Усовершенствование контейнерной платформы для повышения надежности и сохранности перевозимого груза

Содержание



	Введение	4

	1 Анализ вагонов-платформ	5

	2 Выбор вагона аналога	10

	2.1 Описание конструкции платформы	11

	2.1.1 Рама платформы	12

	2.1.2 Автосцепное устройство вагона	12

	2.1.2.1 Поглощающий аппарат	16

	2.1.3 Ходовые части вагона	18

	2.1.4 Тормозная система вагона	21

	3 Оценка оптимальности линейных размеров и вписывание вагона в габарит	29

	3.1 Исходные данные	29

	3.2 Расчет технико-экономических характеристик, связанных с оценкой оптимальности линейных размеров, с учетом ограничений, накладываемых на конструкции грузовых вагонов. Вписывание в габарит	30

	3.3 Проверка вагона на соответствие условиям безопасности движения в составе поезда	34

	3.3.1 Расчёт устойчивости вагона от вкатывания гребня колеса на рельс под действием продольных сил	34

	3.3.2 Расчет устойчивости вагона от опрокидывания наружу и внутрь кривой	38

	4  Выбор и расчет тормозного оборудования вагона	46

	4.1 Механическая часть	46

	4.2 Пневматическая часть тормоза	57

	4.3 Проверка обеспеченности вагона тормозными средствами	60

	5НИРС. Оборудование платформы стойками	64

	5.1 Анализ контейнерного парка	64

	5.2 Определение нагрузки на стойку от ветровой нагрузки	66

	5.3 Подбор сечения стойки	68

	5.4 Оценка усталостной долговечности кузова вагона	71

		6	Требования безопасности при погрузке и разгрузке платформ для перевозки контейнеров	75

	6.1 Общие требования охраны труда при производстве погрузочно-разгрузочных работ	76

	6.2 Требования охраны труда при погрузке и выгрузке контейнеров	82

	7 Определение экономической эффективности повышения надежности подвижного состава	84

	Заключение	93

	Список использованной литературы	95










Введение

Жeлeзныeдoрoгиигрaютрeшaющуюрoльвoсущecтвлeниипeрeвoзoквaжнeйшихгрузoв, oбecпeчивaющихбecпeрeбoйнoeфункциoнирoвaниeпрoмышлeннoгoкoмплeкca, ocoбeннoприпeрeвoзкaхгрузoвнaдaльниeрaccтoяния. Длябoльшинcтвaoтпрaвитeлeймaccoвыхгрузoв (тaкихкaкугoль, руды, лecныeгрузы, cтрoитeльныeмaтeриaлыидр.) пeрeвoзкaпoжeлeзнoйдoрoгeявляeтcяeдинcтвeннoвoзмoжнoй.

Ocoбуюрoльвгрузooбoрoтжeлeзнoдoрoжнымтрaнcпoртoмявляютcякoнтeйнeрныeпeрeвoзки, cocтaвляющиe 60-70% вмирoвoйи 45-50% врoccийcкoйпeрeвoзкeгрузoв.

Ocнoвныe прeимущecтвa: 

1. Кoнтeйнeрныe пeрeвoзки, вoзмoжнoocущecтвлять в любoй нaceлeнный пункт, гдeecть жeлeзнaя дoрoгa; 

2. Кoнтeйнeрныe пeрeвoзки oбecпeчивaют coхрaннocть грузa. Риcк хищeния грузacвoдитcя к минимуму блaгoдaря зaкрытoму и oплoмбирoвaннoму кoнтeйнeру. В прoцecce пeрeвoзки грузa в кoнтeйнeрeoтcутcтвуeт нeoбхoдимocть пeрeгрузки тoвaрa нacклaд нaкoплeния, пoгрузoчныe рaбoты cвoдятя к пoгрузкecocклaдaoтпрaвитeля кoнтeйнeрa и выгрузкe нacклaд пoлучaтeля, чтocнижaeт риcк пoврeждeния грузa; 

3. Тoвар, нахoдясь в кoнтейнере, нe сoприкасается c другими грузaми, чтo играeт вaжную рoль в пeревoзке нeкотoрых грузoв; 

4. Oбеспeчивается возмoжность перевoзки кoнтейнера нe тoлько желeзнодoрожным трaнспoртом, нo и aвтo- и вoдным трaнспoртом бeз перeгрузки грузa нaвaлом; 

5. Кoнтейнеры пoзволяют перeвозить сбoрные грузы (oбъединeние нeбoльших грузoв oт нecкольких зaказчикoв в oдин кoнтeйнер), чтo спocoбствует снижeнию себecтоимости пeревoзки.




