Проект кузова крытого вагона из экструдированного алюминия
Прочностной расчет модели кузова грузового крытого вагона, выполненной из сплошных пластин алюминиевого сплава толщиной 60 мм. Особенности конструкции вагонов из экструдированных панелей. Результаты расчета кузова крытого вагона из плоских пластин.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.10.2016 |
| Размер файла | 744,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Проект кузова крытого вагона из экструдированного алюминия
Реферат
В дипломном проекте выполнен прочностной расчет модели кузова грузового крытого вагона, выполненной из сплошных пластин алюминиевого сплава толщиной 60 мм.
Подобран оптимальный профиль экструдированной панели, эквивалентной по прочностным свойствам сплошной пластине толщиной 60 мм.
Согласно проведенным исследованиям величина эффективного коэффициента теплопроводности через ограждение кузова крытого вагона из экструдированных панелей на 30.40% меньше, чем величина коэффициента теплопроводности современных теплоизоляционных материалов, типа URSA, что позволяет использовать крытый вагон из комбинированных экструдированных панелей для перевозки овощей в переходное время года.
Выполнен патентный поиск конструкций крытых вагонов.
Выполнен расчет экономического эффекта от применения вакуумной экструдированной панели в конструкции крытого вагона.
Рассмотрены вопросы охраны труда (выполнен расчет средств пожаротушения в пассажирском вагоне) и безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях (расчет времени развития сплошного пожара).
Произведен анализ неисправностей пассажирских вагонов влияющих на безопасность движения поездов, указаны меры по их недопущению.
Список использованных источников включает в себя 28 наименований.
Содержание
- Реферат
- Введение
- 1. Анализ научно-технической литературы по проектированию грузовых вагонов из экструдированных панелей
- 1.1 Проектирование грузовых вагонов из алюминиевых сплавов в России и зарубежом
- 1.2 Конструкции вагонов из экструдированных панелей
- 1.3 Выводы по разделу
- 2. Алгоритм проектирования кузова грузового вагона из экструдированных панелей
- 2.1 Проектирование кузова крытого вагона из сплошных панелей (плоских пластин)
- 2.2 Нахождение оптимального профиля экструдированной панели, эквивалентной по прочности плоской пластине
- 2.3 Подбор материалов для комбинированных экструдированных панелей грузового вагона
- 2.4 Выводы по разделу
- 3. Расчеты на прочность кузова крытого вагона
- 3.1 Результаты расчета кузова крытого вагона из плоских пластин
- 3.2 Результаты расчета оптимального профиля комбинированной экструдированной панели
- 3.3 Определение теплотехнических свойств кузова крытого вагона из вакуумных комбинированных экструдированных панелей
- 3.4 Выводы по разделу
- 4. Патентный поиск
- 4.1 Общие сведения
- 4.2 Регламент поиска
- 4.3 Используемые источники информации
- 4.4 Выводы по разделу
- Список использованных источников
Введение
В последнее десятилетие расширилась область применения алюминиевых сплавов в железнодорожном транспорте. В связи с все более возрастающими требованиями к эксплуатации подвижного состава - повышением скорости движения поездов и нагрузкой на ось, созданием большегрузных составов, увеличением объема перевозок сыпучих и агрессивных минеральных удобрений - применение алюминиевых сплавов в качестве основного конструкционного материала для несущих конструкций вагонов становится все более актуальным. [1,2]
Замена стальной конструкции железнодорожного вагона конструкцией из алюминиевых сплавов позволяет снизить массу тары вагона (до 15 %), повысить грузоподъемность и скорость движения, снизить износ рельсов и расход электроэнергии или топлива на тягу поездов (в среднем на 10 %), сократить затраты на текущий и капитальный ремонт вагонов (до 18 %).
Применение легких сплавов в вагоностроении позволяет решить проблему осевых нагрузок. Особенно выгодно применение алюминиевого подвижного состава на железных дорогах, проходящих по пересеченной местности, что позволяет снизить расход энергии или топлива. Снижение массы вагона позволяет получить более высокие характеристики ускорения и замедления.
Применение алюминиевых сплавов в грузовом вагоностроении определяется возможностью снижения массы, повышения грузоподъемности и резкого увеличения коррозионной стойкости вагонов. [3]
Большой опыт по изготовлению и эксплуатации алюминиевых вагонов имеет Швейцария. Более 3000 грузовых вагонов с раздвижными боковыми стенками и алюминиевыми кузовами эксплуатируются на дорогах страны. Обшивка их выполнена из гофрированных листов. Из сплавов алюминия изготавливают управляемые вручную откидные, поворотные и раздвижные элементы конструкций вагона.
В этих вагонах алюминиевые сплавы используют во всех конструктивных элементах, за исключением рам тележек и колесных пар. Тара вагона 14,5 т. Для перевозки 3930 т фосфатов требуется 60 алюминиевых вагонов, а стальных 66.
Сравнение алюминиевых сплавов со сталью по массе, сопротивлению обычным эксплуатационным и ударным нагрузкам, устойчивости против вибрации, сопротивлению огню и коротким замыканиям, коррозионной и абразивной стойкости, условиям серийного производства и пригодности к ремонту показало, что при правильном подходе к рассматриваемым показателям алюминиевые сплавы либо находятся на уровне стали, либо превосходят ее.
Целью дипломного проекта является проектирование кузова крытого вагона из экструдированных алюминиевых панелей, определение оптимального алгоритма подбора материла и профиля комбинированных панелей с учетом их прочностных качеств.
алюминиевый сплав крытый вагон кузов
1. Анализ научно-технической литературы по проектированию грузовых вагонов из экструдированных панелей
К универсальным грузовым вагонам относятся крытые вагоны с дверями в боковых стенах кузова и загрузочными люками в крыше; полувагоны с разгрузочными люками в полу для выгрузки сыпучих грузов и с торцевыми двухстворчатыми дверями; платформы с металлическими откидывающимися бортами по периметру пола; цистерны общего назначения с котлом различного диаметра; изотермические. [4,5]
1.1 Проектирование грузовых вагонов из алюминиевых сплавов в России и зарубежом
Сегодня в России остро стоит проблема обновления парка подвижного состава для все более увеличивающихся перевозок и повышения требований к скоростным режимам. Применение в вагоностроение грузовых вагонов высокопрочных алюминиевых сплавов в некотором роде решает эти проблемы. Современное мировое вагоностроение еще с 1960-х годов предлагало использовать грузовые вагоны, изготовленные из алюминиевых сплавов. На сегодняшний день 80% грузоподвижного состава США изготовлено из алюминиевых конструкций, в Европе 60%. Россия в этом направлении делает только первые шаги. Железнодорожники на своих профильных заводах пытались изготовить вагоны нового поколения, но их конструкции оказались неудачными. Основная задача при создании грузового вагона нового поколения - снижение веса, т.к. при перевозке грузов большое значение играет собственная масса вагона, что влечет за собой дополнительные затраты. Конструкторы, которые проектировали вагоны (полувагоны) из алюминиевых сплавов, пошли традиционным проверенным путем, оставив без изменения конструкцию кузова, основу которого составляли стальные балки. Алюминиевые сплавы использовались в конструкции стоек, верхней обвязки и обшивки. В итоге вес вагона снизился с 25 т до 23.5 т, что в конечном итоге оказалось весьма незначительным [6].
