Проектирование универсального крытого вагона

Курсовая работа

“Проектирование универсального крытого  вагона” 
 
 

     В данном курсовом проекте выполняется  проектирование универсального крытого  вагона по базовой модели 11-217. Состоит  из пяти разделов, указанных в содержании, в них раскрывается: анализ существующих моделей универсальных крытых вагонов, общая характеристика проектируемого вагона (описание кузова, рамы, тележки нового поколения, автосцепного устройства, поглощающих аппаратов и тормозного оборудования), расчет основных технико-экономических параметров вагона, вписывание вагона в габарит 1-ВМ, а также расчет надрессорной балки проектируемого крытого вагона.

     На  листах формата А1 приведены чертёж проектируемого крытого вагона и чертёж надрессорной балки тележки 18-100.

 

Оглавление 
 

                                                                                                                               стр.

Введение                                                                                                                  4

1. Анализ существующих конструкций универсальных крытых вагонов        5

2. Общая характеристика вагона                                                                           7

3. Определение  основных параметров                                                                17

4. Вписывание  вагона в габарит                                                                           20

5. Расчет надрессорной балки тележки крытого вагона                                    24

Заключение                                                                                                             28

Список использованной литературы                                                                   29 
 

 

Введение 

      Федеральный железнодорожный транспорт остается важнейшей составной частью транспортной системы государства, на его долю приходится около 86% грузооборота и более 38% пассажирооборота. Поэтому железнодорожные перевозки в значительной мере влияют на состояние российской экономики. Этим же во многом определяется и финансово-экономическое положение самого железнодорожного транспорта.

      После распада СССР на территории России остались заводы, общая производительность которых составила 45% от прежней, причем со специализацией на выпуске 45% от ограниченного числа типов. В частности, среди полувагонов эксплуатационного парка 88,5% представляют собой конструкцию универсального вагона с люками и лишь 11,5% - специализированные вагоны с глуходонной конструкцией кузова.

      Отсутствие систематического пополнения парка вагонов новыми привело к существенному старению парка, к увеличению эксплуатационных и ремонтных затрат на восстановление их работоспособности, к ухудшению безопасности движения. Ежегодно в связи с истечением срока службы должны исключаться из инвентаря десятки тысяч вагонов, износ которых составляет 51,7%.

      Создание новых типов и конструкций вагонов включает в себя этапы проектирования, производства, экспериментальных исследований опытных образцов, освоения серийного выпуска с учетом корректировки рабочей документации. На всех этапах проектирования и постройки учитывают требования, предъявляемые к подвижному составу Госстандартами и другими законодательными и нормативными документами. 

      Исходные данные 

 

1 Анализ существующих конструкций универсальных крытых вагонов 

     В крытых вагонах перевозят штучные, тарно-штучные, пакетированные и насыпные грузы, требующие укрытия и защиты от воздействия атмосферных осадков. Конструкции кузовов этих типов вагонов имеют раму, боковые и торцовые степы, крышу и двери или люки для загрузки и выгрузки грузов. По своему назначению крытые нагоны разделяются на два типа: универсальные и специализированные. Отличительная особенность кузовов универсальных крытых вагонов — наличие боковых дверей, настенного несъемного оборудования и люков с вентиляционными решетками на боковых стенах. Из универсальных крытых вагонов наибольший удельный вес в вагонном парке составляют вагоны моделей 11-066, 11-217 и 11-270. Они имеют одинаковый объем кузовов (120 м3), но различную конструкцию. У вагонов модели 11-066 каркас (обрешетка) кузова выполнен раскосностоечной конструкции и имеет деревянную обшивку стен (всех или только боковых), а у моделей 11-217 и 11-270 — каркас без раскосов, с обшивками металлической наружной и деревянной внутренней, выполненной из влагостойкой фанеры. Технические требования на универсальные крытые вагоны определены государственным стандартом. Характеристика универсальных крытых вагонов приведена в табл. 1.1. 

Таблица 1.1 - Техническая характеристика универсальных  крытых вагонов 
 

 
 

     Продолжение таблицы 1.1 

 

     К специализированным крытым вагонам  относятся вагоны для перевозки: скота, легковых автомобилей, холодногнутой стали, гранулированных полимеров, муки, апатитового концентрата, а также конструкции бункерного типа для перевозки зерна, цемента и минеральных удобрений. Кузова специализированных вагонов имеют цельнометаллическую конструкцию (кроме вагонов для перевозки скота) и, как правило, дверей в стенах не имеют. Для загрузки и выгрузки грузов кузова таких вагонов оборудованы люками.