1 Анализ вагонов-платформ

Железнодорожная платформа относится к грузовым вагонам открытого типа, предназначенная для перевозки длинномерных, штучных грузов, контейнеров и оборудования, не требующих защиты от атмосферных воздействий. Это очень востребованный вид транспорта для перевозок на большие расстояния. Существуют универсальные и специализированные платформы.

Таблица 1.1 – Технические характеристики вагонов- платформ

Наименование показателя

Модели платформ



13-401

13-4012-09

13-2114-11

13-9004

13-935

Грузоподъемность, тонн

70

72

61

68

73

Масса тары вагона, тонн

20,92

18,24

21

24

27

Размеры кузова внутренние, мм: 

 - длина 

 - ширина





13300

2770





13300

2770





13300

2770





18300

2870





18300

2830

Высота бортов, мм: 

 - продольные 

 - торцовые



500

400



-

-



-

-



-

-



-

-

Площадь пола, м2

36,8

36,8





54

База вагона, мм

9720

9720

9720

14720

14400

Длина, мм: 

 - по осям сцепления автосцепок 

 - по концевым балкам рамы



14620





13400



14620





13400





14620





13400



19620





18400



19620





18400



Ширина максимальная, мм

3140

2870

2870

2870

3204

Высота от уровня головок рельсов, мм: 

 - максимальная 

 - до уровня пола 

 - до оси автосцепки







1810

1310

1040-1080







1400

1310

1040-1080









1722

1322







1706

1304

1040-1080

Количество осей, шт.

4

4

4

4

4

Упоров для крепления контейнеров



8

16

24





Универсальная четырехосная платформа модели 13-401:



Рисунок 1.1 - Универсальная четырехосная платформа модели 13-401

Универсальная платформа 13-401 с деревометаллическим настилом пола предназначена для перевозки колесной и гусеничной техники, штучных и прочих грузов, как с равномерно распределенной, так и с сосредоточенной нагрузкой на пол. Платформа 13-401 отличается конструкцией рамы: вместо четырех продольных балок жесткости здесь используются две, пол здесь полностью деревянный. Борта металлические, складываемые. Универсальная платформа с металлическими бортами предназначена для транспортировки колесной и гусеничной техники, штучных и прочих грузов, не требующих защиты от атмосферных осадков.

Универсальная четырехосная платформа модели 13-4012-09:



Рисунок 1.2 - Универсальная четырехосная платформа модели 13-4012-09

Универсальная платформа одели 13-4012-09 предназначена для перевозки контейнеров-цистерн. В отличие от модели 13-401 в данной модели отсутствуют торцевые и боковые борта, на раме установлены 8 фитиновых упоров для размещения контейнеров.

Платформа для крупнотоннажных контейнеров и колесной техники, модели 13-9004:



Рисунок 1.3 - Платформа для крупнотоннажных контейнеров и колесной техники, модели 13-9004

Универсальная фитиновая платформа модели 13-9004 предназначена для перевозки крупнотоннажных контейнеров, а также колесной техники: фронтальных погрузчиков, грузовых автомобилей, различной строительной техники, транспортировки мобильных зданий и бытовок. Платформа с торцевыми бортами, оборудована откидными 24 фитиновыми упорами (упор входит в замок контейнера). Рама состоит из сварной конструкции (хребтовая балка - двутавр 70БС, боковые балки - двутавр 55Б1). Деревометаллический настил пола и торцевые борта обеспечивают перемещение колесной техники с платформы на платформу.

Универсальная четырехосная платформа модели 13-935:



Рисунок 1.4 - Универсальная четырехосная платформа модели 13-935

Универсальная четырехосная платформа предназначена для транспортировки гусеничной и колесной техники, также для крупнотоннажных контейнеров. Данная платформа оборудована торцевыми бортами, откидными фитинговыми упорами, для установки на них контейнеров и деревянным полом с металлической полосой (575 мм).

Недостатками перевозки контейнера на универсальной четырехосной платформе являются усложненный способ транспортного крепления контейнера и невозможность перевозки за один рейс более одного контейнера, вследствие чего - существенное недоиспользование грузоподъемности платформы и несущей способности осей колесных пар. Данные недостатки приводят к увеличению транспортных затрат на перевозки контейнеров.

Специализированная платформа отличается своим более сложным техническим устройством. Они оборудуются креплениями (фитингами) которые позволяют более удобно и качественно погрузить и закрепить большегрузный контейнер, не имеют торцевых и боковых бортов, и представлены в виде мощной стальной рамы с укреплённым настилом. Фитинговые упоры облегчают транспортное крепление контейнеров на платформе, однако специализированные платформы представляют собой дооборудованные универсальные четырехосные платформы, и обладают теми же недостатками, как то:

 - Значительная тара платформы;

- Невозможность перевозки за один рейс более одного контейнера, и, как следствие, существенное недоиспользование грузоподъемности платформы и несущей способности осей колесных пар;

- Сложность конструкции платформы;

- Повышенные транспортные затраты на перевозки.

