Теоретическая часть. Важным критерием обеспечения безопасности движения на железных дорогах является

Важным критерием обеспечения безопасности движения на железных дорогах является соблюдение подвижным составом габаритности.

Габарит подвижного состава – предельное поперечное очертание (перпендикулярное оси пути), в котором, не выходя наружу, должен помещаться как гружённый, так и порожний подвижной состава, установленный на прямом горизонтальном пути. ГОСТ 9238-83 устанавливает восемь габаритов подвижного состава. При этом различают габариты для верхнего очертания вагона (кузова) и нижнего очертания (ходовых частей). Габариты для верхнего очертания вагонов приведены на рисунке 2.1

При проектировании вагона производится проверка его габаритности, называемая вписыванием вагона в габарит. Сущность вписывания заключается в том, что на основании заданного габарита подвижного состава 1 определяют строительное 2, а затем и проектное 3 очертание вагона. Схема проверки вписывания вагона в габарит представлена на рисунке 2.2. Все элементы конструкции подвижного проектируемого вагона, не должны выходить за пределы контура проектного очертания. При постройке вагона допускается плюсовой допуск () в горизонтальной плоскости вагона в одну сторону не более 23 мм.

	Рисунок 2.2 – Схема проверки вписывания вагона в габарит: 1 – габарит подвижного состава; 2 – строительное очертание вагона; 3 – проектное очертание вагона

Строительное очертание вагона получают путём уменьшения поперечных размеров (В_г) заданного габарита подвижного состава на величину зазоров и износов ходовых частей (Е), исчисляемых в горизонтальном поперечном направлении, и выносов частей вагонов в кривых, превышающие нормативные.

Проверку вписывания в габарит подвижного состава вагон проходит в том случае если ни одна деталь, расположенная в расчётных точках сечения кузова не выйдет за пределы проектного очертания с учётом плюсового допуска или за пределы нормативных значений (Е) в процессе эксплуатации вагона.

Проектирование новых вагонов всегда должно сопровождаться проверкой вписывания вагона в габарит подвижного состава. В связи с совершенствование технологий обработки металлов и спроса железнодорожников, возросла актуальность модернизаций кузовов полувагонов с применением новых материалов. Поэтому в рамках практических работ будет рассмотрена методика вписывания вагона в габарит на примере полувагона с новыми геометрическими характеристиками кузова. Так это кузов, то вписывание вагона в габарит будет, проверятся по верхнему очертанию.

Исходным этапом вписывания вагона в габарит является определение ограничения (Е) полуширины (В_г) полувагона, возможное смещение вагона из центрального положения в одну сторону на кривых участках пути. Величину (Е) определяют для различных сечений по длине вагона: основных (сечение по пятникам); внутренних (сечение по пятникам); наружных (концевое сечение).

Это связано с тем, что в кривых участках пути точки вагона на указанных сечениях получают различные смещения относительно оси пути. Зная горизонтальные смещения, обусловленные зазорами и износами ходовых частей, и выносы в кривых, можно определить ограничение полуширины вписываемого вагона в габарит. Ограничение полуширины вагона (Е) можно определить по следующим формулам:

для внутреннего сечения кузова (сечение по середине базы вагона)

, (1)

для наружного сечения кузова (концевого сечения)

, (2)

для основного сечения (сечение по пятникам)

, (3)

Если алгебраическая сумма величин, заключенная в квадратные скобки формулы (1) - (3), окажется отрицательной то её не учитывают, т.е. принимают равной нулю. Отрицательная сумма свидетельствует о недоиспользовании имеющегося в кривой уширения габарита приближения строений. В этом случае расположение вписываемого вагона в кривой может не приводить к максимальному ограничению его ширины, поэтому необходимо в формулы (1) - (3) подставлять наибольшую ширину колеи не кривого, а прямого участка пути.

Поясним физический смысл величин входящих в формулы (1), (2) и (3) и алгоритм их нахождения.

максимальная ширина колеи в кривых участках пути, (s = 1541 мм);

минимальное расстояние между наружными гранями предельно изношенных

гребней колес. Расстояние между внутренними гранями колёс 1440 мм,

минимальная толщина гребня грузовых колёс не менее 25 мм;

q – наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении из

центрального положения в одну сторону рамы тележки относительно колесной

пары вследствие зазоров при максимальных износах в буксовом узле, (q=3 мм);

w – наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении из

центрального положения в одну из сторону кузова относительно рамы тележки

вследствие зазоров при максимальных износах и упругих колебаний в узле

сочленения кузова и рамы тележки, мм. Для тележек модели 18-100 (w=28 мм),

18-755 (w=30 мм), 18-755 (w=31 мм).

расстояние между направляющими сечениями вагона – база вагона, мм;

множитель, учитывающий наиболее неблагоприятное для консольных частей

вагона, т.е. положение наибольшего его перекоса. При расчетах принять

=2n+2l/2l.

дополнительное поперечное сечение смещение в кривой расчетного радиуса

кривой тележечного подвижного состава, мм;

коэффициент размерности, зависящий от величины расчетного радиуса

кривой, мм/м².

половина нормативного уширения габарита приближения строений или увеличения

расстояний между осями путей в кривых участках пути, м.

расстояние от рассматриваемого поперечного сечения кузова до ближайшего шкворневого, м.

Расстояние от рассматриваемого поперечного внутреннего сечения (Е_в) кузова до ближайшего шкворневого можно определить по формуле:

n=2l/2, (4)

Для наружнего сечения, n принимается равной длине консоли. Длина консоли (l_к) определяется по формуле:

l_к=2l_р-2l/2. (5)

После определения ограничений полуширины вагоны для разных сечений, необходимо выбрать наибольшее численное значение смещения кузова () и проверить условие на вписывание вагона в габарит подвижного состава:

(6)

где – полуширина габарита подвижного состава на рассматриваемой высоте, мм;

– максимальная ширина кузова вагона, мм;

–плюсовой допуск в горизонтальной плоскости вагона в одну сторону.

Плюсовой допуск следует принять для самых трудных, условий

проектирования вагона, т.е. = 23 мм.

По результатам расчёта строятся вертикальные и горизонтальные рамки проектного очертаний вагона. Вагон прошёл проверку вписывания в габарит подвижного состава, если выполняется условие формулы (6). Схема к истолкованию вписывания вагона в габарит подвижного состава приведена на рисунке 2.3

Рисунок 2.3 – Схема к истолкованию вписывания

вагона в габарит подвижного состава

---

Дата добавления: 2015-07-11