     За  базовый вариант вагона выбираем модель 11-217.

 

     

2 Общая характеристика вагона 

      Универсальный крытый вагой модели 11-217 (рис. 1.1) Алтайского вагоностроительного завода спроектирован по габариту 1-ВМ (О-Т) ГОСТ 9238 и предназначен для эксплуатации но железным дорогам СНГ колеи 1520 мм. Он может также эксплуатироваться по реконструированным линиям железных дорог колеи 1435 мм после соответствующей замены ходовых частей. Кузов таких вагонов имеет металлическую наружную обшивку и деревянную внутреннюю облицовку, а также оборудован двустворчатыми дверями, имеющими увеличенную ширину дверного проема (3825 вместо 2000 мм вагонов модели 11-066). Применение металлической обшивки кузова повышает его надежность работы и эксплуатации. Увеличение ширины дверного проема обеспечивает более быстрый процесс погрузки и выгрузки, а следовательно, сокращение простоя под грузовыми операциями и ускорение оборота вагона. 

 

      Рисунок 1.1 – Вагон модели 11-217 

      Вагон загружают через двери 3 и люки в крыше 2 и боковых стенах 1. Уширенный дверной проем усилен, повышена прочность пола кузова из расчета работы автопогрузчиков с осевой нагрузкой до 43 кН. Вагон модели 11-217 имеет характеристику, приведенную в табл. 1.1.

      Все несущие элементы рамы, стен 1 и 4 и крыши 2 изготовлены из низколегированной стали 09Г2Д, а обшивка торцовых 4 стен и крыши из низколегированной стали 10ХНДП.

      Рама  кузова (рис. 1.2) состоит из хребтовой банки 2, двух боковых 3, двух концевых 1, двух шкворневых 4, двух основных 7 и семи промежуточных 5 поперечных балок, четырех раскосов 10, шести продольных балок 6 для поддержания пола, одной балки для крепления тормозного цилиндра и двух подножек. Хребтовая балка 2 сварена из двух Z-образных профилей № 31. В концевых ее частях установлены задние упоры автосцепки, объединенные с надпятниковой отливкой шкворневого узла, а также розетки, отлитые заодно целое с передними упорами автосцепки. 

 

      Рисунок 1.2 – Рама вагона 

 Боковые  балки 3 выполнены из швеллеров № 20. В зоне дверного проема к балкам 3 приварены пороги из специальных Z-образных профилей. Концевые балки 1 сварные П-образного сечения и выполнены из листов толщиной 6 мм. В месте постановки розетки балка имеет нишу глубиной 180 мм, позволившую заглубить розетку и уменьшить вылет автосцепки с 610 до 430 мм. Такое решение позволило увеличить внутреннюю длину и повысить объем кузова без — изменения размеров вагона по осям сцепления автосцепок. Для безопасной работы составителей поездов на концевой балке установлены поручни. Шкворневые балки 4 сварные коробчатого сечения. Каждая из них состоит из двух вертикальных толщиной 6 мм, верхнего (8 мм) и нижнего (10 мм) горизонтальных листов. В местах пересечения шкворневых балок с хребтовой установлены стальные надпятниковые коробки 11, связывающие вертикальные стенки хребтовой балки, а также усиливающие пятниковый узел рамы. К нижним листам шкворневых балок приклепаны пятники 12 и скользуны 13. Основные поперечные балки 7 сварные двутаврового сечения, выполненные из листов толщиной 6 мм. Для обеспечения равнопрочности конструкции рамы концевые, шворневые и основные поперечные балки имеют переменную высоту по своей длине. Раскосы 10 рамы изготовлены из швеллера № 14, а поперечные 5 и продольные 6 вспомогательные балки для поддержания пола — из гнутых швеллеров 100x80x5 мм. Для передвижения вагонов лебедкой на каждом конце боковых балок рамы приварены специальные скобы. На раму настлан пол 9 из досок толщиной 55 мм, соединенных вчетверть. По периметру пол армирован уголком 8. В зоне дверного проема, где интенсивно работают автопогрузчики, деревянный настил пола покрыт металлическими листами толщиной 4 мм.