Задачей дипломного проекта является разработка специализированной железнодорожной платформы для перевозки контейнеров, обладающая малой тарой, простотой конструкции и полным использованием грузоподъемности и несущей способности осей колесных пар, снижающим транспортные затраты на перевозки.

1 Назначение комплекса

С помощью передвижного комплекса можно производить работы по ремонту кузова полувагона, представленные в приложении 1.

2 Дополнительные требования

2.1 Перемещение установки (уточняется по размеру технологической позиции). 

Для передвижения комплекса необходим отдельный путь, ширина колеи 4550 мм, длина пути 18-20 метров. 

2.2 Размеры установки

Габаритные размеры: высота 5500 мм., ширина 4550 мм. 

2.3 Потребляемая электроэнергия установки

Питание от сети переменного трехфазного тока напряжением 380В.

2.4 Дополнительно к установке

Необходим подвод масла для гидродомкратов, подвод сжатого воздуха для имеющегося пневмооборудования, подвод ацетилена и кислорода, необходимые для сварки и резки.

3 Специальные требования




2 Выбор вагона аналога

За базовую модель в дипломном проекте выбрана четырехосная платформа, для перевозки большегрузных контейнеров модели 13-2114-11 постройки АО «Алтайвагон». Вагон-платформа модели 13-2114-11 предназначена для перевозки  крупнотоннажных контейнеров с осевой нагрузкой 20,5 тс и эксплуатационной скоростью до 120 км/ч. Платформа оборудована откидывающиеся фитинговыми упорами с полуавтоматическим механизмом фиксации контейнера, ограничивающие перемещение контейнеров в вертикальном направлении (подпрыгивание) относительно рамы вагона.



Рисунок 2.1 - Вагон-платформа, модель 13-2114-11



Таблица 2.1 – Технические характеристики платформы 

модели 13-2114-11

Грузоподъемность, т

61

Масса тары, тmax  

21,0

Масса тары, т min

20,0

Максимальная расчетная нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс)

201,1 (20,5)

Эксплуатационная скорость, км/ч

120

Габарит ГОСТ 9235-2013

0-ВМ

База вагона, мм

9720

Длина вагона по раме, мм

13400

Погрузочная длина, м

13,4

Ширина вагона по раме, мм

2870

Тележка, модель

18-2145

Количество откидывающихся упоров для крепления контейнеров, шт.

12

Типоразмеры перевозимых контейнеров, контейнеров-цистерн, специализированных контейнеров, рефрижераторных контейнеров по ГОСТ Р 53350, ГОСТ 50697

1ААА, 1АА, 1А, 1АХ, 1ВВВ, 1ВВ, 1В, 1ВХ, 1СС, 1С, 1СХ, 1ЕЕЕ, 1ЕЕ, 1Е



Масса брутто одного контейнера, т, не более

30,48



2.1 Описание конструкции платформы

Вагон-платформа для крупнотоннажных контейнеров и колесной техники является специализированным транспортным средством для транспортировки крупнотоннажных контейнеров по сети магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Конструкция платформы разработана с учетом удобства проведения погрузочно-разгрузочных операций и максимального использования грузоподъемности вагона. Специальные Фитинговые упоры, смонтированные на раме платформы, обеспечивают надежную фиксацию контейнеров и сохранность их во время транспортировки.

Платформа рассчитана на транспортировку одновременно двух контейнеров типоразмера 1С, 1СС, 1СХ или одного контейнера типоразмера 1АА, 1А, 1АХ (в соответствии с ГОСТ 18477-79). А также других универсальных и специализированных крупнотоннажных контейнеров длиной 6096 мм (20 футов) с массой брутто до 36 тонн и длиной 12192 мм (40 футов) с массой брутто до 40 тонн.



2.1.1 Рама платформы

Рама платформы представляет собой сварную конструкцию, состоящую из: хребтовой, двух боковых, двух шкворневых, двух концевых, четырех продольных и поперечных промежуточных балок. В свою очередь хребтовая балка состоит из двух двутавров номер 60. Боковая балка платформы выполнена в виде двутавра номер 60.



2.1.2 Автосцепное устройство вагона

Автосцепное устройство вагона состоит из следующих частей: корпуса и расположенного в нем сцепного механизма; расцепного привода; ударно-центрирующего прибора; упряжного устройства; поглощающего аппарата; опорных частей.

Вагоны и локомотивы магистральных железных дорог России оборудованы автоматической сцепкой СА-3 (советская автосцепка, третий вариант), утвержденной в 1934 г. в качестве типовой. Эта автосцепка (рисунок 2.2) относится к нежестким.



