Конструирование и расчет вагонов - часть 6

 

23

(

)

76

9

,

75

81

,

9

316

,

0

1

4

245

≈

=

⋅

+

⋅

=

Ρ

 т. 

 

1.1.  Массы кузова и вагона 
Масса вагона 
 

Ρ

⋅

Κ

=

Τ

Τ

, (1.2.) 

24

76

316

,

0

=

⋅

=

Τ

 т. 

 

Масса брутто вагона 
 

Τ

+

Ρ

=

бр

m

, (1.3.) 

100

24

76

=

+

=

бр

m

 т. 

 

Масса брутто кузова 
 

Τ

−

=

m

m

m

бр

кз

бр

2

, 

 

где   m

т

 – масса тележки. Для вагона с осевой нагрузкой 245 кН принимается 

тележка модели 18-131 или 18-755 массой m

т

=5,03≈5 т. 

 

90

5

2

100

=

⋅

−

=

кз

бр

m

 т. 

 

Масса кузова 
 

ΤΟ

Τ

−

−

−

Τ

=

m

m

m

m

a

кз

2

, (1.4.) 

 

где  m

а

 – масса автосцепного устройства, m

а

=1,2 т; 

m

то

– масса тормозного оборудования, m

то

=0,50 т. 

 

3

,

12

50

,

0

2

,

1

5

2

24

=

−

−

⋅

−

=

кз

m

 т. 

 

1.2.  Объем кузова 
 

Ρ

=

опт

уд

V

V

, (1.5.) 

 

где 

опт

уд

V

 – оптимальный удельный объем кузова вагона. Величина 

опт

уд

V

 для 4-х 

осных полувагонов равна 1,12. 

 

V = 1,12 · 76 = 85,12 ≈ 85 м

3

 

 

1.4.  Линейные размеры 
 

 

24

С  целью  использования  в  проектируемом  полувагоне  типовых  крышек  люков 

внутренние  ширину  2В

в

  и  длину 2L

в

  кузова,  в  также  длину  рамы 2L

р

  и  базу 2l вагона 

принимаем  равными  соответствующим  размерам  типового 4-х  осного  полувагона 
(модель 12-757), т.е. 2В

в

=2,968  м; (для  полувагонов  с  глухими  торцевыми  стенами); 

2L

р

=12,800 м, 2l=8,670 м. 

Внутренняя высота кузова 
 

Β

Β

Β

⋅

Β

=

Η

L

V

2

2

. (1.6.) 

 

Полученная величина Н

В

 сравнивается с максимальной возможной Н

В

 для заданного 

габарита. Если выполняется условие 

max

Β

Β

Η

≤

Η

, то полученный размер Н

В

 принимается 

за  окончательный.  Если  указанное  условие  не  выполняется,  то,  приняв 

max

Β

Β

Η

=

Η

, 

необходимо  скорректировать V, Р

max

  и  Р

0

  или  перейти  к  другому  габариту  с 

необходимым  значением 

max

Β

Η

.  Для  габарита 1-ВМ 

max

Β

Η

=2,400  м,  т.е.  указанное  выше 

условие выполняется и расчетное значение Н

В

 принимается за окончательное. 

Наружная ширина кузова 
 

б

Н

В

В

Δ

+

=

Β

2

2

2

, (1.7.) 

 

где 

б

Δ

 – расстояние  от  внутренней  поверхности  боковой  стены  до  наиболее 

выступающей части наружной ее поверхности. Для полувагона 

б

Δ

=0,126 м. 

 

22

,

3

126

,

0

2

968

,

2

2

=

⋅

+

=

Н

В

 м. 

 

Длина консольной части 
 

2

2

2

l

L

l

−

=

Ρ

Κ

, (1.8.) 

065

,

2

2

670

,

8

800

,

12

=

−

=

Κ

l

 м. 

 

Длина вагона по осям сцепления автосцепок 
 

a

об

L

L

Δ

+

=

Ρ

2

2

2

, (1.9.) 

 

где 

a

Δ

 – вылет автосцепки, 

a

Δ

=0,56 м. 

 

92

,

13

56

,

0

2

800

,

12

2

=

⋅

+

=

об

L

 м. 

