Курсовая работа по конструированию цистерны

Введение

Железнодорожный транспорт — основной вид магистрального транспорта, обеспечивающий межрайонные перевозки массовых видов грузов. Его ведущее значение обусловлено двумя факторами: технико-экономическими преимуществами над большинством других видов транспорта и совпадением направления и мощности, основных транспортно-экономических межрайонных и межгосударственных связей с конфигурацией, пропускной и провозной способностью железнодорожных магистралей.

Цистерны предназначены для перевозки жидких, газообразных, пылевидных и затвердевающих грузов, которые помещаются в котле, представляющем собой специфическую форму кузова.

В соответствии с заданием в данном курсовом проекте была спроектирована конструкция грузового вагона цистерны. В процессе проектирования был произведен выбор основных параметров проектируемого вагона, произведена проверка вписывания тележки в габарит 02ВМ, в целях усовершенствования конструкции цистерны внедрено использование сливного прибора с тройным запиранием, также были выполнен расчет рессорного подвешивания на прочность, проверка устойчивости вагона против схода с рельсов и экономический расчет. Выполненный габаритный расчет показал, что безопасная эксплуатация проектируемого вагона в данном габарите обеспечена. Так же в данном курсовом проекте было произведено описание конструкции проектируемого вагона. Под спроектированный вагон взята тележки по типу модели 18–578, а также другие стандартные элементы.

Выбор основных параметров проектируемой цистерны

Исходные данные для проектирования: p0=240 кН, m0=4, габарит 1ВМ, внутренний диаметр котла Dк=3200 мм, объемная масса груза γ=0,81 т/м3.

В качестве базовой модели принимаем цистерну модели 15150 с параметрами: внутренний диаметр котла Dк=3200 мм; 2l=7800 мм; 2Lp=10800 мм; 2Lоб=12020 мм; габарит 1ВМ.

Описание конструкции цистерны

3.1 Общие сведения

Цистерна для перевозки светлых нефтепродуктов четырехосная с объемом котла 84,8 м3, вписана в габарит 1ВМ, что позволяет эксплуатировать ее не только в странах СНГ, но и за его пределами. Грузоподъемность цистерны 71 т, тара 21 т.

Цистерна не оборудована термоизоляцией, устройством разогрева груза. Устройство загрузки верхнее, слив груза нижний самотеком через сливной прибор с тройным запиранием или верхний передавливанием или сифонированием. Цистерна оборудована предохранительно впускным клапаном.

В верхней части котла имеется люк-лаз который герметично закрывается ригельной крышкой при затяжке откидного болта. В люке размещаются сегменты для определения предельного уровня заполнения котла и привод затвора сливного прибора.

Котел крепится к раме в консольных частях стяжными хомутами .

Котел включает цилиндрическую обечайку и два днища эллиптической формы. Внутренний диаметр котла 3200 мм.

Цистерна оборудована наружными лестницами с площадкой у колпака.

В консольной части рамы установлены ударно-тяговые приборы, которые включают в себя: автосцепное устройство СА3, поглощающий аппарат типа Ш2В90, тяговый хомут, клин тягового хомута, крепление тягового хомута, балочку центрирующую с двумя маятниковыми подвесками, расцепной рычаг, укрепленный на лобовом листе с помощью кронштейна и державки расцепного рычага.

На кронштейнах рамы установлено тормозное оборудование цистерны. На раме крепят также поддерживающие и предохранительные скобы. Главный воздухопровод оборудован концевыми кранами и соединительными рукавами типа Р17Б.

На платформе установлен стояночный тормоз, предназначенный для затормаживания цистерны на погрузочно-разгрузочных пунктах.

Ходовая часть состоит из двух двухосных тележек модели 18578.

3.7 Описание тележки цистерны

Данная тележка позволила при минимальных изменениях в конструкции добиться улучшения эксплуатационных показателей.

В тележке применен ряд конструктивных и технологических решений для увеличения межремонтного периода грузовых вагонов по пробегу до 500 тыс. км и гарантийного срока эксплуатации до 4 лет. В тележке используются съемные скользуны упругокаткового типа производства ОАО «НПК “Уралвагонзавод”», чугунные термоупрочненные фрикционные клинья с уретановыми накладками.