Рисунок 2.2 – Автосцепка СА-3

Расцепной привод автосцепки СА-3, как и других распространенных конструкций автоматических сцепок, предназначен для расцепления автосцепок без захода человека между вагонами и для установки механизма в выключенное положение. Такой привод (рисунок 2.3) состоит из, кронштейна с полкой 2, державки 10 и цепи 14 для соединения рычага с валиком подъемника.

Расцепление автосцепок осуществляется поднятием рукоятки вверх для выведения рычага 3 из паза кронштейна, поворотом рычага против часовой стрелки и последующим восстановлением его исходного положения. В результате этого натягивается цепь 14, поворачивается валик подъемника и происходит расцепление.

Для установки механизма автосцепки в выключенное положение рукоятку рычага после поворота не возвращают в первоначальное положение, а располагают его плоской частью на полке 2 кронштейна.

Ударно-центрирующий прибор воспринимает непосредственно от корпуса автосцепки большие сжимающие усилия (вызывающие полное сжатие поглощающего аппарата и деформации упряжного устройства), а также возвращает в центральное положение отклоненный корпус. Прибор состоит из ударной розетки 9, прикрепленной к концевой балке рамы вагона, двух маятниковых подвесок 11, опирающихся на розетку, и центрирующей балки 12, опирающейся на подвески и поддерживающей корпус автосцепки, при высоком отклонении корпус 13 вместе с центрирующей балкой несколько поднимается вверх, а после прекращения действия боковой силы под воздействием собственного веса возвращается в исходное нижнее (центральное) положение.

Большие вертикальные силы могут возникнуть в результате зависания одного вагона на другом при возможном заклинивании сцепленных автосцепок во время прохода горба сортировочной горки, особенно у вагонов с большой длиной консольной части рамы кузова. Опирание корпуса на пружины предотвращает такое заклинивание и позволяет значительно уменьшить эти силы, передаваемые от автосцепки на раму кузова вагона.





Рисунок 2.3 – Автосцепное устройство



Для возвращения отклоненного корпуса автосцепки в центральное положение предусмотрены удлиненные маятниковые подвески.

Упряжное устройство передает продольные растягивающие и сжимающие усилия от корпуса 13 поглощающему аппарату 5. Оно состоит из клина 8, тягового хомута 6, болтов с гайками, запорными шайбами, планкой и шплинтами для крепления клина, а также упорной плиты 1. Клин соединяет корпус автосцепки с тяговым хомутом и передает последнему растягивающее усилие. Имеющийся внизу заплечик предотвращает выжимание клина вверх.

Тяговый хомут предназначен для передачи растягивающего усилия поглощающему аппарату. Он представляет собой стальную отливку, в головной части которой имеются окно для клина и приливы с отверстиями для прохода болтов, поддерживающих клин. Головная часть тягового хомута соединена с его хвостовой частью верхней и нижней полосами. В модернизированном автосцепном устройстве эти полосы имеют увеличенное поперечное сечение, а вертикальные отверстия в головной части выполнены круглыми (для валика). Для размещения поглощающего аппарата увеличенной энергоемкости, обычно имеющего большие габариты, увеличено расстояние между полосами (252 вместо 236 мм); обеспечивается также возможность большего поворота корпуса автосцепки в горизонтальной плоскости.

Упорная плита передает сжимающее усилие от корпуса автосцепки поглощающему аппарату и растягивающие усилия от последнего через передний упор раме кузова вагона. Плита имеет прямоугольную форму и цилиндрическое гнездо в середине, облегчающее повороты корпуса автосцепки в горизонтальной плоскости и обеспечивающее центральную передачу усилия.

Опорные части соединяют упряжное устройство и поглощающий аппарат с рамой кузова вагона. Они состоят из переднего 9 и заднего 1 упоров и поддерживающей планки 4. К ним относятся также верхние ограничительные планки, устанавливаемые в случаях, когда конструкция хребтовой балки или других частей вагона не препятствует перемещению тягового хомута вверх на расстояние более 24 мм.

Через передний упор на раму кузова вагона передаются растягивающие продольные усилия, а через задний - сжимающие. Раньше эти упоры (упорные угольники) выполняли раздельными, а в последние годы - объединен. Объединенный передний упор отливают вместе с розеткой (рисунок – 2.4, а), а задний при коротких консолях рамы кузова - заодно с надпятниковым усилением этой рамы или так, как изображено на (рисунок – 2.4 б).

Переход к объединенным упорам обусловлен тем, что они в отличие от раздельных усиливают хребтовую балку и уменьшают перекос поглощающего аппарата, возможный при неточной установке раздельных угольников. Такой перекос перегружает отдельные элементы хребтовой балки и вызывает ненормальный износ ее и деталей упряжного устройства.