Разберем перспективы вагоностроения на примере алгоритма создания опытного полувагона из алюминиевых сплавов. Основой силовой схемы полувагона является мощная продольная стальная хребтовая балка, воспринимающая осевые и поперечные (изгибающие) эксплуатационные нагрузки, на которой закреплены поперечные балки, поддерживающие обшивку со стойками. Такая конструктивно-силовая схема относительно проста в изготовлении, достаточно технологична в производстве, однако обладает целым рядом недостатков. Данная схема не позволяет обшивкам и рамной конструкции кузова воспринимать весь комплекс нагрузок, включая продольные и изгибающие нагрузки. В результате конструкция становится недостаточно эффективной, что вызывает повышение массы тары и, как следствие, значительно снижает грузоподъемность при ограниченной предельной нагрузке на ось тележки и рельсовый путь.
Расположение кузова над хребтовой балкой с большой строительной высотой повышает центр тяжести полувагона, снижая его устойчивость на опрокидывание, особенно при движении порожняком. При высоком расположении дна кузова относительно головок рельсов невозможно достичь большого объема кузова при неизменных габаритах полувагона.
Разработка программы ОАО "Российские железные дороги" по созданию новых полувагонов, основным конструкционным материалом в которых являются алюминиевые сплавы, была реализована Воронежским акционерным самолетостроительным общество (ВАСО).
При создании полувагона были использованы: колоссальный опыт авиастроения, современные методы проектирования и изготовления авиационных конструкций. ВАСО совместно с ВНИИЖТ создало опытный образец специализированного четырехосного полувагона для перевозки угля и сыпучих грузов с кузовом из алюминиевых сплавов. Для изготовления полувагона были использованы авиационные технологии.
При проектировании конструкции полувагона были использованы новые технические идеи: несущий кузов, обеспечивающий оптимальное распределение эксплуатационных нагрузок на все элементы конструкций; трехслойная силовая обшивка, воспринимающая значительную часть нагрузок; гладкие внутренние и внешние поверхности. Гладкость внутренних поверхностей обеспечивает наилучшие условия для выгрузки сыпучих грузов на роторных вагоноопрокидывателях. Конструкция должна обеспечивать максимально возможную степень автоматизации заготовительных и сборочных процессов. Получив готовые комплектующие, на предприятии приступили к сборке вагона. Совершенствование данного рода вагона заключается в том, что функции хребтовой балки (воспринимающая все виды нагрузок - т.е. несущая основа вагона) при исключении ее из конструкции вагона, заменяет несущий кузов. Сам кузов изготовлен из экструдированных пустотных панелей было (длинномерных прессованных полых панелей из высокопрочных алюминиевых сплавов). При данной модернизации совершенствованию подверглись также тележки, были установлены с нагрузкой 25 тонн на каждую ось, установлена раздельная система торможения. Объем кузова полувагона увеличен до 100.5 м3, вместо 60-70 м3 в старом. Грузоподъемность вагона - 82 т, масса нового полувагона - 18 тонн.
Новый алюминиевый полувагон прошел испытания на полигоне ВНИИЖТа в Щербинке. Расчетный жизненный ресурс нового полувагона - 32 года (у ныне работающих - 16 лет). При испытании его разгоняли до 130 км/час и он показывал хорошие ходовые качества. По стоимости полувагон из высокопрочных алюминиевых сплавов дороже изготовленного из стали, но имеет ряд существенных преимуществ: повышена грузоподъемность, что эффективно сказывается на использовании вагона, более высокая коррозийная стойкость кузова вагона, увеличена скорость транспортировки.
При использовании вагонов нового поколения, пропускная способность железной дороги увеличивается до 19%.
Серийное производство или опытный образец крытого вагона из алюминиевых сплавов в России не было выпущено, немаловажно то, что это производство уже освоили страны Европпы.
Особенностью конструкции кузова данного вагона является то, что боковые стенки выполнены из алюминиевого сплава. Для открытия сегментов стены необходимо повернуть затвор и откинуть замок с предохранителем, который служит для предотвращения открытия сегментов во время движения подвижного состава. При постройке кузова вагона данной модели можно использовать как композитные материалы, таки прибегнуть к обычным технических решениям (использовать стальной профиль). По мимо принципиального изменения конструкции кузова вагона, на данную модель была установлена тормозная система имеющая возможность распределения тормозного нажатия в зависимости от нагрузки автоматически (KE-GP-A) [7].
Таблица 1.1 Технические характеристики крытого вагона Habbis 344.
|
Длина по осям сцепления автосцепок |
23900 мм |
|
|
База вагона |
20,160 мм |
|
|
Длина по концевым балкам |
22,690 мм |
|
|
Объем кузова |
170 м3 |
|
|
Грузоподьемность |
63 000 кг |
|
|
Масса тары |
27 000 кг |
|
|
Максимальная скорость (без нагрузки) |
120 км / ч |
|
|
Тормозная система |
KE-GP-A |
|
|
Дата постройки |
2004 г. |
1.2 Конструкции вагонов из экструдированных панелей
Современные требования к конструкции подвижного состава, выделенные в свою очередь как направление развития инфраструктуры ОАО "РЖД", определяются задачами по созданию подвижного состава нового поколения при переходе на материалы, обеспечивающие срок службы подвижного состава 40…45 лет, увеличение грузоподъемности грузовых вагонов при снижении их тары до 18 т, снижение тары и увеличение конструкционной скорости подвижного состава [9].
В России и странах СНГ до настоящего времени серийно грузовые вагоны строят исключительно из стали.
В СССР был опыт изготовления и эксплуатации грузовых вагонов с кузовом из алюминиевых сплавов. Это четырехосные и шестиосные полувагоны производства "УралВагонЗавод" середины 60-х годов прошлого века, цистерны для молока и крепкой азотной кислоты, изготовленные на "Азовмаше". Однако эти проекты в связи с распадом СССР не нашли поддержки и дальнейшего развития.
В 2003 г "УралВагонЗавод" и "СУАЛ - холдинг" изготовили опытный полувагон комбинированной конструкции: рама стальная, кузов из алюминиевого сплава АМг6. Конструкция кузова традиционная-боковые и торцовые стены представляют собой стойки, соединенные точечной или прерывистой дуговой сваркой с листовой обшивкой. Из-за недостаточной прочности конструкции полувагон не прошёл испытаний в объеме, требуемом для сертификации и постановки на производство. Внешний вид полувагона показан на рис. 1.2.
