Методика выбора оптимальных параметров

Содержание



	Введение.	3

	2. Выбор оптимальных параметров.	6

	2.1 Методика выбора оптимальных параметров	6

	2.2.Расчет параметров вагона	11

	2.3. Вписывание вагона в габарит	15

	3.Описание конструкции.	16

	3.1. Описание конструкции котла и рамы.	16

	3.2. Сливоналивная и предохранительная арматура	19

	3.3. Тормозное оборудование.	26

	3.4. Ходовые части.	29

	3.5. Ударно-тяговые приборы.	30

	3.6. Поглощающий аппарат.	35

	4. Расчет котла от внутреннего давления.	38

	4.1. Определение продольных напряжений.	39

	4.2. Определение окружных напряжений.	40

	4.3. Определение эквивалентных напряжений в цилиндрической оболочке котла цистрены	41

	4.4. Проверка устойчивости оболочки от вакуума.	42

	5. Проверка соответствия показателей ходовых качеств вагона   требованиям современных «НОРМ».	44

	5.1. Общие сведения.	44

	5.2. Определение коэффициента верикальной и горизонтальной 

	динамики и амлитуды ускорения колебаельного процесса.	45

	5.3.Вычисление коэффициента запаса устойчивости колеса от вкатывания на головку рельса.	50

	6. Расчёт  прочности элементов ходовых частей вагона.	53

	6.1. Колесные пары и ходовые части вагона.	53

	6.2. Буксовые узлы ходовых частей.	54

	7. Проверка вагона на соответствие условиям безопасности движения в поезде, предусмотренным «НОРМАМИ».	57

	7.1. Расчет устойчивости вагона от вкатывания гребня колеса на рельс под действием продольных сил.	57

	7.2. Расчет устойчивости вагона от опрокидывания наружу кривой.	61

	8. Охрана труда и окружающей среды	65

	8.1. Автоматические средства обнаружения и пожаротушения.	65

	8.2. Причины пожаров и взрывов.	67

	8.3. Методы тушения пожаров.	67

	8.4. Средства тушения пожаров.	68

	8.5. Автоматические огнегасительные установки	71

	8.6. Методика расчета сил и средств для тушения пожаров	72

	9. Экономическая часть	78

	9.1. Себестоимость грузовых перевозок.	78

	Заключение.	82

	Список литературы.	83



















































Введение.



Цистерны предназначены для перевозки жидких, газообразных и пылеобразных грузов, которые помещаются в котле, представляющем собой специфическую форму кузова этого вагона этого типа. Значительное разнообразие грузов обусловливает существенные видоизменения конструкций цистерн.

В зaвисимости от перевозимых грузов цистерны могут быть рaзделены на две группы:

-общего нaзнaчения – для перевозки широких номенклaтуры нефтепродуктов;

-специaльные – для перевозки отдельных грузов.

Цистерны общего назнaчения в свою очередь могут подразделяться на цистерны для перевозки светлых (бензин, лигроин и т.п.) и темных (нефть, минеральные масла и т.п.) нефтепродуктов. Повышенная огнеопасность светлых нефтепродуктов при ненaдежной герметичности нижних сливных приборов обусловила оборудование цистерн для их перевозки устройствами верхнего слива (через колпак). Цистерны для темных нефтепродуктов оборудовались нижними сливными приборами.

Такое разделение парка цистерн общего назначения уменьшает трудоемкость и продолжительность операций по чистке внутренних поверхностей котлов перед наливом грузов, отличающихся от ранее перевозимых. Однако из-за этого разделения повышается порожний пробег цистерн, увеличивается простой под накоплением на сортировочных станциях порожних цистерн и осложняется регулировка парка цистерн.

В связи с созданием нижнего сливного прибора, обеспечивающего надежную герметичность затворов, все цистерны общего назначения железных дорог РФ имеют такие приборы.

Котел цистерны состоит из цилиндрической части и двух днищ. Цилиндрическая часть котла составлена из продольно расположенных листов, из которых нижний – броневой лист – имеет большую (12мм) толщину, чем верхний (9мм). Днища котла имеют эллиптическую форму с отношением высоты выпуклой части к диаметру 0,25. По сравнению с ранее применявшимися торосферическими днищами эллиптические конструкции имеют плавно искривляющийся меридиан, что за счет уровня снижения напряжений позволяет уменьшить их толщину с 11 до 10 мм. Кроме того, применяя эллиптические днища, достигают увеличения объема котла на 0,5.

