Дипломная (вкр): Выбор линейных размеров 4-осной цистерны для перевозки сжиженных газов

 т.

Грузоподъёмность вагона, т

, (2.10)

 т.

Объём котла цистерны, м³

.        Вписывание проектируемого вагона в заданный габарит.

Обычно при вписывании вагона в габарит ограничение полуширины по длине определяют для трёх основных сечений:

 - напрвляющего;

 - внутреннего (среднего);

 - наружного по концевой части балки или цилиндрической части котла.

Определение ограничений полуширины осуществляется по формулам:

,

, (2.11)

,

где    - наибольшая ширина колеи в рассматриваемых условиях (в кривой радиусом R=250м), мм;

 - наименьшее расстояние между наружными гранями предельно изношенных гребней колёс, мм;

 - максимальный разбег изношенной колесной пары между рельсами (смещение из центрального положения в одну сторону), мм;

 - наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении их центрального положения в одну сторону рамы тележки относительно колёсной пары вследствие зазоров при максимальных износов в буксовом узле;

 - наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении из центрального положения в одну сторону кузова относительно рамы тележки вследствие зазоров при максимальных износах и упругих колебаний в узле сочленения кузова и рамы тележки, например, смещение надрессорной балки двухосной тележки, возникающие вследствие поперечной упругости пружин центрального рессорного подвешивания или перемещений люльки, а также зазоров и износов в сочленениях пятников и подпятников;

 - коэффициент, учитывающий возможность выхода подвижного состава за габарит, принимаем из таблицы 2.2;

 - величина дополнительного поперечного смещения в кривой расчётного радиуса тележечного вагона;

, (2.12)

где    R - расчетный радиус кривой, R=250 м;

 - полубаза тележки модели 18-100,  м.

.

 - коэффициент, зависящий от расчётного радиуса (R=250 м - для габаритов 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части 1-ВМ);

, (2.13)

.

 - величина геометрического смещения расчётного вагона в кривой R=250 м. Принимаем из таблицы 2.2;

 - расстояние от рассматриваемого поперечного сечения вагона до его ближайшего направляющего сечения, м. Принимаем  м - для  и  м - для .

Таблица 2.2 Числовые значения коэффициентов, мм

Подставим числовые значения в формулы для определения , , и . Последние три члена в этих формулах, заключённые в квадратные скобки, если их сумма < 0, то она не учитывается. Если < 0, то принимаем .

 мм,

 мм,

 мм.

.        Максимальная ширина строительного очертания кузова.

Максимальная допускаемая ширина строительного очертания кузова вагона на некоторой высоте Н над уровнем верха головок рельсов определяется по выражению:

, (2.14)

где    - полуширина габарита 02-ВМ,  мм (Рис. 2.2);

 - максимальное ограничение полуширины кузова вагона для одного из рассматриваемых сечений,  мм.

 мм.

Рис. 2.2 Габарит подвижного состава 02-ВМ.

3.      Внутренний диаметр котла цистерны, мм

, (2.15)

где    - толщина стен котла,  м;

 - расстояние для лестницы с одной стороны котла,  м.

 мм.

Округляем величину внутреннего диаметра котла цистерны до типового размерного ряда внутреннего диаметра котлов в меньшую сторону и принимаем: , мм.

4.      Длина цилиндрической части котла, м

, (2.16)

где    - высота днища, м

, (2.17)

 м,

 м.

.        Объём котла цистерны, м³

, (2.18)

 м³.

Статическая нагрузка перевозимых грузов определяет количество груза, которое загружается в вагон, т

, (2.19)

где    - коэффициент использования грузоподъёмности для пропана, .

 т.

Для грузов, у которых использование грузоподъёмности вагона определяется величиной объёма кузова (например, объёмом котла цистерны) статическую нагрузку можно вычислять по формуле

, (2.20)

где    - удельный объём пропана, м³/т.

 т,

 т,

 т.

Среднестатическая нагрузка, т

Среднестатическая нагрузка характеризует среднюю, по отношению ко всем видам груза, предназначенных к перевозке в вагоне, массу груза, которую можно разместить в кузове при выбранных линейных размерах его (т.е. при определённом объёме V или площади пола F).

, (2.21)

где    - доля перевозки пропана бутана и углеводородных газов в грузообороте.

 т.

Среднединамическая нагрузка, т

Среднединамическая нагрузка полнее отражает работу вагона, поскольку учитывается дальность  перевозок i-го груза. В частности, через этот показатель можно определить энергетические затраты на перевозки в вагонах с выбранными линейными размерами.

, (2.22)

где    - дальность перевозки пропана бутана и углеводородных газов, км.

 т.

Снижение тары вагонов является одной из главных задач вагоностроительной промышленности. Снижение тары обеспечивает возрастание провозной способности железных дорог, экономию металла, идущего на постройку вагонов и локомотивов, экономию электроэнергии и топлива, ускорение и снижение себестоимости перевозок, сокращение капиталовложений. Эффективность снижения тары грузового вагона оценивается коэффициентами тары: техническим, погрузочным и эксплуатационный (рассматриваться не будет).

Технический коэффициент тары представляет собой отношение тары вагона к его грузоподъёмности

, (2.23)

.

Погрузочный коэффициент тары

Характеризует количество тонн тары, приходящейся на одну тону перевозимого в вагоне груза с учётом видов и дальности перевозки.

, (2.24)

.

Средняя погонная нагрузка нетто

Она служит критерием для оптимизации линейных размеров, в некоторой степени, интегрально оценивает качество вагона.

, (2.25)

.

Продолжим расчёты и начнём второй шаг, изменяя длину вагона за счёт увеличения на некоторую величину его базы. Последующие вычислительные операции второго шага полностью повторяют расчёты, которые производились на первом шаге.

Последующие расчёты сведены в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 Результаты расчётов параметров