В 2004 г. ЗАО "Промтрактор-Вагон" разработало вагон-хоппер из алюминиевых сплавов. Соединение элементов кузова стальным крепежом типа Bobtail, оказалось весьма дорогим, и производство таких вагонов было временно приостановлено.
В 2005-2006 гг., специалисты НПП "Технологический центр" на производственной базе ОАО "Воронежское акционерное самолетостроительное общество" разработали полувагон из экструдированных панелей (рисунок 1.1) [1].
Рисунок 1.3 - Вид на экструдированную панель ограждения кузова
Особенностью таких прессованных панелей из алюминиевых сплавов стала возможность получить практически любую конфигурацию поперечного сечения полуфабриката, в том числе такую, которую невозможно получить традиционным методом прокатки. Полые прессованные панели с внутренними ребрами жесткости и замкнутым наружным контуром имеют высокую жесткость в продольном и поперечном направлениях. Это позволяет отказаться от стоек, являющихся традиционным элементом жесткости кузовов грузовых вагонов.
Промышленное производство полых экструдированных панелей для кузовов полувагонов освоено на ОАО "Каменск-Уральский металлургический завод".
Полувагон разработки ОАО "ВАСО" прошел предварительные испытания на статическую и ударную нагрузки, ходовые испытания, разгрузку на вагоноопрокидывателе. В настоящее время завершаются ресурсные испытания вагона и доводка опытной конструкции.
1.3 Выводы по разделу
При выборе принципиальной конструкции кузова вагона нового поколения, необходимо учитывать отличительную особенность полых экструдированных панелей в том, что они имеют большую прочность по сравнению с листовой обшивкой, что позволит не использовать в конструкциях кузовов подвижного состава цельной рамы и каркаса кузова. Развитие конструкций кузовов подвижного состава с использованием алюминиевых сплавов может идти по двум направлениям: традиционному, когда конструкция состоит из стального каркаса, обшитого алюминиевым листом, и новому, когда конструкция состоит из экструдированных полых полостей. Второй путь более перспективный, так как использование экструдированных панелей из алюминиевых сплавов позволяет отказаться от каркаса и цельной рамы в пользу двух полурам, снижает тару вагона и повышает технологические свойства сборки кузова, что сокращает затраты на изготовление и ремонт.
Конструкция экструдированных полых панелей может быть вакуумирована. Такая панель приобретает свойства звуко - и теплоизоляции, что позволяет использовать их в конструкциях крытых универсальных вагонов, используемых для перевозки грузов, требующих защиты от температурного воздействия (овощи, фрукты, продукты питания).
2. Алгоритм проектирования кузова грузового вагона из экструдированных панелей
При проектировании кузовов грузовых вагонов из экструдированных панелей необходимо производить расчет на прочность инновационного кузова подвижного состава, а также применение оптимизации конструкции таких кузовов и стенок довольно усложняет разработку алгоритма и методов оптимизации конструкции кузовов подвижного состава из экструдированных вакуумных панелей, в частности крытого вагона [10].
Алгоритм проектирования кузова грузового вагона из экструдированных панелей может быть следующим:
п.1 разработка и исследование полноразмерных моделей кузовов грузового вагона из сплошных пластин из изотропных сплошных пластин алюминиевого сплава трех типов (плоская пластина, изогнутая пластина, сегмент тора) с проверкой прочности и с подбором минимально допустимой толщины;
п.2 создание малоразмерных геометрически подобных моделей для прочностных исследований, одна из которых составлена из плоской сплошной пластины и двух изогнутых сплошных пластин, а другие модели - из пластин с такой же шириной и длиной, но с различной толщиной и выполненных с помощью экструзии (пустотелых);
п.3 подбор нескольких вариантов профиля экструдированной панели, эквивалентных по прочностным свойствам геометрически подобной сплошной пластине алюминиевого сплава с толщиной, подобранной в п.1;
п.4 выбор из нескольких вариантов профиля экструдированной панели, найденных в п.3, оптимального профиля из условия минимума массы экструдированной модели.
2.1 Проектирование кузова крытого вагона из сплошных панелей (плоских пластин)
При рассмотрении проекта, в котором кузов может быть изготовлен из эксрудированных алюминиевых панелей, исследовался крытый вагон.
Актуальность применения экструдированных панелей в кузове крытого вагона, кроме снижения массы тары, является повышение ресурса кузова за счёт снижения коррозийного воздействия и использования для перевозки грузов, требующих защиты от температурного воздействия.
При проектировании модели кузова крытого вагона необходимо создать сплошные панели (плоские пластины) боковой стены, изображенной на рисунке 2.1, крыши - рисунок 2.2, торцевой стены - рисунок 2.3, четверть цилиндра (используемая для построения крыши, пола и торцевой стены) - рисунок 2.4, сегмент тора - рисунок 2.5.
Рисунок 2.1 Бокова стена кузова крытого вагона
Рисунок 2.2 Крыша кузова крытого вагона
Рисунок 2.3 Торцевая стена кузова крытого вагона
Рисунок 2.4 Четверть цилиндра
Рисунок 2.5 Сегмент тора
Сборка выше перечисленных деталей представлена на рисунке 2.6 в виде твердотельной модели крытого универсального вагона, составленные из изотропных сплошных панелей трех типов (прямая пластина, четверть цилиндра, сегмент тора).
Рисунок 2.6 Модель кузова крытого вагона, полученного из алюминиевых пластин
2.2 Нахождение оптимального профиля экструдированной панели, эквивалентной по прочности плоской пластине
Критерии оптимизации профиля экструдированной панели определяется по следующим факторам:
1) Отношение максимально допустимой силы при значении коэффициента нагрузки kn = 2 к массе панели. (Недостатки: размерная величина. Достоинства: не нужно исследовать сплошную пластину).
2) Отношение максимально допустимой силы, приложенной к краю экструдированной панели, при значении коэффициента нагрузки kn = 2 к максимально допустимой силе, приложенной к краю сплошной пластины такой же массы, при значении коэффициента нагрузки kn = 2. (Недостатки: кроме экструдированной панели рассчитывается сплошная пластина такой же массы. Достоинства: безразмерная величина).
3) Отношение массы сплошной пластины, эквивалентной по прочности экструдированной панели, к массе экструдированной панели. Эквивалентность проявляется в том, что подбирается толщина сплошной пластины той же ширины и длины, что и экструдированная панель, из условия равенства максимально допустимой силы, приложенной к краю экструдированной панели, при значении коэффициента нагрузки kn = 2 и максимально допустимой силы, приложенной к краю сплошной пластины, при значении коэффициента нагрузки kn = 2. (Недостатки: кроме экструдированной панели рассчитывается множество сплошных пластин разной массы. Достоинства: безразмерная величина, показывающая во-сколько раз экструдированная панель будет легче при равной прочности; получается взаимосвязь толщины сплошной пластины и формы экструдированной панели).