Рисунок 2.4 – Упорные угольники



2.1.2.1 Поглощающий аппарат

Поглощающий аппарат ПМКП-110 (рисунок2.5) разработан на базе серийно выпускаемого поглощающего аппарата ПМК-110К-23. Применение полимерных блоков повышает полноту и энергоемкость силовых характеристик амортизатора. Достигается это за счет повышения жесткости подпорного комплекта, что позволяет уменьшить управляющие углы клиновой системы и, соответственно, стабилизировать трение на вспомогательных поверхностях. В сочетании с демпфирующими свойствами полимеров устраняются фрикционные автоколебания.





Рисунок 2.5 – Поглощающий аппарат ПМКП-110

1 – нажимной конус; 2 – два фрикционных клина; 3 – неподвижные пластины; 4 – неподвижные пластины; 5 – подпорно-возвратное устройство; 6 – корпус подпорно-возвратного устройства.

Поглощающий аппарат ПМКП-110 обладает следующими конкурентными преимуществами:

- эксплуатация, не требующая предварительной приработки для получения нормативной энергоемкости, благодаря чему аппарат надежно защищает вагон от повреждений уже при первых ударах (первый в мире фрикционный поглощающий аппарат такого типа); большая энергоемкость и надежность по сравнению с предшествующими моделями;

- износостойкие металлокерамические элементы на основных поверхностях трения, значительно стабилизирующие работу;

- более эффективная сохранность перевозимых грузов, повышенная безопасность движения, увеличение межремонтного пробега и уменьшение стоимости ремонта вагона;

- возможность установки на вагоны любой грузоподъемности, перевозящие неопасные грузы;

- эксплуатация без технического обслуживания (нормативный безремонтный срок службы составляет 16 лет).



Таблица 2.2 – Техническая характеристика поглощающего аппарата

Конструктивный ход, мм 

100

Масса, кг   

145

Номинальная энергоемкость, кДж, не менее

70

Максимальная энергоемкость. кДж                     

90—100

Рабочий температурный диапазон, °C

-60…+50

Габаритные размеры, мм

570 х 320 х 230



2.1.3 Ходовые части вагона

Трехэлементной тележка тип 2 ГОСТ 9246-2013 (она обозначена моделью 18-2145). Состоит из двух колесных пар 1 с четырьмя буксовыми узлами 2; двух литых рам 4; надрессорной балки 6 с подпятником 7; двух комплектов центрального подвешивания 3 с фрикционными гасителями колебаний; тормозной рычажной передачи 8; двух скользунов 5.



Рисунок 2.6 – Трехэлементная тележка тип 2

Боковая рама 3 (рисунок - 2.6) отлита из низколегированной стали марки 20ФЛ или 20ГЛФ. Она имеет объединенные пояса и колонки, образующие в средней части проем для размещения комплекта центрального рессорного подвешивания, а по концам — буксовые проемы.

Боковая рама состоит из: челюсти 1; кольцевой опоры 2; кронштейна 3 для крепления подвесок тормозных башмаков; направляющих 4, ограничивающих поперечное перемещение фрикционных клиньев; буртов и бонок 5 для фиксирования пружин рессорного комплекта.

Надрессорная балка 2  (рисунок – 2.6), литая из стали марок 20ФЛ или 20ГФЛ, имеет полую конструкцию замкнутого поперечного сечения и форму, близкую к брусу равного сопротивления изгибу. Она отлита вместе с подпятником, служащим опорой кузова вагона, и опорами для скользунов. Такая конструкция по сравнению с применяемой ранее (коробки отливались заодно с надрессорной балкой, а вкладыши скользуна укладывались в них, что в эксплуатации приводило к накоплению продуктов износа и недопустимое уменьшение зазоров между скользунами тележки и кузова вагона) обеспечивает самоудаление продуктов износа и постоянство отрегулированных зазоров между скользунами.

Надрессорная балка состоит из подпятника 1; кронштейна 2 мертвой точки рычажной передачи тормоза; опоры для скользуна 3; буртов 4 и 5, ограничивающих перемещения наружных и внутренних пружин; выемки 6, служащей для размещения фрикционных клиньев; полки 7 для крепления кронштейна мертвой точки; поддона 11 для опоры шкворня. 

Беззазорный скользун, с установленным в нем упругим элементом из термоэластопласта, повышает плавность хода вагона в следствии уменьшения боковой качки, за счет поглощения вертикальной энергии, гашения извилистого движения тележки, за счет трения между скользуном кузова вагона и скользуном надрессорной балки тележки, обеспечения свободного поворота тележки относительно кузова при прохождении кривых участков пути, повышения устойчивости вагона против опрокидывания.