Днища приварены к цилиндрической части котла стыковыми швами. Так же соединены между собой листы цилиндрической части. Преимуществами стыковых швов по сравнению с применением ранее нахлесточными являются: отсутствие дополнительных напряжений в зоне швов, обусловленных местным изгибом оболочки; большая вибрационная и ударная прочность швов; лучшие условия контроля за качеством шва; меньшая масса котла. Цилиндрическая часть котла с внутренним диаметром 3000мм составлена из двух половин, сваренных встык. Это обусловлено ограничениями по длине листового проката.

Повышение прочности и устойчивости оболочки котла при малой его массе достигается подкреплением кольцевыми шпангоутами, расположенными в средней и опорных частях котла. Эти шпангоуты, имеющие - образную форму поперечного сечения, приварены к стенкам котла.

Крепление котла на раме осуществляется в средних и концевых его частях. Фасонные лапы, приваренные к средней части броневого листа, соединены точеными болтами с опорными планками, которые приварены к хребтовой балке рамы. Такая связь препятствует сдвигам котла относительно рамы. Болтовое соединение предусмотрено для удобства ремонта, когда необходимо отделять котел от рамы. По концам котел опирается на деревянные брусья, укрепленные посредством желобов, болтов с гайками и диафрагм на шкворневых и хребтовой балках рамы. Концевые части котла, лежащие свободно на крайних опорах, могут иметь продольные смещения относительно рамы при деформациях, вызванных разностью температур, возникшей, например, при наливе в цистерну горячего груза или в случае действия других факторов.

К крайним опорам котел притянут стяжными хомутами, предназначенными ля предотвращения вертикальных и поперечных его перемещений относительно рамы. Длину стяжных хомутов регулируют муфтами. Натяжением хомутов стремятся предотвратить вибрацию котла. Для обеспечения прочности опорных зон котла необходимо равномерно распределить нагрузку на опорные брусья. С этой целью стремятся увеличить площадь опоры, угол обхвата опорой цилиндрической части котла и расстояние от опоры до других мест концентрации напряжений в котле.

Для перевозки сжиженных газов в РФ применяются цистерны с верхним наливом и сливом.

Особенностью конструкции рам цистерн тележечных вагонов является то, что их продольные балки почти не участвуют в воспринятии основных вертикальных нагрузок. Это объясняется большой жесткостью котла по сравнению с жесткостью продольных балок рамы, вследствие чего почти вся нагрузка от котла передается на крайние его опоры, а от них – на тележки.

  





































ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ

2.1. Методика выбора оптимальных параметров



Важной задачей, решаемой на стадии проектирования грузовых вагонов, является выбор основных оптимальных параметров, определяющих экономическую эффективность конструкции. Выбор основных геометрических параметров: длины вагона по осям сцепления, базы, ширины, высоты котла и  других позволяет установить получение для вагона величины грузоподъемности, тары, объема котла, средней статической и динамической нагрузок, коэффициента использования грузоподъемности вагона, погонной нагрузки. При выборе типов и параметров вагонов особенно важными факторами являются объем и состав грузооборота, а также обеспечение сохранности грузов, безопасности движения поездов.

Критерием эффективности вагона обычно являются приведенные затраты народного хозяйства.

Последовательность выполнения расчета по выбору оптимальных параметров выгона следующая:

вычисляется минимально допустимая длина вагона по выражению:

	                                             ,                                     

где - предельно допустимая нагрузка от оси на рельсы,

;

- число осей,;

- допустимая погонная нагрузка вагона,

Полученная длина не является оптимальной, так как вагон с такой длиной может иметь недостаточный объем кузова, и тогда он не будет полностью использовать допустимые значения 

                                       ,                                           

где - вылет автосцепки,;

- наружная длина вагона.

Внутренняя длина вагона определяется из выражения:

                                         ,                                         

где - толщина днища котла, 

Тара вагона:

                                           ,                                        

где - масса узлов вагона, не зависящая от его длины,;

- вес 1м изменяемой длины кузова вагона,.