Таблица 2.1. Результаты расчетов модели сегмента из экструдированных панелей
|
№ |
Расстояние между серединами вертикальных ребер, мм |
Расстояние между внутренними гранями соседних пластин, мм |
Число пластин |
Толщина пластин, мм |
Толщина ребер, мм |
Критерий оптимальности Fmax/ m, Н/кг |
|
|
1 |
46,188 |
20,0 |
2 |
3,0 |
2,5 |
1979,17 |
|
|
2 |
350 |
40,415 |
2 |
3,0 |
2,5 |
32,052 |
|
|
3 |
350 |
40,415 |
2 |
3,5 |
2,5 |
36,946 |
|
|
4 |
350 |
40,415 |
2 |
3,0 |
3,0 |
34,995 |
|
|
5 |
350 |
40,415 |
2 |
3,5 |
3,0 |
36,108 |
|
|
6 |
350 |
20, 207 |
2 |
3,0 |
2,5 |
13,254 |
|
|
7 |
350 |
20, 207 |
2 |
3,5 |
2,5 |
12,521 |
|
|
8 |
350 |
20, 207 |
2 |
3,0 |
3,0 |
13,789 |
|
|
9 |
350 |
20, 207 |
2 |
3,5 |
3,0 |
12,211 |
2.3 Подбор материалов для комбинированных экструдированных панелей грузового вагона
Выбор материала при проектировании конструкции кузова инновационного подвижного состава обусловлен тенденций современного вагоностроения направленного на снижение массы тары вагона. В таблице 2.2 приведены отдельные характеристики некоторых алюминиевых сплавов как применяемых ранее, так и перспективных для изготовления кузовов вагонов.
Таблица 2.2 - Характеристики сплавов применяемых для изготовления кузова
|
Сплав |
Предел текучести, Н/мм2 |
Предел прочности, Н/мм2 |
Относительное удлинение, % |
|
|
АМг5М |
130 |
260 |
13 |
|
|
АМг6М |
160 |
320 |
15 |
|
|
1915Т1 |
250 |
380 |
8 |
|
|
1935Т |
160 |
250 |
10 |
|
|
1535 |
280 |
370 |
20 |
|
|
1570 |
320 |
440 |
18 |
Алюминиевые сплавы по технологии изготовления делятся на две группы: деформируемые (прокатные, прессованные) и литейные. Сплавы, используемые в вагоностроении, обладают рядом положительных свойств: малой прочностью по сравнению со сталью; высокой коррозионной стойкостью; лучшей способностью поддаваться горячей и холодной обработке по сравнению с другими металлами. [11]
Детали и заготовки вагонных конструкций из алюминиевых сплавов соединяют с помощью электродуговой, газовой, контактной и холодной сварки, а также с помощью клеесварных соединений и склеивания. Применение клеев, приготовленных на основе искусственных смол, позволяет получать плотно-прочные соединения и обеспечить высокую коррозионную стойкость конструкций.
При разработке технологических процессов изготовления вагонных конструкций из алюминиевых сплавов следует учитывать особенности их обработки, сварки и защиты от повреждений. Это затрудняет и удорожает процесс изготовления, поскольку усложняется технология, требуется тщательная подготовка свариваемых поверхностей, специальное оборудование и высокая квалификация исполнителей.
По сравнению со сталью алюминиевые сплавы обладают меньшей поверхностной твердостью. В процессе обработки на поверхности металла могут появиться риски и царапины, которые вызывают концентрацию напряжений при работе конструкций и снижают ее прочность. Поэтому целесообразно листовой профильный материал из алюминиевых сплавов обрабатывать на обособленном участке.
Алюминиевые листы правят на вальцах с числом валком от 7 до 13. Шероховатость поверхности валков должна быть не менее 6-го класса.
Профильный материал правят на прессах и профилегибочных станках с использованием прокладок.
Прямолинейную резку листов из алюминиевых сплавов производят на гильотинных ножницах, пресс-ножницах, дисковых и ленточных пилах. Для криволинейной резки используют роликовые, вибрационные, ленточные пилы и прессы со штампами.
Гибку листов и профилей выполняют на том же оборудовании, которое применяется для гибки стали. Однако шероховатость рабочих поверхностей гибочных приспособлений инструмента должна быть не ниже 6-го класса. Рабочие поверхности перед гибкой следует тщательно протереть для удаления окалины, стружки, песка, иначе могут возникнуть поверхностные повреждения.
Процесс сварки алюминиевых сплавов отличается специфическими особенностями. К числу факторов, затрудняющих сварку, относятся: низкая температура плавления алюминия (658 0С) и наличие на поверхности пленки окисла с высокой температурой плавления (1518 0С); повышенная склонность к деформациям при сварке деталей из алюминиевых сплавов; большая склонность к образованию трещин и пор при сварке. Порообразование связано также с попаданием в зону сварки водорода при наличии влаги на поверхности металла.
Кромки свариваемых деталей необходимо очистить от грязи, масла и окислов путем обезжиривания растворителями и механической (или химической) зачистки кромок и прилегающих к ним участков на ширине не менее 100 мм.
Химической обработке подвергаются детали сравнительно небольших размеров. Все свариваемые материалы (сварочная проволока, присадочный материал) также тщательно очищают и промывают. Обработанные и подготовленные к сварочным работам детали и материалы можно хранить не более 24 ч. Если за это время детали не были сварены, то обработку и подготовку кромок производят вновь.
Сборку конструкций перед сваркой на сборочно-сварочных стендах (кондукторах). Прижимные устройства, обеспечивающие поджатие кромок при сварке с усилием не менее 150 Н на каждый сантиметр длины, располагают на расстоянии 10-20 мм от шва.
При изготовлении конструкций из алюминиевых сплавов применяют электродуговую сварку неплавящимся или плавящимся электродом в среде защитного газа, которая может быть автоматической, полуавтоматической и ручной. Автоматическую и полуавтоматическую сварку плавящимся электродом выполняют на постоянном токе обратной полярности, неплавящимся электродом - на переменном токе.
Для сварки алюминиевых сплавов в вагоностроении в качестве защитного газа применяется аргон марки Б. При арго-дуговой сварке металл, расплавленный в сварочной ванне, надежно предохраняется от окисления защитной струей газа, в результате чего обеспечивается высокое качество сварного соединения. Процесс сварки конструкций из алюминиевых сплавов следует вести с повышенной скоростью, что способствует уменьшению нагрева и местных деформаций. Выбор способа сварки обусловлен положением шва в пространстве, его протяженностью и конфигурацией.
