В данный момент в эксплуатации на сети железных дорог РФ заняты 3 варианта четырёхосных специализированного полувагона с глухим кузовом для перевозки угля и руды моделей 12-1505,12-1592. В качестве вагона-аналога, учитывая указания руководителя курсового проекта, принимается полувагон модели 12-1592 со следующими характеристиками:
Модель вагона 12-1592
Тип вагона 608
Изготовитель ЖЗТМ
Грузоподъёмность 71 т
Масса вагона (тара) 21,28 т
Нагрузка от оси колёсной пары на рельсы 228,08 кН (23,25 тс)
Нагрузка на один погонный метр пути 65 кН/м (6,63 тс/м)
Габарит 0-ВМ (01-Т)
База вагона 8650 мм
База тележки 1850 мм
Длина по осям сцепления автосцепок 13920 мм
Длина по концевым балкам рамы (длина рамы) 12800 мм
Ширина максимальная 3142 мм
Высота от уровня верха головок рельса максимальная 3492 мм
Количество осей 4 шт.
Модель 2-осной тележки 18-100
Тип автосцепки СА-3
Наличие стояночного тормоза.
Тип воздухораспределителя № 483-000.
Тип регулятора рычажных передач № 574 Б
Тип авторежима № 265-А
Тип поглощающего аппарата Ш-2-В-90
Объём кузова 83 м куб.
Высота от уровня верха головок рельса до нижней обвязки 1232 мм
Наружная длина кузова 13040 мм
Внутренняя ширина кузова 2878 мм
Внутренняя длина кузова 12700 мм
Внутренняя высота кузова 2240 мм
Площадь пола 37,1 м куб.
Материал кузова сталь 10ХНДП.
Год поставки на серийное производство 1987
На основании вагона-аналога разрабатывается конструктивная схема проектируемого полувагона для расчёта ТЭП, представленная на рисунке 2.1.
Расшифровка параметров принятой конструктивной схемы (рисунок 2.1) и их значения: 2l - база вагона; 2lт – база тележки; 2Lp - длина рамы; 2Lа длина по осям сцепления автосцепок; 2Lв - внутренняя длина кузова; 2Lн - наружная длина кузова; 2Вв - внутренняя ширина кузова; 2Вн – наружная ширина кузова; Hв - внутренняя высота кузова; nк - размер консоли; аа - вылет автосцепки; - толщина боковой стены; - толщина торцовой стены; - расстояние между наружной линией горизонтальной проекции торцовой стены и торцом концевой балки рамы; - горизонтальное расстояние между гребнем наружного колеса и торцом концевой балки.
На основании анализа конструкции вагона-аналога необходимо установить размеры аа, , ,,. Размеры 2l, 2Lp, 2Lа, 2Вв, 2Вн, Hв устанавливаются расчётом.
Вылет автосцепки аа определяется по формуле:
аа = (2La -2Lp) / 2 (2.1)
где 2Lа - длина по осям сцепления автосцепок вагона-аналога, принимаем равной 13920 мм;
2Lр - длина рамы вагона-аналога, принимаем равной 12800 мм.
аа = (13920 – 12800) / 2 = 560 мм
Толщина боковой стены определяется по формуле:
= (2Вн - 2Вв) / 2 (2.2)
где 2Вн – наружная ширина кузова вагона-аналога, принимаем равной 3142 мм;
2Вв - внутренняя ширина кузова вагона-аналога, принимаем равной 2878 мм.
= (3142 – 2878) / 2 = 132 мм
Толщина торцовой стены определяется по формуле:
= (2Lн - 2Lв) / 2 (2.3)
где 2Lн - наружная длина кузова вагона-аналога, принимаем равной 13040 мм;
2Lв - внутренняя длина кузова вагона-аналога, принимаем равной 12700 мм.
= (13040 – 12700) / 2 = 170 мм
Расстояние между наружной линией горизонтальной проекции торцовой стены и торцом концевой балки рамы принимаем равным толщине торцовой стены вагона-аналога ,= 170 мм.
Горизонтальное расстояние между гребнем наружного колеса и торцом концевой балки определяется по формуле:
= nк - ( 2lт/2 + Rк + hгр) (2.4)
где nк – размер консоли вагона-аналога, принимаем равной 2075 мм;
2lт - база тележки вагона-аналога, принимаем равной 1850 мм;