Помимо этого, в конструкции предусмотрена защита основных узлов трения. В том числе — износостойкая чаша в подпятнике надрессорной балки, колеса повышенного качества и твердости, подшипники кассетного типа. Рессорное подвешивание в данной тележке выполнено из пружин меньшей, по сравнению с тележкой 18100, жесткостью.

Тележка двухосная, с центральным рессорным подвешиванием. База тележки 1850 мм. Рама тележки нежесткого типа. Передаточное число тормозной рычажной передачи — 7. Масса тележки (расчетная) - 4,75 т. Предназначена для подкатки под грузовые вагоны с изменённой ответной частью скользуна на раме вагона.

Конструкция тележки обеспечивает прохождение вагонами кривых участков пути с минимальным радиусом 60 м, сортировочных горок и горок вагоноопрокидывателей. Тележки могут быть оборудованные авторежимом, предназначенным для тележек с повышенным прогибом, а также не оборудованные авторежимом. При оборудовании вагона автоматическим регулятором режимов торможения на одной из тележек, подкатываемых под вагон, устанавливается опорная балка.

Боковые рамы и надрессорная балка изготовлены из стали 20ГЛ ГОСТ 32.183. Износостойкие элементы боковых рам и надрессорных балок из стали ЗОХГСА ГОСТ 11269.

Назначенный срок службы тележки (по ресурсу боковой рамы и надрессорной балки) - 32 года. Назначенный ресурс по пробегу от постройки до первого деповского ремонта - 500 тыс. км, но не более 4 лет, для тележек без износостойкой защиты наружного бурта подпятникового места надрессорной балки - 250 тыс. км., но не более 3 лет.

Тележка состоит из:

двух колесных пар с буксовыми узлами. Буксовые узлы оборудованы цилиндрическими подшипниками 3642726Е2М и 36232726Е2М или двухрядными коническими подшипниками кассетного типа TBU 130x250, которые установлены в типовые корпусы букс грузовых вагонов. В колесной паре применена ось РУ1Ш. Крепление подшипников на оси осуществляется шайбой с четырьмя болтами М20;

двух боковых рам;

надрессорной балки;

рессорного подвешивания с центральным расположением рессорных комплектов в боковых рамах тележки. Рессорный комплект включает семь двойных витых цилиндрических пружин и два фрикционных клина гасителя колебаний, отлитых из высокопрочного чугуна. Для защиты от износов на наклонной поверхности клина устанавливается сменная износостойкая полимерная накладка, которая фиксируется посредством выступов, выполненных за одно целое с телом накладки и входящих в аналогичные углубления клина;

тормозной рычажной передачи с односторонним нажатием колодок на колеса и подвесными триангелями. Тележка может оборудоваться тормозной рычажной передачей тележки модели 18100 с триангелями по ГОСТ 4686.

Тележка оборудована:

- упругокатковыми скользунами;

- устройством направленного отвода колодок от колес при отпущении тормоза.

На опорные поверхности буксовых проёмов в боковых рамах установлены сменные износостойкие прокладки, состоящие из стальной скобы толщиной 4 мм и приварной износостойкой планки толщиной 4 мм.

Для защиты от износа подпятникового места надрессорной балки оно оборудуется износостойкими элементами в двух вариантах исполнения:

на опорную поверхность подпятникового места устанавливается износостойкая прокладка толщиной 6,5 мм;

в подпятниковое место свободно устанавливается чаша из низколегированной стали.

Для защиты от износов на наклонной поверхности фрикционного клина устанавливается сменная износостойкая полимерная накладка, которая фиксируется посредством выступов, выполненных за одно целое с телом накладки и входящих в аналогичные углубления клина.

Одной из особенностей конструкции данной модели тележки является наличие упругокатковых скользунов. Скользуны упругокаткового типа постоянного контакта предназначены для гашения боковых колебаний кузова вагона, ограничения виляния тележки и повышения устойчивости движения вагона.