Автоматическую сварку целесообразно применять для выполнения прямолинейных швов в нижнем положении. Детали толщиной 1,5 - 4мм рекомендуется сваривать неплавящимся вольфрамовым электродом. Детали толще 4 мм сваривают плавящимся электродом.
Полуавтоматическую сварку используют при выполнении швов криволинейных, коротких потолочных, вертикальных, т.е. во всех случаях, когда нельзя применить автоматическую сварку.
Для соединения тонколистовых деталей из алюминиевых сплавов применяют комбинированный способ сочетания склеивания и контактной точечной сварки. В результате получаются плотно-прочные клеесварные соединения.
Сопоставление свойств сварных соединений со свойствами основного металла при статических и динамических нагрузках указывает на хорошую свариваемость приведенных алюминиевых сплавов. Так, коэффициент разупрочнения сварного соединения деталей из сплава 1935 составляет 0,85-0,95 от предела прочности основного металла.
2.4 Выводы по разделу
Построена твердотельная модель кузова универсального крытого вагона, составленная из сплошных панелей трех типов (прямая пластина, четверть цилиндра, сегмент тора) без каркаса и рамы.
Расчетным путем были подобраны профили экструдированных панелей (плоская панель и четверть цилиндрической оболочки), эквивалентные по прочностным свойствам геометрически подобным сплошным пластинам заданной толщины. Профиль минимальной массы имел параметры: расстояние между пластинами - 182,61мм; толщина пластин - 6 мм; толщина ребер - 4 мм; количество рядов ребер - 3.
Использование алюминиевых сплавов для несущих элементов кузова позволяет получить конструкции с большей по сравнению со стальным кузовом энергоемкостью, противокоррозионной стойкостью, со значительно меньшей массой, а при правильной технологии изготовления - не применять наружную окраску кузова. Кроме того, из алюминиевых сплавов можно получить путем экструзии блоки и панели сложной формы, что в свою очередь дает возможность сократить объем сборочных работ, уменьшить количество сварных швов и улучшить внешний вид вагона. Вместе с тем алюминиевые сплавы обладают не высокой усталостной прочностью и требуют осуществления мер по предотвращению электролитической коррозии в местах контакта их со стальными деталями [12].
Вместе с тем темпы внедрения и развития новых кузовов вагонов из алюминиевых сплавов ускоренно не развиваются, что связано нормативными и технологическими трудностями, отсутствием должной ремонтной базы по их техническому обслуживанию и ремонту. Более широкое применение алюминиевых экструдированных панелей в конструкциях кузовов вагонов, даст положительный толчок к развитию ремонтной базы и освоению таких вагонов.
3. Расчеты на прочность кузова крытого вагона
В процессе создания инновационных вагонов необходимо выполнять прочностные расчеты их конструкций. Создание расчетных моделей, выполнение расчетов, позволяющих адекватно оценить и провести прочностной анализ конструкций вагонов, осуществлялись с использованием модулей прочностного анализа в различных расчетных программах.
Основная цель проводимых расчетов состоит в оценке конструкции грузовых вагонов в части соответствия нормативным требованиям и обеспечении безопасности движения.
Расчеты конструкций вагонов выполнялись до проведения прочностных испытаний, что позволяет использовать результаты расчета для разработки программ и методик испытаний.
Данный вид расчетов выполняется с помощью системы автоматизированного проектирования SolidWorks-2013, которая обеспечивает:
автоматизированное задание распределенных нагрузок на стенки;
подробную диагностику модели с целью более быстрого поиска и исправления ее ошибок;
подробная помощь в работе с программой, а в некоторых случаях и с пошаговыми инструкциями.
Система автоматизированного проектирования SolidWorks позволяет производить трехмерное (твердотельное) проектирование деталей, создавать их двумерное представление в виде сечений и разрезов, документировать двумерное представление деталей и сборочных единиц в виде конструкторской документации (чертежей), производить расчеты на прочность твердотельных моделей деталей, анимировать твердотельные модели сборки деталей, производить расчеты температурных полей в твердотельных моделях с учетом движения в них жидкостей и многое другое.
Пошаговый алгоритм работы в данном программном обеспечении следующий [13]:
1 Запустить систему SolidWorks, открыть файл конструкции кузова крытого вагона. Запустить команду "Simulation \ Исследование" и задать тип исследований "Статический анализ".
2 Для задания материала экструдированной панели с помощью пункта меню "Simulation \ Материалы" выбирается оптимальный материал (например "Легированный алюминий (Сплав 6061)").
3 С помощью пункта меню "Simulation \ Нагрузки/Крепление \ Крепления" вызывается "Редактор креплений", с помощью которого указываются грани для закрепления исследуемой конструкции.
4 С помощью пункта меню "Simulation \ Нагрузки/Крепление \ Сила" вызывается "Редактор Силы", с помощью которого указывается грань для приложения силы с целью приведения испытуемого образца к реальным условия работы.
5 С помощью пункта меню Simulation \ Сетка \ Создать" создается расчетная сетка метода конечных элементов. При дополнительных настройках в меню \ создание Сетки \ с помощью бегунка рекомендуется установить размер сетки в положение "Высокое".
6 После создания сетки выбирается пункт меню "Simulation \ Выполнить", затем программа производит расчет.
7 Просмотреть результаты можно с помощью пункта меню "Simulation \ Отчет". В результатах отчета следует обратить внимание на список режимов, где указан коэффициент нагрузки kn.
3.1 Результаты расчета кузова крытого вагона из плоских пластин
Модель кузова крытого вагона исследовалась в программе SolidWorks Simulation 2013 методом статического анализа.
В исследованиях один торец днища кузова фиксированно закреплялся, к противоположному торцу прикладывалась осевая нагрузка 3,5 МН. Кроме того на днище кузова изнутри вагона прикладывалось давление 40 кПа, что имитировало вес груза в 160 тс. Днище кузова с наружной стороны крепилось как "скольжение по плоскости". На рис. 3.1 показана модель кузова с креплениями и нагрузками.
Рисунок 3.1 Закрепление кузова крытого вагона и приложение сил давления совместно с осевой нагрузкой
На рис. 3.2 и 3.3 представлены результаты расчета модели кузова, выполненной из сплошных пластин толщиной 60 мм.
Рисунок 3.2 - Результаты расчета перемещений кузова крытого вагона из сплошных пластин толщиной 60 мм
Рисунок 3.3 - Результаты расчета коэффициента запаса прочности кузова крытого вагона из сплошных пластин толщиной 60 мм
Как видно из рис. 3.3 значение минимального коэффициента запаса прочности кузова крытого вагона из сплошных пластин толщиной 60 мм равна 2,44, что делает возможным использование в конструкции кузова таких пластин.