 

1.5.  Статическая и погонная нагрузка 
Статическая нагрузка на вагон 

g

СТ

λ

Ρ

=

Ρ

, (1.10) 

 

25

 

где 

λ

 – средний коэффициент использования грузоподъемности, 

λ

=0,93 

 

3

,

693

81

,

9

93

,

0

76

=

⋅

⋅

=

Ρ

СТ

 кН. 

 

Погонная нагрузка: 
Нетто 
 

об

L

g

q

2

⋅

Ρ

=

Η

, (1.11) 

56

,

53

92

,

13

81

,

9

76

=

⋅

=

Η

q

 кН/м; 

 

Брутто 
 

об

бр

L

g

m

q

2

⋅

=

, (1.12) 

47

,

70

92

,

13

81

,

9

100

=

⋅

=

бр

q

 кН/м. 

 

ПРИМЕР 2. Выбор основных параметров универсальной платформы 

 

Исходные данные: осевая нагрузка Р

0

=245 кН, осность вагона m

0

=4, габарит 1-ВМ, 

К

т

=0,396. 

 
1.1.  Грузоподъемность вагона 
 

Грузоподъемность вагона определяется по формуле (1.1) 

(

)

g

m

⋅

Κ

+

Ρ

=

Ρ

Τ

1

0

0

 

(

)

5

,

71

81

,

9

396

,

0

1

4

245

=

⋅

+

⋅

=

Ρ

 т. 

 

1.2.  Массы кузова и вагона 
 
Массы кузова и вагона определяются по формулам (1.2) и (1.4) (см. пример 1). В 

этих формулах для платформы применяются m

т

=5т (для Р

0

≥245 кН) и m

т

=4,88т(для 

Р

0

<245 кН); m

а

=1,2т; m

то

=0,6т (для Р

0

≥245 кН) и m

то

=0,5т (для Р

0

<245 кН). Тогда 

 

3

,

28

5

,

71

396

,

0

=

⋅

=

Τ

 т; 

8

,

99

3

,

28

5

,

71

=

+

=

бр

m

 т; 

8

,

89

5

2

8

,

99

=

⋅

−

=

кз

бр

m

 т; 

5

,

16

6

,

0

2

,

1

5

2

3

,

28

=

−

−

⋅

−

=

кз

m

 т. 

 

26

 

1.3.  Площадь пола платформы 
 
Площадь пола платформы 
 

Ρ

⋅

=

опт

уд

F

F

,  

где 

опт

уд

F

 – оптимальная удельная площадь пола платформы, 

опт

уд

F

=0,7…0,8 м

2

/т. 

Для существующих моделей платформ значения 

уд

F

 приведены в [1, 

табл. 9.5]. 

 

05

,

50

5

,

71

7

,

0

=

⋅

=

F

 м

2

. 

 

1.4.  Линейные размеры 
 
Внутреннюю  ширину  кузова  платформы  2В

в

  с  целью  обеспечения  возможно 

большей  погонной  нагрузки  принимают  максимальной  в  пределах  заданного  габарита 
подвижного  состава.  Для  платформы,  спроектированной по  габариту 1-ВМ  (модель 13-
941), 2В

в

=2,87 м. 

Внутренняя длина кузова 
 

Β

Β

Β

=

2

2

F

L

,                           

44

,

17

87

,

2

05

,

50

2

=

=

Β

L

 м. 

 

Наружная ширина кузова определяется по формуле (1.7) (см. пример 1), в которой 

Δ

б

=0,15 м (для Р

0

≥245 кН) и Δ

б

=0,19 м (для Р

0

<245 кН): 

 

17

,

3

15

,

0

2

87

,

2

2

=

⋅

+

=

Β

В

 м. 

 

Длина рамы 
 

Τ

Β

Ρ

Δ

+

=

2

2L

ВL

,  

где 

Τ

Δ

 – расстояние от внутренней поверхности торцевого борта до концевой балки 

рамы, 

Τ

Δ

=0,04 м. 

 

52

,

17

04

,

0

2

44

,

17

2

=

⋅

+

=

Ρ

L

 м. 

База вагона 
 

41

,

1

2

2

Ρ

=

L

l

,                        

43

,

12

41

,

1

52

,

17

2

=

=

l

 м. 

 

Длина консольной части