Грузоподъемность вагона:

                                            .                                       

Далее определяем базу вагона:

                                             ,                                        

где - длина консоли,.

Далее для определения объема котла необходимо определить ширину вагона из условия вписывания его в габарит.

Высчитываем наибольшую наружную ширину строительного очертания вагона по формуле:

	                                            ,                                

где - ширина соответствующего габарита подвижного состава на рассматриваемой высоте от уровня верха головок рельсов. Для габарита 1-ВМ, ;

- ограничение полуширины.

Обычно для вписывания вагонов в габарит ограничение полуширины по длине определяют для трех основных сечений:

- направляющего;

- внутреннего (среднего);

- наружного.

Определение ограничений определяется по формулам:

                           ,                           

                 ,               

           ,      

где - максимальная полуширина колеи в кривой расчетного радиуса, мм;

- половина минимального расстояния между наружными гранями предельно изношенных гребней ободов колес;

- наибольшее возможное поперечное перемещения в направляющем сечении рамы тележки относительно колесной пары вследствие наличия зазоров при максимальных износах в буксовом узле и узле сочленения рамы тележки с буксой, мм;

- наибольшее возможное поперечное перемещения в направляющем сечении кузова относительно рамы тележки вследствие зазоров при максимальных износах и упругих колебаний в узле сочленения кузова и рамы тележки, мм;

- база вагона, м;

- расстояние от рассматриваемого поперечного сечения вагона до его ближайшего направляющего сечения, м;

- величина, на которую допускается выход подвижного состава, проектируемого по габариту 1-ВМ, ;

- величина дополнительного поперечного смещения в кривой расчетного радиуса тележки вагона,;

- база тележки,;

- коэффициент, зависящий от расчетного радиуса кривой,;

- величина геометрического смещения расчетного вагона в кривой 

Внутренняя ширина котла вагона определяется по выражению:

                                        ,                                       

где - толщина цилиндрической части котла, 

Тогда объем кузова цистерны:

                                          ,                                      

где 

 .

Коэффициент тары:

                                               .                                              

Удельный объем котла:

                                                                                               

Далее рассмотрим технико-экономические показатели вагона.

Проектируемая цистерна будет использоваться для перевозки следующих грузов: изопентан, пентан, неопентан. Структура перевозки грузов представлена в таблице 2.1.

Для грузов, у которых использование грузоподъемности вагона определяется величиной объема котла, статическая нагрузка определяется по выражению:

                                                ,                                      

где - удельный объем груза.

Эта формула справедлива при, так как из условий прочности вагона необходимо обеспечить. При  принимается:

                                                                                              

ТАБЛИЦА 2.1

Структура перевозимых в вагоне грузов.

Перевозимые грузы

Доля в грузообороте

Удельный объем груза

Средняя дальность перевозок, км

Коэф-т использования грузоподъемности

Коэф-т использования объема кузова

Пентан

0,62

1,96

1450

1,0

0,85

Изопентан

0,28

1,66

1250

1,0

0,85

Неопентан

0,1

1,6

1830

1,0

0,85

       Средняя статическая нагрузка для вагона, в котором перевозятся различные грузы, определяется по выражению:

                                            ,                                              

где - абсолютное количество при доле i-го груза в общем объеме грузов, перевозимых в рассматриваемой цистерне.

Величина средней статической нагрузки зависит от структуры перевозимых грузов и определяет количество груза в вагоне без учета расстояния его перевозки. Это расстояние учитывается другим показателем – средней динамической нагрузкой вагона, величина которого вычисляется по формуле:

                                            ,                                           

где - среднее расстояние перевозки i-го груза.

Величина средней динамической нагрузки определяет количество груза в вагоне с учетом структуры грузов и расстояния, на которое они перевозятся.

К технико-экономическим показателям вагона относятся: технический, погрузочный и эксплуатационный коэффициенты тары. В наибольшей степени характеризует конструкцию проектируемого вагона средний погрузочный коэффициент тары, величина которого определяется по выражению:

                                                         .                                 

Величина среднего погрузочного коэффициента тары характеризуется количеством тонн тары, перевозимой при транспортировке одной тонны груза в вагоне, грузоподъемность которого определена с учетом структуры грузов и дальности их перевозки.