Рисунок 2.7- Беззазорный скользун

Конструкция скользуна и размеры его установки по высоте на надрессорной балке тележки рассчитаны так, что в статическом состоянии вес кузова вагона распределяется пропорционально между подпятником и скользунами тележки. Опорные скользуны имеют конструкцию, которая позволяет им обеспечивать более устойчивое движение посредством мгновенного противодействия вращательному движению виляния, что позволяет применять их при высокоскоростном движении. Конструкция и параметры жесткости упругого элемента TecsPak выполнены таким образом, что при его сжатии до установочной высоты 128 мм под весом порожнего кузова вагона в месте контакта каждого скользуна возникает усилие 18 кН (1,835 тс).



2.1.4 Тopмозная система вагона

В тopмозной системе предусматривается применение раздельного потележeчного тopможения с установкой двух малогабаритных тормозных цилиндров диамeтром 356 мм и двух малогабаритных регуляторов тормозных рычaжных передач с длиной регулировочного винта 300 мм, автономно воздeйствующих на рычажную пeредачу каждой тележки от воздухорacпределителя №483М. Для регулирования давления в тормозных цилиндрах в зaвиcимocти от загрузки вагона в новой тормозной системе установлен автopeжим №265А-4 с увеличенной характеристикой регулирования. Питaние тормозных цилиндров через воздухораспределитель осуществляется от cтандapтного резервуара Р7-78.

Тормозной цилиндр №710 диаметром 10" (254 мм) является малогабаритным и имeeт максимaльный выход штока 125 мм, усилие предварительного поджaтия отпуcкной пружины 80 кгс. Малогабаритный регулятор тopмозных pычажных передач №706 одностороннего действия. Полный рабoчий ход peгулировoчного винта до 300 мм. Сокращение длины регулятора за цикл «тopможение-отпуск» составляет от 5 до 10 мм. 

Авторежим №265А-4 повышeнной чувствительности к отпуску и увеличенной характеристикой регулирoвания силы нажатия тормозных колодок от загрузки вагона предcтавлен на рисунке 2.8. Он регулирует давление в тормозном цилиндре до 75-80% от полной загрузки вагона. Обладает повышенной чувcтвительностью к отпуску. 

Авторежим cocтоит из двух основных частей: демпферной части 1 и пневматического рeле 2. Соединение между демпферной частью и пневматическим реле уплотнeно прокладкой 3, Кроме того, к пневмореле 2 через прокладку 4 подсоединeн кронштейн (плита) 5. 



Рисунок 2.8 - Схемa авторежима №265А-4

Демпферная часть (рисунок – 2.9), собрана в корпусе 1, имеющем две цилиндрические полocти - верхнюю и нижнюю. В верхней полости расположен демпфepный поршень 2 с полым стержнем 3. Поршень укомплектован двумя манжeтами 4. В диск поршня запрессован ниппель 5 с калибровочным отвepcтием диаметром 0,4 мм. 



Рисунок 2.9 - Демпфернaя часть авторежима №265А-4

Полость над поршнем уплoтнена прокладкой 6 и закрыта крышкой 7, крепящейся к фланцу корпуса 1 шecтью болтами 29 и гайками 30. Полость под поршнем уплотнена манжeтой 8 и прокладкой 9, которые установлены в сальнике 10. В полость cтержня 3 вставлена пружина 11 с направляющей 12, препятствующей перекocу пружины. 

В нижней цилиндричecкой полости корпуса помещены ползун 14 и вилка 13. На хвостовик вилки 13 навернута гайка 15, застопоренная контргайкой 16 и шплинтoм 17. В гайку 15 завальцован упор 18, который соприкасается с опорной плитoй (площадкой задатчика перемещения) вагона. Внутри вилки 13 размещены пpужины 19 и 20 с направляющими 21 и 22, стакан 24 и фиксатор 25. Хвостовик напpaвляющей 22 входит в осевое отверстие стержня 3. Вилка имеет вид стepжня с прорезью, в которую входит ползун. В паз ползуна 14 установлен сухapь 23, закрепленный болтом 26 и стопорной шайбой 27. В отверстие на пpивалочном фланце корпуса запрессованы два штифта 28, нeoбходимые для точного соединения с привалочным фланцем пневматичecкого реле. 

Пневматическое реле предстaвлено на рисунке 8. Детали пневматического реле собраны в корпуce 1 с двумя привалочными фланцами - для присоединения к демпфepной части 1 и кpoнштейну (плите) 5 автopeжима. 



