Полувагон с глухим кузовом для перевозки медной руды

Курсовая работа, 06 Октября 2011, автор: пользователь скрыл имя

Описание работы


Специализированный четырехосный полувагон модели 12-197-02 (рис.1) грузоподъемностью 76т. имеет цельнометаллический сварной кузов, боковые стенки которого состоят из каркаса, включающего в себя верхнюю обвязку из гнутого профиля толщиной 6 мм, нижнюю обвязку из горячекатаного уголка 160×100×9 мм, шесть вертикальных стоек специального омегообразного профиля и две угловые стойки сварной конструкции из листа толщиной 8 мм. Каркас стены перекрыт гладкой обшивкой.

Работа содержит 1 файл

Полувагон с глухим кузовом для перевозки медной руды.doc

— 687.50 Кб (Скачать)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Координаты точек строительного и проетного очертаний(габарит Тпр)

                       Внутреннее сечение N= 4.45

Таблица № 2

Nточек Bw E Bi ex Bп Hw h Hi ey Hп
1 1200 55 1145 0 1145 5300 0 5300 0 5300
2 1775 55 1720 0 1720 4500 0 4500 0 4500
3 1775 55 1720 0 1720 4350 0 4350 0 4350
4 1775 55 1720 0 1720 4000 0 4000 0 4000
5 1775 55 1720 0 1720 1270 319 1589 0 1589
6 1775 55 1720 0 1720 340 319 659 0 659
7 1775 55 1720 0 1720 340 319 659 0 659
 
 
 
 
 
 
 
 

Координаты точек строительного и проектного очертаний (габарит Тпр)

                        Наружнее сечение N= 1.85 м

      Таблица № 3

Nточек Bw E Bi ex Bп Hw h Hi ey Hп
1 1200 77 1122 0 1122 5300 0 5300 0 5300
2 1775 77 1697 0 1697 4500 0 4500 0 4500
3 1775 77 1697 0 1697 4350 0 4350 0 4350
4 1775 77 1697 0 1697 4000 0 4000 0 4000
5 1775 77 1697 0 1697 1270 309 1579 0 1579
6 1775 77 1697 0 1697 340 309 649 0 649
7 1775 77 1697 0 1697 340 309 649 0 649

                                                                                                                                                

Bw,Hw - координаты  точек габарита     E,h - ограничения

Bi,Hi - строительное  очертание        ex,ey - допуски на размеры частей

Bп,Hп - проектное  очертание 
 

     На  основании полученных результатов  и с учетом заданной конструкции тележки 18-194 определили, что кузов вагона вписывается в заданный габарит Тпр  по  ГОСТ 9238-83. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.Проектирование заданной сборочной единицы кузова 

     Проектируемая сборочная единица должна быть совершеннее, чем такая же сборочная единица  вагона-аналога. Улучшение достигается  за счет следующего:

       - применения более прочных и коррозионностойких материалов, что позволяет уменьшить площади поперечных сечений несущих элементов и снизить тару;

       - применения для несущих элементов  оптимальных профилей, позволяющих  снизить тару и уменьшить стоимость сборочной единицы;

    Для этого сформируем эскиз сборочной  единицы поперечного сечения. В  качестве верхней обвязки используем прямоугольную трубу 140×100×6. Также уменьшим толщину листов обшивки боковой стены до значения по нормам, толщина верхнего листа составит 4 мм а, нижнего – 4,5 мм. В качестве нижней обвязки используем горячекатаный уголок 160×100×8 мм, вместо предыдущего. Для продольной балки возьмём швеллер 20В.

    

Половина  поперечного сечения кузова имеет  следующий вид:

    

    Рис 2. Половина поперечного сечения кузова 
 
 
 
 

Геометрические  характеристики рассчитаем в табличной  форме:

Элемент и его №
,см2
,см
,см3
,см4
,см4
1.Хр.балка, Z-№31 84,02 15,34 1288,8 19771,22 13053
2.Пол  лист δ=4,5 мм 68,16 31,23 2128,6 66477,33 1,15
3.Швеллер  20В 28,52 20,1 573,2 11522,37 1764,56
4.Уголок 160×100×8 20,16 35,4 713,6 25263,71 544
5.Нижний лист 41,4 82,4 3411,3 281096,1 29200
6.Верхний лист 66 203,4 13424,4 2730523 149737
7.Обвязка 27,4 282,9 7751,5 2192888 748,4
∑ 335,7 - 29291,64 5327542 195048,1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

В таблице использованы следующие обозначения:

- площадь поперечного сечения i-того  элемента;

- координата центра тяжести сечения i-того элемента в принятой системе координат;

 - осевой момент инерции i-того элемента относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести сечения i-того. Ось ОХ проводим через центр тяжести сечения хребтовой балки.

Рассчитаем  координату yo  центра тяжести всего сечения

После определим  эксцентриситет

Вычислим  осевой момент инерции всего сечения  относительно оси ОХ, проходящей через  центр тяжести сечения

Тогда характеристики всего сечения будут равны:

Jсеч. = 2Jx сеч. =

Fсеч. = 2∑Fi=

 
 
 
 
 
 
 
 
 

5.Проверка размеров поперечного сечения кузова проектируемого вагона по условию прочности

      Проведем  прикидочный расчет кузова вагона, как «балки на 2-х опорах»:

Рис 3. Эпюры  Изгибающих моментов и нормальных сил 

B=8,9м, e=0,72м, L=12,6м

     Ось балки проходит на уровне центров  тяжести поперечного сечения  кузова, в связи с этим будем  считать, что продольные нагрузки передаются на балку через жесткие консоли длиной h.

     Вертикальные  нагрузки от брутто кузова будем считать  равнораспределённой по длине балки, интенсивность распределённой нагрузки будет равна:

     

Qбр.куз = qo∙n – 2Tтел = 25∙4 – 2∙4,6 = 90,8 т 

     Расчет  выполняем на нагрузки, предусмотренные I и III  расчетными режимами «Норм проектирования вагонов». На сжатие и растяжение верхней и нижней точек поперечного сечения кузова вагона.

    

    Расчёт кузова по I расчетному режиму 

     В сечении посередине кузова возникает максимальный изгибающий момент, который определяется по следующей формуле

     

   

     

     

     Продольная  нагрузка – растяжение N=2.5мН, приложенная на двух концах вагона по осям автосцепок. От этих сил кузов растягивается и изгибается. Из-за эксцентриситета продольных сил возникает изгибающий момент:

     М(N)=N*e

     Результирующее  напряжение в верхней точке поперечного  сечения кузова посередине вагона равно:

 где yв-расстояние от центра тяжести сечения кузова до верхней точки.

     Для нижней точки сечения:

где yн- расстояние от центра тяжести сечения кузова до нижней точки.

     Рассчитаем  кузов при действии продольных сжимающих  сил N=3мН.

     От  продольных сжимающих сил найдём результирующее напряжение в верхней точке сечения:

     В нижней точке сечения напряжение равно:

 

Расчет  кузова по III расчетному режиму 

     Определим КДВ:

 
,                                                                                       
 

  где  Кдв. – коэффициент вертикальной динамики;

          β = 1,13 (для грузовых вагонов) – параметр распределения;

          р(Кдв.) = 0,97 (по «Нормам...») – доверительная вероятность;

         – среднее значение коэффициента вертикальной динамики;

Информация о работе Полувагон с глухим кузовом для перевозки медной руды