Одним из вагонных показателей эффективности вагона является величина средней погонной нагрузки нетто, вычисляемая по формуле:

                                             .     

 2.2. Расчет параметров вагона

















.



.

0,75)

.





53,81 т

 =55,82 т



.

.

	21..

Далее, увеличивая на 0,5 м, повторяем расчеты и определяем оптимальный вариант. Расчеты сведены в таблицу 2.2.

























































ТАБЛИЦА 3.3

Выбор оптимальных параметров полувагона

































10,333



9,203

5,063

9,179

18,36

74,63

3,154

63,7

0,85

0,246

34,62

34,61

0,53

3,76

321,4

10,833



9,683

5,543

9,659

18,74

74,25

3,161

67,1

0,904

0,252

36,5

36,4

0,51

3,76

310,8

11,333



10,211

6,071

10,187

19,16

73,83

3,166

70,9

0,96

0,259

38,57

38,55

0,49

3,77

300,4

11,833



10,793

6,653

10,769

19,63

73,36

3,171

75,1

1,02

0,267

40,84

40,82

0,48

3,782

290,1

12,333



11,27

7,13

11,246

20,01

72,98

3,175

78,5

1,07

0,274

42,69

42,68

0,46

3,787

282,8

12,833



11,786

7,646

11,762

20,42

72,57

3,178

82,2

1,13

0,281

44,7

44,6

0,45

3,791

275,3

13,333



12,348

8,208

12,324

20,87

72,12

3,182

86,2

1,19

0,289

46,88

46,87

0,44

3,795

268

13,833



12,75

8,610

12,726

24,2

71,79

3,184

89,1

1,24

0,295

48,45

48,43

0,437

3,798

263,2

14,333



13,177

9,037

13,153

24,54

71,45

3,186

92,2



1,29

0,301

50,1

50,09

0,43

3,8

258,4































По результатам таблицы 2.2 строим график зависимости основных показателей вагона от его длины (рис.2.3).

По графику уточняем оптимальную длину вагона по осям сцепления. Для   рассчитываем показатели вагона. Расчеты сведены в таблицу 2.3

ТАБЛИЦА 2.3

Параметры цистерны

Наименование параметра

Обозначение 

Единица измерения

Величина 

Длина вагона по осям сцепления





14300

Длина кузова вагона





13170

База вагона





9020

Внутренняя длина вагона





13150

Ширина вагона





3180

Внутренняя ширина вагона





3050

Объем котла





89,51

Тара вагона





21,54

Грузоподъемность





71,46

Удельный объем кузова





1,25

Коэффициент тары



—

0,301

Средняя статическая нагрузка





51,68

Средняя динамическая нагрузка





51,88

Средний погрузочный коэффициент



—

0,415

Величина средней погонной нагрузки нетто





3,94



2.3 Вписывание вагона в габарит



Для обеспечения безопасности движения железнодорожного транспорта требуется, чтобы ни одна часть подвижного состава при его движении не могла войти в сопротивление со станционными сооружениями. Забор между поперечным сечением подвижного состава и контурными размерами станционных сооружений не может быть слишком большим, так как это привело бы к снижению вместимости вагонов, недоиспользованию размеров существующих станционных сооружений и, следовательно, к понижению провозной способности и экономичности железных дорог. Поэтому для обеспечения рациональных зазоров между движущимся подвижным составом и стационарным оборудованием установлены предельные размеры приближения строений к оси пути, обеспечивающие реализацию максимально возможных размеров допускаемого к обращению подвижного состава.

В пункте 2.2. дипломного проекта для оптимального значения  определены ограничения полуширины для трех основных сечений:

; ; .

Ширина для габарита 1-ВМ равна 1700 мм.





















3.Описание конструкции



Описание конструкции котла.



Цистерна предназначена для перевозки широкой номенклатуры углеводородных газов. Температура кипения при атмосферном давлении для пентана составляет +36,1°С. При низких температурах климатического диапазона   (до -40°С) и давлении не более 2 Мпа (20 кгс/) он переходит в жидкую фазу. По степени опасности относится к классу  воспламеняющиеся (горючие) газы. Цистерна для пентана рассчитана на низкое рабочее давление котла (0,3 Мпа) и поэтому котел имеет небольшую толщину стенок (9-11 мм) и обечайки  его сварены из продольных листов. Диаметр люка увеличен до 600 мм.