3.2 Результаты расчета оптимального профиля комбинированной экструдированной панели
В данном разделе будут исследоваться модели, представляющие собой малоразмерные сегменты кузова вагона, одна из которых выполнена из сплошных пластин, а другие - из геометрически подобных по длине и ширине, но различной толщины и выполненные методом экструзии. Цель исследований - подобрать экструдированный профиль эквивалентный сплошной пластине толщиной 60 мм.
На рисунке 3.4 представлен сегмент кузова крытого вагона, составленный из сплошных пластин: одной плоской и двух изогнутых в виде четверти цилиндра.
Рисунок 3.4 Модель сегмента кузова крытого вагона
На рисунке 3.5 представлена модель сегмента кузова крытого вагона из экструдированных панелей.
Рисунок 3.5 Модель сегмента кузова крытого вагона
Исследование моделей сегментов кузова позволило подобрать профили экструдированных панелей (плоская панель и четверть цилиндрической оболочки), эквивалентные по прочностным свойствам геометрически подобным сплошным пластинам заданной толщины. В расчетах сегментов (длиной 1000 мм, шириной 500 мм) задавалась осевая нагрузка 0,5 МН и давление на днище сегмента 30 кПа. Для сплошной панели толщиной 60 мм минимальный коэффициент запаса прочности составил Кзап = 1,6. Значения геометрических параметров сегмента из экструдированных панелей менялись в исследованиях по методу координатного спуска, результаты расчетов минимального коэффициента запаса прочности сведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1 Результаты расчетов модели сегмента из экструдированных панелей
|
№ п/п |
Расстояние между пластинами, мм |
Толщина ребер, мм |
Толщина пластин, мм |
Количество рядов ребер |
Минимальный коэффициент запаса прочности, Кзап |
|
|
1 |
63,64 |
3 |
4 |
1 |
0,505 |
|
|
2 |
87,56 |
3 |
4 |
1 |
0,56 |
|
|
3 |
116,57 |
3 |
4 |
1 |
0,542 |
|
|
4 |
157,74 |
3 |
4 |
1 |
0,43 |
|
|
5 |
85,22 |
4 |
4 |
1 |
0,541 |
|
|
6 |
87,22 |
4 |
5 |
1 |
0,74 |
|
|
7 |
89,22 |
4 |
6 |
1 |
0,872 |
|
|
8 |
172,43 |
4 |
6 |
2 |
1,35 |
|
|
9 |
182,61 |
4 |
6 |
3 |
1,8 |
Моделирование экструдированной вакуумной панели заключалось в том, что кроме давления на днище на все грани сегмента накладывалось дополнительное давление 0,1 МПа при этом значение минимального коэффициента запаса прочности снижалось на 0,02.0,08.
3.3 Определение теплотехнических свойств кузова крытого вагона из вакуумных комбинированных экструдированных панелей
Конструкция экструдированных полых панелей может быть вакуумирована. Такая панель приобретает свойства звуко - и теплоизоляции, что позволяет использовать их в конструкциях крытых универсальных вагонов, используемых для перевозки грузов, требующих защиты от температурного воздействия (овощи, фрукты, продукты питания).
Для изотермических контейнеров коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций кузова вагона и стенок должен быть не более 0,36 Вт/ (м2 К) [14,15].
Данный вид конструкции, предложенный в дипломном проекте может служить в качестве защиты от температурного воздействия окружающей среды при условии изготовления конструкции из алюминиевых пустотелых панелей, полученных методом экструзии, загерметизированных по краям и отвакуумированных до величины остаточного давления менее 1…2 кПа. Схема панели - на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 Схема панели, полученной из алюминиевого сплава методом экструзии, с полимерными вставками и экранами из листового алюминия (ПМ РФ №129188)
Математическая модель для расчета плотности теплового потока через панель, показанную на рисунке 3.3:
(3.1)
уравнение плотности теплового потока между плоскопараллельными поверхностями за счет радиации
уравнение плотности теплового потока между внутренними поверхностями панели за счет конвективного теплообмена
(3.2)
(3.3)
уравнение плотности теплового потока по ребрам за счет теплопроводности
(3.4)
(3.5)
- суммарная плотность теплового потока
Величина термического сопротивления панели из экструдированного алюминия находится из решения системы уравнений:
(3.6)
Рисунок 3.4 Зависимость термического сопротивления панели из экструдированного алюминия от величины давления воздуха
Рисунок 3.5 Зависимость коэффициента теплопередачи через панели, полученные методом экструзии, от величины давления воздуха
В итоге установлены следующие конструктивные факторы, влияющие на теплоизоляционные свойства экструдированных алюминиевых панелей:
величина остаточного вакуума в полостях панелей,
расстояние между внешней и внутренней стенками панелей,
соотношение между толщиной ребер и расстоянием между ними,
наличие экранов из алюминиевой фольги в полостях панелей,
наличие теплоизолирующих вставок в ребрах панелей.
Согласно выполненным расчетам, использование оптимальных конструктивных факторов способно в 2…3 раза повысить теплоизоляционные свойства экструдированных алюминиевых панелей по сравнению с современными теплоизоляционными материалами. Выполнение конструкции кузова из таких панелей обеспечит сохранность перевозимых грузов, требующих защиты от температурного воздействия (овощи, фрукты, продукты питания).
3.4 Выводы по разделу
Построена и исследована твердотельная модель кузова универсального крытого вагона, составленная из сплошных панелей трех типов (прямая пластина, четверть цилиндра, сегмент тора) без каркаса и рамы. Из условия обеспечения минимального коэффициента запаса прочности Кзап = 2 определена потребная толщина сплошных алюминиевых панелей. Для полувагона толщина составила 65 мм, для крытого вагона - 61 мм.
В свою очередь расчетным путем были подобраны профили экструдированных панелей (плоская панель и четверть цилиндрической оболочки), эквивалентные по прочностным свойствам геометрически подобным сплошным пластинам заданной толщины. Профиль минимальной массы имел параметры: расстояние между пластинами - 182,61мм; толщина пластин - 6 мм; толщина ребер - 4 мм; количество рядов ребер - 3.
Масса крытого вагона из экструдированных панелей без каркаса и рамы составляет - 14,56 т.
С применением экструдированных алюминиевых панелей (действующих как теплоизоляция) повышает надежность сохранности перевозимых грузов, требующих защиты от температурного воздействия (овощи, фрукты, продукты питания) и развивает как инфраструктуру, так и номенклатуру грузов.
4. Патентный поиск
4.1 Общие сведения
Патентная информация является опережающей научно-технической информацией и поэтому используется на различных стадиях научно-технических и проектно-конструкторских разработках. Она обладает достоверностью, оперативностью оповещения и многоаспектностью.
Патентный поиск является начальной стадией любой разработки. Использование патентной информации при научно-исследовательских и проектно-конструкционных разработках позволяет исключить дублированием. Хотя патентный поиск является трудоемкой операцией, однако, он позволяет выявить уровень выполненной разработки и своевременно защитить ее доводку [16,17].