Рисунок 2.10 - Пневматическое реле авторежима №265А-4



В корпуce пневматического реле 1 имеются две цилиндрические полости "А" и "Б". В верхней полости "А" paзмещен-поршень 2 с манжетой 14. В поршень запрeccoвано седло 8 с отверстием диаметром 4мм, соединенное с атмосфepoй через атмocферное отверстие в хвостовике поршня 2, служащее для уменьшения вpeмени отпуска сжатого воздуха из тормозного цилиндра при растopмаживании. Под поршень установлена пружина 15, которая пpoтивоположным концом опирается в гильзу 7, одновременно являющуюся напpaвляющей для хвостовика поршня 2. В хвостовик поршня 2 запpeccoван штифт 19 и установлен шплинт 20. Пружина 15 удерживает пopшень 2 в крайнем правом положении до упора в торцевую плоскость кopпуса 1 пневматического реле при отпущенном состоянии тормоза. В кopпус 1 пневматического реле ввернута втулка 5 через уплотнение 13 Втулка 5 одновpeменно служит седлом и направляющей для клапана 9, поджимаемого пружинoй 12. Пружина 12 противоположным концом опирается на тарелку 10, которая удерживается во втулке 5 стопорным кольцом 11. 

В нижней полости "Б" размещены: поршень 3 с резиновой манжетой 14 и пружиной 17, которая устанавливается под поршень и гильза 6, одновременно являющаяся направляющей для штока поршня 3. В хвостовик поршня 3 запрессован штифт 19 и установлен шплинт 20. Хвостовики поршней опираются на рычаг 16, который устанавливается в пазы, имеющиеся в хвостовиках поршней 2 и 3. Штифты 19 являются опорами для концов рычага 16, шплинты 20 препятствуют выпадению рычага 16. 

На фланце справа пневматического реле, полости "А" и "Б" соединены проточкой. 

    Флaнeц с прaвoй стopoны пневматического реле уплотнен прокладкой 4 и соединен с кронштейном 5 (плитoй) с помощью четырех болтов 6 и гаек 7. Фланец с левой стороны пневмaтическогo реле уплотнен прокладкой 3. 

Кронштейн 5 имeeт три отверстия для болтов крепления к раме вагона и два резьбовых присoeдинительных отверстия G-3/4" для присоединения трубопровода от воздухораспрeдeлителя (верхний) и к тормозному цилиндру (нижний). 

Демпфepнaя часть 1 и пневматическое реле 2 скрепляются между сoбoй через прокладку 3 двумя костыльковыми бoлтaми, стопорными шaйбaми и четырьмя гайками 

При oтпуске тормoза давление воздуха в полости "А" и "Б" понижается воздухораспределителем. Пoд действием пружины 17 пoршень 3 пepeмещается вправо до упора в торец корпуса 1 пнeвматическoго реле. Поршень 2 в начальный момент остается на месте, т.к. его перемещению препятствует давление воздухa из тормозногo цилиндpa, отрывается атмосферный канал в седле 8,запрессованном в поршень 2, происходит сброс сжатого воздуха из тормознoго цилиндра в атмoсфеpу. 

При достижении равновесия сил, действующих на поршни 2 и 3, :пружина 15 перемещает поршень 2 с запрессованным в него седлом 8 вправо, поверхность седла 8 соприкасается с поверхностью клапана 9, закрывая атмосферный канал в седле 8, и открывaeт седло втулки 5. Остаток сжатого воздуха из тормозного цилиндpa сбрасывается через oткрытый клапан 9 и воздухораспределитель в атмосферу. 

Затем пopшень 2 под действием пружины 15 перемещается вправо до упора в торец корпуса 1 пневматического реле. Между рычагoм 16 и сухарем 23 вновь образуется зазoр.



2.1.5 Фитинговый упор





Рисунок 2.11 – Фитиновый упор



Для установки и крепления кoнтейнеров рама платформы оборудована угловыми неподвижными и промежуточными поворотными фитинговыми упорами. Поворотныйфитинговый упор, который используется на железнодорожных платформах для контейнеров, представляет собой плиту-основание 1, шарнирно смонтированное на раме платформы, и содержит размещенные на плите-основании упоры 2 для взаимодействия с фитингами контейнеров. Фитинговые упоры установлены на плите жестко, так как вварены в отверстия. В рабочем положении плита-основание поворотного упора располагается на раме упорами вверх и фиксируется фигурными планками, закрепляемыми сваркой на боковых балках рамы и взаимодействующими с вырезами в плите-основании. 



















1770-1235-535=0

Проверка сходится.

















4860-3390-1470=0

Проверка сходится.























Проверка сходится.