 

Рис.3.1 Общий вид проектируемой цистерны



У рамной конструкции котел устанавливается на платформу, включающую раму, тормозное, автосцепное оборудование и ходовую часть.

   У четырехосной цистерны с расстоянием между осями сцепления автосцепок 14300 мм и базой 9020 мм котел устанавливается на типовую платформу (рисунок 3.1), которая состоит из рамы сварной конструкции, автоматического и стояночного тормозов, автоматических ударно – тяговых приборов и ходовой части. Детали  и узлы платформы выполняются из низколегированных и литейных сталей повышенного качества.



Рис. 3.2. Типовая платформа для четырехосных цистерн

   Параметры платформ, соответствуют требованиям, предъявляемым к подвижному составу, обращающемуся по всей сети железных дорог РФ.

Рама платформы служит для восприятия тяговых усилий, ударов в автосцепку, а также инерционных сил котла, возникших при изменении скорости движения. Она представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух шкворневых и хребтовой балок. Крепиться котел к раме посредством лапы и хомутов, а укладывается на опоры, располагаемые на шкворневых балках (рис 3.2 )



                                  Рис.3.3.Конструкция платформы

   Рама представляет собой сварную конструкцию, выполненную из продольных и поперечных балок, изготовленных из стальных прокатных профилей. Она состоит из хребтовой, двух шкворневых и двух концевых балок, соединенных со шкворневыми балками короткими боковыми балками. Хребтовая балка сварена из двух швеллеров №30, перекрытых накладками (сверху сечением 480х8 мм, а снизу 490х6 мм). На хребтовой балке имеются кронштейны для подвески тормозного оборудования, планки для крепления котла в средней части, задние и передние упоры автосцепки с розетками и надпятниковыми коробками.

   Каждая шкворневая балка коробчатого сечения переменной высоты сварена из двух вертикальных листов толщиной 10 мм и двух горизонтальных листов толщиной 8 мм. На шкворневой балке смонтированы пятник, скользуны и планки для установки домкратов при подъеме вагонов. На верхнем листе шкворневой балки есть штампованные из листа стали диафрагмы – опоры с поверхностями радиальной формы. На каждой такой опоре укреплены желоба, в которые установлены и прикреплены болтами деревянные бруски. Такие бруски  есть также над хребтовой балкой. Они радиальной формы и повторяют очертание поперечного сечения котла цистерны. Радиальная поверхность опор должна соответствовать наружному радиусу нижнего листа котла. В верхнем и нижнем листах шкворневых балок есть отверстия для болтов стяжных хомутов, которые крепят котел. Рама оборудуется экранами для защиты днищ котла от пробоин при аварии. Концевые и короткие боковые балки изготавливают из штамповок Г – образной формы толщиной 6мм. На концевой балке укреплены кронштейны для установки сигнального фонаря, расцепного рычага автосцепки, поручня сцепщика и т.д.







3.2.Сливоналивная и предохранительная арматура цистерн для перевозки сжиженных газов



3.2.1. Сливоналивная арматура

Еще более значимую роль в обеспечении безопасности перевозки опасных грузов имеет сливо-наливная и предохранительная арматура цистерн, перевозящих сжиженные углеводородные газы.

Важным фактором, характеризующим газовые цистерны, является процесс загрузки – выгрузки сжиженного газа, находящегося под давлением. Схема выгрузки сжиженного газа из цистерны представлена на рис.3.4. Схема загрузки цистерн сжиженным газом отличается от выгрузки тем, что компрессор переключается и работает в обратном направлении. Порожняя цистерна заполняется инертным газом (чтобы в котле не оставалось кислорода воздуха), после чего компрессор его откачивает, а в цистерну закачивается находящаяся под давлением жидкостная фаза газа из резервуара.





Рис. 3.4. Схема выгрузки сжиженного газа



Вся сливоналивная, контрольно-измерительная арматура и предохранительный клапан размещаются обычно на крышке люка. Лишь на нескольких моделях (15-1556, 15-1581) предусмотрена отдельная установка предохранительного клапана на фланце патрубка, расположенного рядом с люком.