4.2 Регламент поиска
Таблица 4.1 - Регламент поиска
|
№ п/п |
Название способа или устройства |
Индекс рубрики МПК |
|
|
1 |
Крытый железнодорожный вагон |
B61D 3/00 B61D 17/12 |
4.3 Используемые источники информации
Используемые источники информации:
1) по СССР и РФ - полные описания изобретений и полезных моделей за период с 1991 г. по 2014 г.;
2) по ведущим зарубежным странам (США, ФРГ, Япония, Франция, Великобритания, соц. страны) - сборник реферативной информации "Изобретения стран мира" с 1988 г. по 2003 г.
3) автоматизированные патентные базы данных ФИПС и Самарского государственного университета путей сообщения.
Таблица 4.2 - Авторские свидетельства и патенты, отобранные в результате поиска
|
№ |
Страна |
МПК |
Номер авт. свид., патента |
Дата опубли-кования |
Автор и заявитель |
Наименование изобретения |
Цель технической разработки, положительный эффект и отличительные признаки |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
1 |
Украина |
B61D3/00 B61D17/12 |
141366 |
27.05.2014 |
Шпак С.А., Чепурной А.Д., Литвиненко А.В., Полетун Л.Е., "Шевченко А.К. ООО "РэйлТрансХолдинг" |
Крытый грузовой железнодорожный вагон |
Крытый грузовой железнодорожный вагон относится к подвижному составу, в частности, к конструкциям крыш, кузовов грузовых железнодорожных крытых вагонов. Техническим результатом на достижение которого направлена полезная модель, является создание жесткой и высокотехнологичной цельносварной крыши кузова грузового крытого железнодорожного вагона. Указанный технический результат достигается тем, что крытый вагон содержит кузов, установленный на две двухосные тележки. На верхних обвязках кузова установлена крыша. Внешняя обшивка которой образована свареными между собою внахлест гофрированными листами, которые в свою очередь закреплены к швеллерообразным элементам единого металлического каркаса, образуя цельносварную крышу эллиптической формы. Для обеспечения большей жесткости крыши гофрированные листы внешней |
|
|
обшивки установлены с поперечным расположением гофров вдоль оси вагона. |
||||||||
|
2 |
Россия |
B61D39/00 |
39315 |
27.07.2004 |
Колесников А.М., Битюцкий А.А., Савушкин Р.А., Кононенко А.С., Почиталов Ю. В. ЗАО "Инженерный центр Объединения вагоностроителей" |
Крытый вагон |
Крытый грузовой вагон относится к области железнодорожного транспорта и содержит установленный на ходовых тележках кузов, включающий боковые и торцевые стены, пол, крышу, а также раздвижные двери боковых стен, в котором раздвижные двери выполнены в виде частей боковых стен, простирающихся от середины кузова до торцевых стен. Кроме того, раздвижные двери каждой боковой стены расположены кососимметрично относительно продольной оси вагона. Данное техническое решение относится к области железнодорожного транспорта и предназначено для использования в конструкции вагонов для перевозки грузов, требующих защиты от атмосферных осадков. |
|
|
3 |
Россия |
B61D1/00 B61D3/00 B61D17/00 |
107745 |
27.08.2011 |
Басилашвили Н.Б., Осипов Ю.В. АООТ "Научно-исследовательский технологический институт" |
Кузов подвижного состава |
Задачей, решаемой предлагаемым способом изготовления кузова подвижного состава, является устранение недостатков, а также возможность конвейерной сборки готовых единиц подвижного состава секционным способом. Отличительными признаками предлагаемого кузова подвижного состава от существующего в настоящее время является: |
|
|
изготовление кузова секционным способом сборки с возможностью установки в секциях узлов и агрегатов оборудования и встроенными конструктивными элементами рамы в секцию кузова и использованием соединительного звена или без такового позволит: - обеспечить секционную сборку кузова, - сократить время изготовления кузова и единицы подвижного состава в целом, - снизить объем монтажных работ при сборке, - расширить конструктивную гибкость кузова, - обеспечить конвейерную сборку готовых единиц подвижного состава секционным способом, - при необходимости производить замену секции кузова, включая установленные в них узлы и агрегаты, что сокращает время нахождения подвижного состава в ремонте, - сократить площадь складских и производственных помещений для узлов и агрегатов оборудования, - повысить прочность кузова путем установки крепежного звена, которое одновременно может служить силовым элементом конструкции. Предлагаемая конструкция кузова независимо от назначения и типа подвижного состава и состоит из секций кузова с возможностью предварительной установкой узлов и агрегатов оборудования |
||||||||
|
и встроенными конструктивными элементами рамы в секцию кузова. |
||||||||
|
4 |
Украина |
B61D3 B61D17/12 |
71949 |
09.03.2012 |
Андрющенко Н.Л., Никитченко А.А., Ревякин В.В., Калиниченко В.А., Лубковский Е.В., Приходько Л.И., Павлюченко Н.П., Маринюк В.С., Бубнов В. М. ООО "ГСКБВ" |
Крытый вагон |
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта. В крытом вагоне с нижним расположением механизма передвижения дверей верхняя их направляющая неподвижно соединена с верхней обвязкой кузова. Крыша выполнена как минимум из двух частей, соединенных между собой, ее каркас содержит две продольные балки, с которыми соединены концы поперечных дуг, и две поперечные балки, установленные в его торцах исоединенные с продольными балками, а каждая торцевая стена крыши снабжена вентиляционным устройством. Техническое решение позволяет увеличить размеры дверного проема, производительность погрузочно-разгрузочных работ, сокращает простой вагона и улучшает условия перевозки груза. Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является уменьшение времени простоя при загрузке и разгрузке вагона, а также улучшение условий перевозки груза. Для достижения технического результата в крытом вагоне, включающем установленный на ходовых частях кузов со сдвижными дверями с нижним расположением механизма их передвижения и крышей, неподвижно соединенной с его верхними обвязками, выполненной в виде каркаса с равномерно |
|
|
расположенными поперечными дугами, закрытого сверху гофрированными листами со сплошными гофрами, расположенными вдоль вагона, тормозное и автосцепное оборудование, верхние направляющие дверей, каркас крыши выполнен как минимум из неподвижно соединены с верхними обвязками кузова двух частей, соединенных между собой болтами, и содержит две продольные балки, с которыми соединены концы поперечных дуг, и две поперечные балки, установленные в его торцах и соединенные с продольными балками, а каждая торцевая стена крыши снабженавентиляционным устройством. Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта. В крытом вагоне с нижним расположением механизма передвижения дверей верхняя их направляющая неподвижно соединена с верхней обвязкой кузова. Крыша выполнена как минимум из двух частей, соединенных между собой, ее каркас содержит две продольные балки, с которыми соединены концы поперечных дуг, и две поперечные балки, установленные в его торцах и соединенные с продольными балками, а каждая торцевая стена крыши снабжена вентиляционным устройством. Техническое решение позволяет увеличить размеры дверного проема, |