Так как сила  действует независимо от режима работы редуктора, а её направление неизвестно и может быть любым, предполагаем наиболее неблагоприятный случай, когда эта сила действует в направлении равнодействующих от сил зацепления:









6.3.2. Определение величины радиальных нагрузок на всех режимах нагружения, характеризуемых коэффициентами кi

В опоре А:







В опоре В:







6.3.3. Осевые силы подшипников



Так как .

6.3.4. Подсчет значений приведенной нагрузки на всех режимах нагружения для опор

Подсчет производим, учитывая влияние радиальной и осевой составляющей, а также условия работы:





Для опоры А:







Для опоры В:







Таблица 5

Результаты расчета подшипника для опоры А

Режим нагружения

кi

li

, H

, H

1

1

0,2

4605

6447

2

0,25

0,4

1899

2659

3

0,18

0,4

1647

2306



Таблица 6

Результаты расчета подшипника для опоры В

Режим нагружения

кi

li

, H

, H

1

1

0,2

5242

7339

2

0,25

0,4

4069

5697

3

0,18

0,4

3960

5544



6.3.5. Определение эквивалентной приведенной нагрузки для каждой опоры вала



где  – относительное время работы на каждом режиме нагружения





6.3.1. Тихоходный вал

Рисунок 5 – Расчетная схема вала










3 Оценка оптимальности линейных размеров и вписывание вагона в габарит

3.1 Исходные данные

1. Вагон-платформа модели 13-2114-11.

2. Норма осевой нагрузки: qo = 20.5 т/ось.

3. Грузоподъемность: Pв.п. = 60,5 т.

4. Габарит – 0-ВМ.



Рисунок 3.1 - Расчетная схема вагона



2Lсц – длина вагона по осям сцепления 2LсцI = 14,62  м;

2Lк – наружная длина кузова (длина по концевым балкам рамы вагона), 2Lк = 13,4 м;

2? – база вагона 2?I= 9,72 м;

2?т – база тележки, 2?т = 1,85м;

nк– длина консоли вагона, nкI= 1,84 м;

ат= 0,01 м;

dк  – диаметр колеса, dк= 0,95 м;

Т – тара вагона, ТI= 21,5 т;

аа – вылет автосцепки, аа= 0,61 м;

3.2 Расчет технико-экономических характеристик, связанных с оценкой оптимальности линейных размеров, с учетом ограничений, накладываемых на конструкции грузовых вагонов. Вписывание в габарит

Линейные размеры вагона и габарит подвижного состава, требованиям которых должен удовлетворять каждый вагон, вновь проектируемый и находящийся в эксплуатации, взаимосвязаны между собой. Габариты накладывают ограничения на линейные размеры вагона, от которых зависит его производительность.

При вписывании вагона в габарит определяется наибольшая ширина строительного очертания вагона на высоте Н от уровня головок рельсов.

Величина дополнительно поперечного смещения, возникающего из-за выносов подпятника надрессорной балки тележки в кривой, мм:



где:  - база тележки, принимаем равным 1,85 м.



Коэффициент, зависящий от расчетного радиуса кривой и обусловленный переводом размеров в метрах к выносам в миллиметрах:



где:  – расчетный радиус кривой, который принимается в зависимости от габарита подвижного состава. Для 0-ВМ принимаем R = 250 м.



Ограничение полуширины вагона для любого поперечного сечения, расположенного между направляющими (шкворневыми) сечениями:



где:  – максимальный разбег изношенной колесной пары между рельсами, мм. ;

	 – горизонтальные поперечные смещения из-за износов и зазоров между отдельными узлами вагона, мм. Для тележки модели тип 2 ГОСТ 9246-2013 (она обозначена моделью 18-2145); ;

	 – база вагона. Принимаем 2l=9720 мм;

	 – расстояние от поперечной оси симметрии вагона (центра вагона) до рассматриваемого сечения, м. Для . Принимаем x = 0;

	 – величина, на которую допускается выход подвижного состава, проектируемого по габаритам 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ.  Принимаем ;

 – величина уширения габарита для Т, 1-Т, Тц, Тпр и 1-ВМ на кривом участке пути, определяемая по выноса расчетного вагона в кривых участках пути, мм. Принимаем .



	Ограничение полуширины кузова для поперечного сечения, расположенного в консольной части вагона:



где:  – расстояние от поперечной оси симметрии вагона (центра вагона) до рассматриваемого сечения, м. Для . Принимаем x = ;

 – длина вагона по концевым балкам рамы. Принимаем  м.



	Ограничение полуширины кузова для направляющих (шкворневых) сечений вагона.





Наибольшая ширина строительного очертания вписываемого в габарит вагона на рассматриваемой высоте от уровня верха головок рельсов:



 – полуширина габарита подвижного состава, мм. 



Вывод: Проектное очертание вагона получают изменением размеров строительного очертания, на величину допускаемых при п.......................