Типовое сливоналивное устройство цистерн для сжиженных газов (рис.3.5.) включает два жидкостных 1 и один газовый 2 (уравнительный) вентиля с условным проходом Dy 40, Dy 38, Dy 32, к которым присоединены скоростные клапаны 3. К жидкостным вентилям присоединены сливоналивные трубы 4, концы которых закреплены в воронке 5 и доходят до поддона 6.



Рис. 3.5. Типовое сливо-наливное устройство цистерн для сжиженных газов

	Типовое сливо-наливное устройство имеет следующие недостатки:

 - вентили с резиновыми уплотнениями не обеспечивают герметичность арматуры и котла;

 - динамические воздействия на пучок труб приводят к его изломам в зоне скоростных клапанов;

 - в поддоне со временем накапливается конденсат и нерастворимый осадок, что приводит к засорению сливо-наливных труб.

	Специалистами МИИТа типовое сливо-наливное устройство было доработано. В новой сливо-наливной арматуре (рис. 3.6) вентили с резиновыми уплотнениями заменены шаровыми кранами; фланец с пучком труб развернут на 90 градусов, в то же время пучок труб связан фермовой конструкцией для предотвращения его изломов; устранены воронка и поддон.



Рис. 3.6 а. Усовершенствованное сливо-наливное устройство



Рис. 3.6 б. Усовершенствованное сливо-наливное устройство



	На рисунке 3.6 цифрами обозначено: 1 – кран шаровой жидкостный; 2 – кран шаровой газовый; 3 – малый предохранительный клапан 4 – скоростной клапан; 5 – сливо-наливные трубы жидкостные; 6 – кран контрольной арматуры; 7 – фермовая конструкция.



3.2.2.Предохранительная арматура цистерн для перевозки сжиженных газов

При перевозке таких опасных грузов, как сжиженные углеводородные газы, относящиеся к 3-му классу опасности, крайне важным является обеспечение необходимого уровня безопасности в случае возникновения аварийных ситуаций. Для этой цели газовые цистерны оборудуются целым комплексом предохранительных и контрольно-измерительных устройств.

Скоростной клапан (рис. 3.7) предназначен для автоматического перекрытия сливоналивных и уравнительного вентилей в случае разрыва внешних сливоналивных и уравнительных шлангов. Клапан состоит из двух муфт 1, 5, трубы корпуса 2, кольца 4, прокладки 3 и ползуна 6. Ползун обеспечивает автоматическое перекрытие выходного отверстия клапана при достижении критической скорости истечения жидкости и удерживается в верхнем положении за счет внутреннего давления в цистерне.

В новых моделях цистерн применяется скоростной клапан шарикового типа, в котором вместо ползуна используется стальной шарик.



Рис. 3.7. Скоростной клапан



Контрольно-измерительное устройство (рис. 3.8) включает вентили контроля слива 1, контроля предварительного уровня налива 2, предельного уровня налива 3, дренажа (зачистки) 5 и манометродержатель 4. На вентилях контроля уровня и слива установлены трубки соответствующей длины. Маховики вентилей окрашены в разные цвета: предварительного уровня наполнения - в зеленый, предельного - в красный. Газ и жидкость, поступающие через контрольные вентили при проверке уровня слива или наполнения во время сливоналивных операций, должны отводиться в специальную емкость склада продукта получателя (отправителя) груза.



Рис. 3.8. Контрольно-измерительное устройство



	Важным фактором обеспечения безопасности является соответствие параметров предохранительного клапана темпу нарастания теплового воздействия на котел.

Пружинный предохранительный клапан(рис. 3.9) состоит из корпуса-втулки 1 с присоединительным фланцем, втулки 2, с конусным седлом клапана, запрессованном в корпус, тарельчатого клапана 6, на котором укреплена крышка 4 с резиновой прокладкой 5, обеспечивающей полную герметичность сопряжения конусных поверхностей седла и тарели. Опираниетарели клапана на седло обеспечивает разгрузку от действия запирающей пружины 7 резиновой прокладки и увеличивает срок ее службы. Крышка 4 крепится специальной гайкой 3, регулирующей прижатие резиновой прокладки к наружной плоскости тарели клапана. Давление срабатывания (открытия) клапана определяется усилием начальной затяжки пружины 7 и регулируется гайками 9, на которые усилие пружины передается через опорную втулку 8 и сферическую шайбу 10.