||||||||
|
производительность погрузочно-разгрузочных работ, сокращает простой вагона и улучшает условия перевозки груза. Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является уменьшение времени простоя при загрузке и разгрузке вагона, а также улучшение условий перевозки груза. |
||||||||
|
5 |
Россия |
B61D17/12 |
84326 |
10.07.2009 |
Гаршева В.В., Третьякова Л. В. ОАО "РЖД" |
Крытый грузовой вагон |
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, может быть использована для перевозки грузов и позволяет снизить трудоемкость замены крыши грузового вагона. Крытый грузовой вагон содержит ходовую часть, стальную несущую сварную раму и кузов с крышей. Крыша кузова выполнена съемной и установлена на верхней обвязке кузова посредством болтового соединения. |
|
|
6 |
Россия |
B61D17/00 B61D3/00 B61D7/00 B61D9/00 |
84326 |
20.11.2013 |
Федоров С.А., Кякк К.В., Кононенко А.С., А. Е. ООО "Инженерный центр Вагоностроения" |
Кузов крытого грузового вагона |
Кузов крытого грузового вагона относится к области железнодорожного транспорта и содержит установленный в верхней части кузова клапан, который при разгрузке сыпучего груза под действием возникающего вакуума открывается, соединяя внутреннюю полость кузова с атмосферой через отверстие в обшивке, препятствуя тем самым повреждению кузова избыточным наружным давлением воздуха. Данное техническое решение предназначено для использования в конструкции крытых саморазгружающихся грузовых вагонов, используемых для |
|
|
перевозки сыпучих грузов, требующих защиты от воздействия атмосферных осадков. |
||||||||
|
7 |
Россия |
B61D3/00 |
79854 |
20.01.2009 |
Майстериков С.А., Веселов Д.И., Сеченок С.Ю., Кривенок В. Л. ЗАО "ВКМ-Инжиниринг" |
Крытый вагон со сдвижными боковыми стенами и крышей для пакетированных и штучных грузов |
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и предназначена для использования в конструкции крытых вагонов со сдвижными боковыми стенами и крышей, которые могут быть использованы для перевозки широкого спектра штучных и пакетируемых грузов, требующих защиты от атмосферных осадков. Вагон содержит раму, кузов с настилом пола и нижними направляющими для перемещения боковых стен, торцевые стены, имеющие силовые вертикальные стойки, подкрепляющие балки и обшивку, крышу, имеющую продольный конек, связывающий между собой торцевые стены, с направляющими для перемещения боковых стен и крыши, механизм перемещения боковых стен и крыши, расположенный со стороны торцевых стен, тележки, автосцепное и тормозное оборудование. Рама выполнена в виде хребтовой, боковых продольных, лобовых шкворневых и поперечных балок, настил пола выполнен с элементами крепления для |
|
|
перевозимого груза. Боковые стены и крыша вагона соединены между собой и выполнены в виде четырех сдвижных секций, представляющих собой каркас из прокатных профилей, перекрытый листом обшивки из листового материала или неметаллических панелей, с роликовыми опорами для перемещения по нижним направляющим и верхним направляющим конька крыши, и средней перегородки, разделяющей упомянутые сдвижные части и являющейся дополнительным силовым элементом, поддерживающим продольный конек крыши. Задачей, на которую направлена полезная модель, является получение вагона простой конструкции с высокими эксплуатационными свойствами, для перевозки штучных и пакетируемых грузов, больших габаритов и массы, требующих защиты от атмосферных осадков, поскольку загрузка может быть осуществлена не только через боковые проемы, но и через крышу, при этом наличие однотипных сдвижных секций упрощает конструкцию, что существенно при изготовлении, эксплуатации и ремонте. |
Подобные документы
Оценка технико-экономических показателей пассажирских вагонов. Характеристика межобластного вагона, определение его параметров. Планировка вагона, его населенность. Расчет массы кузова, вагона. Расчет устойчивости колесной пары против схода с рельсов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 04.11.2013Разработка технологического процесса изготовления подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона модели 18-100 (предназначен для передачи нагрузки от кузова вагона к обрессоренным частям тележки). Эксплуатация, ремонт, изготовление новой детали.
курсовая работа [8,5 M], добавлен 15.01.2011Основные источники шума и вибрации в вагоне. Результаты расчёта при использовании плавающего пола. Расчет черного корпуса вагона в Auto SEA. Составляющая общего шума для купе проводника. Меры по снижению вибраций и увеличению звукоизоляции пола вагона.
курсовая работа [639,0 K], добавлен 27.12.2012Описание процесса ремонта шкворневой стойки фермы кузова грузового вагона. Технические условия на ремонт; подготовка поверхности к сварочно-наплавочным работам. Методы контроля сварного шва и охрана труда. Составление технологической карты ремонта детали.
курсовая работа [579,4 K], добавлен 15.04.2013Назначение и устройство коксового цеха. Назначение, устройство и принцип работы тушильного вагона. Расчет привода механизма управления створками карманов вагонов. Расчет параметров гидроцилиндра передвижения стола, деталей гидроцилиндра на прочность.
курсовая работа [321,8 K], добавлен 21.05.2013Характеристика системы электроснабжения пассажирского вагона. Расчет мощности основных электропотребителей: вентиляции, отопления, охлаждения воздуха, освещения. Определение мощности источника электроэнергии. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры.
курсовая работа [791,3 K], добавлен 06.02.2013Заготовки фасонного монолитного инструмента из твердого сплава. Припаивание пластин из твёрдых сплавов. Процесс шлифования. Смазочно-охлаждающие жидкости. Затачивание и доводка алмазными кругами. Шлифование многогранных неперетачиваемых пластин.
курсовая работа [8,8 M], добавлен 27.12.2008Технологія виготовлення планарного діода: вхідний контроль, підготовка напівпровідникових пластин, епітаксія, окислювання кремнієвих пластин, фотолітографія, металізація. Скрайбування та розламування пластин на кристали. Розрахунок дифузійного процесу.
курсовая работа [696,4 K], добавлен 10.11.2013Металлофизическое описание алюминиевого сплава и расчет цеха по производству алюминиевого профиля для строительных нужд. Температурный интервал прессования и технические требования к профилю. Расчет производительности пресса и правила приемки изделия.
курсовая работа [226,2 K], добавлен 25.01.2013Рассмотрены методы шлифовки, которые разделяют по виду используемого абразива на обработку свободным и связанным абразивом, по конструкции станка и характеру удаления припуска – на одностороннюю и двустороннюю. Полировка полупроводниковых пластин.
реферат [90,4 K], добавлен 19.01.2009
