полного сжатия составляет примерно 2,5—2,8 МН; при силе 2 МН аппарат воспринимает энергию примерно 40 кДж.
Литой корпус аппарата в соответствии с требованиями ГОСТ 977—75 изготовляют из термически обработанной стали марки ЗОГСЛ-Б или 32Х06Л-У. Клинья штампуют из стали марки 38ХС (ГОСТ 4543—71) или марки 30 (ГОСТ 1050—74) с последующей закалкой. Пружины используются заневоленные.
Основные размеры фрикционных элементов и углы наклона клиньев вы-браны из условия получения больших сил трения при сохранении определенной стабильности работы.
Рис. 9. Поглощающий аппарат типа Ш-2-B
При сжатии аппарата нажимной конус 1, продвигаясь внутрь корпуса 5, перемещает клинья 3 и через нажимную шайбу 4 передает усилие на пружины 6 и 7. Все части аппарата стянуты болтом 2 с гайкой. Сила прижатия клиньев к корпусу увеличивается по мере сжатия аппарата, соответственно растут силы трения и общее сопротивление сжатию. После прекращения действия сжимающей силы пружины возвращают нажимную шайбу, клинья и конус в первоначальное положение.
Основной недостаток аппарата Ш-2-B - нестабильность его работы и недостаточная энергоемкость для вагонов большой грузоподъемности. Нестабильность связана с высокой чувствительностью аппарата к изменениям коэффициента трения. Это, с одной стороны, проявляется в изменении энергоемкости (рис. 9) по мере приработки поверхностей трения во время эксплуатации (зона рассеяния заштрихована); с другой стороны, в аппарате с хорошо приработанными поверхностями иногда возникает заклинивание при прямом и обратном ходе, а начальная жесткость аппарата (начальная сила) становится недопустимо большой. Кроме того, как правило, появляется скачкообразное изменение силы (автоколебания при трении). Аппараты такого типа чувствительны к изменению окружающей температуры - при низких температурах коэффициенты трения повышаются. Изменение температур способ-ствует также появлению коррозии на поверхностях трения, особенно в периоды длительных остановок.
|
|
01.05.2011, 19:44
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК
12
Похожие темы
Справочник
Почта