На некоторых моделях цистерн применяется предохранительный клапан с разрушаемой мембраной (рис. 3.10). Такая конструкция обеспечивает абсолютную герметичность до момента разрушения мембраны 12. После ее разрушения в работу включается расположенный над ней пружинный клапан максимального давления, конструкция которого в принципе подобна описанной выше.



Рис. 3.9. Малый предохранительный клапан



Рис. 3.10. Предохранительный клапан с разрушаемой мембраной



	На рисунке 3.10 цифрами обозначено: 1 – пломба; 2 – кольцо; 3, 4, 5 – втулки; 6 – колпак; 7 – винт; 8 – пружина; 9 – прокладка; 10 – седло клапана; 11 – клапан; 12 – разрушаемая мембрана; 13 – вентиль.

	Существующие комплекты предохранительных клапанов типа ДУ-32 не могут обеспечить безопасный сброс продукта при повышении давления в котле. На цистернах модели 15-9503 АВП были испытаны и приняты к серийному производству предохранительные клапаны с увеличенным проходным сечением, обеспечивающие управляемый сброс продукта без взрыва. Поэтому на цистерны для перевозки сжиженных газов целесообразно устанавливать дополнительно большой предохранительный клапан типа ДУ-80 (рис. 3.11.). На цистерны с большим объемом котла целесообразно устанавливать два таких предохранительных клапана.



Рис. 3.11. Большой предохранительный клапан цистерн для сжиженных газов



3.3.Тормозное оборудование

Автотормоз (рис. 3.12.) цистерны крепится на раме. Автотормозное оборудование состоит из соединительного рукава 1, концевого крана 2, стоп-крана 3, кронштейна - пылеловки 4, воздухораспределителя 5, разобщительного крана 6, запасного резервуара 7, тормозного цилиндра 8, грузового авторежима 9.





Рис. 3.12. Автотормоз.

Усилие, развиваемое тормозным цилиндром, с помощью рычагов и тяг передается на тормозную рычажную передачу тележки (рис 3.13).Сила прижатия тормозных колодок к поверхности катания колес зависит от степени загрузки цистерны и автоматически регулируется авторежимом. В случае необходимости, автотормозное оборудование цистерны может быть включено поворотом рукоятки разобщительного крана 6. Воздухораспределитель №483М управляет работой автотормоза цистерны.

Регулятор рычажной передачи предназначен для автоматического регулирования величины выхода штока тормозного цилиндра и поддержания ее в пределах, установленных нормами. В вагоне предусмотрен стояночный тормоз. Он необходим для затормаживания цистерны и удержания его на уклоне. Затормаживание осуществляется путем поворота штурвала по часовой стрелке с усилием одного человека. Для того чтобы растормозить цистерну, необходимо повернуть рукоятку фиксатора на 90°. В этом случае, под действием усилия пружины штока тормозного цилиндра вал с червяком и штурвалом резко перемещается в нерабочее положение (вправо).



	Рис.3.13 Тормозная рычажная передача

	Тормозная рычажная передача (рис.2.13) одностороннего действия стягивает передачу в пределах от 0 до 10 мм за одно торможение. Регулятор состоит из стержня, в который ввернуты ушко и регулирующий винт; корпуса с головкой, крышкой и пружиной ; стакана и крышкой и втулкой, внутри которого находятся гайки и с пружинами и и опорными шариковыми подшипниками и кольцом. Ушко соединяется с горизонтальным рычагом тормозной рычажной передачи и закреплено на стержне заклепкой. Винт соединяется с тягой и на конце имеет кольцо, закрепленное заклепкой  для предохранения от полного вывинчивания гайки. Винт диаметром 30 мм имеет трехзаходную резьбу с шагом 30 мм. Пружины вспомогательной и регулирующей гаек имеют усилие соответственно около 300 и 800 Н.

	





3.4. Ходовые части

	Ходовая часть цистерны состоит из двух двухосных тележек модели 18-194-1. Тележка модели 18-194-1 (рис.3.14), рассчитанная на конструкционную скорость движения 120км/ч, предназначена для подкатки под грузовые вагоны нового поколения, эксплуатируемые на магистральных железных дорогах колеи 1520 мм.

	 

	

	Рис.3.14. Двухосная тележка грузовых вагонов модели 18-194-1

	   Одной из конструктивных особенностей тележки 18-194-1 является использование более совершенной схемы опирания кузова – часть нагрузки передается на подпятник, а часть – через скользуны.(рис.3.15)

	

	

	Рис. 3.15 Скользун упругий

	 В конструкции тележки 18-194-1 применяются приварные износостойкие планки на наклонных поверхностях надрессорной балки и промежуточной контактной планки из износостойкого материала установленной между вертикальной поверхностью фрикционного клина и фрикционной планки.

	

	3.5. Ударно-тяговые приборы

	     Ударно – тяговые приборы цистерны включают в себя полужесткую автосцепку типа СА-ЗМ, поглощающий аппарат типа 73ZW-Y-2, тяговый хомут, клин хомута, крепление тягового хомута, балочку центрирующую с двумя маятниками, расцепной рычаг, укрепленный на лобовом листе рамы с помощью кронштейна и державки расцепного рычага.

	Ударно-тяговые приборы служат для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, удержания их на определённом расстоянии друг от друга, восприятия, передачи и смягчения действия растягивающих (тяговых) и сжимающих (ударных) усилий, возникающих во время движения в поезде и при маневрах. От конструкции и исправного состояния ударно-тяговых приборов во многом зависит надёжность вагонов в эксплуатации и безопасность движения поездов. Поэтому к ним предъявляется целый ряд требований, основными из которых являются: автоматическое сцепление и расцепление подвижного состава, свободный проход сцепов по кривым участкам пути минимального радиуса и горбам сортировочных горок, плавное движение при трогании поезда с места и торможение в пути следования и др.

	

	3.5.1. Автосцепное устройство

Автосцепное устройство вагона обычно состоит из следующих частей: корпуса и расположенного в нем механизма; расцепного привода; ударно-центрирующего прибора; упряжного устройства; поглощающего аппарата; опорных частей. Устройство корпуса и механизма автосцепки определяет ее тип и конструкцию, поэтому корпус с механизмом часто называют автосцепкой. Вагоны и локомотивы магистральных железных дорог Советского Союза оборудованы автоматической сцепкой СА-3 (советская автосцепка, третий вариант), утвержденной в 1934 г. в качестве типовой. Эта автосцепка (рис. 3.16) относится к нежестким.



Рис.3.16 Корпус автосцепки СА-3.



Рис. 3.17. Автосцепное устройство грузового вагона.

Корпус 8 автосцепки с деталями механизма установлен в окно ударной розетки 7 и своим хвостовиком соединён с тяговым хомутом 2 с помощью клина 5, который вставляется снизу и опирается на два болта 20, закреплённых запорными шайбами и гайками. Расцепной привод укреплён на концевой балке 9 рамы. Он состоит из двуплечего рычага 17, кронштейна с полочкой 18, державки 14 и цепи 11 для соединения рычага 17, с приводом механизма автосцепки 10. Ударно-центрирующий прибор состоит из ударной розетки 7, прикреплённой в средней части к концевой балки 4 рамы, двух маятниковых подвесок 13 и центрирующей балочки12, на которую опирается корпус 8 автосцепки. Упряжное устройство включает в себя тяговый хомут 2, клин 5, упорную плиту 15 и два болта 20 с планкой 19, запорными шайбами и шплинтом. Внутри тягового хомута 2 находится поглощающий аппарат 3, который размещается между задними упорами 1 и упорной плитой 15, взаимодействующей с передними упорами 6. Задние упоры 1 объединены между собой перемычкой и укреплены к вертикальным стенкам хребтовой балки 4 рамы. Передние упоры 6 объединены между собой посредством ударной розетки 7 и также жестко укреплены к вертикальным стенкам хребтовой балки 4. Упряжное устройство предохраняется от падения поддерживающей планкой 16, укреплённой снизу к горизонтальным полкам 

хребтовой балки 4 восемью болтами. Внутри корпуса автосцепки размещаются деталями механизма, служащие для выполнения процессов сцепления и расцепления подвижного состава.

Корпус автосцепки представляет собой пустотелую отливку и состоит из головной части и хвостовика. Внут.......................