Назначение и роль цистерны в системе грузооборота страны

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Задание

Разработать курсовой проект четырехосной цистерны для нефтепродуктов (аналог: мод. 15-150).

Основные требования:

1. Колея 1520 мм.

2. Нагрузка оси на рельсы до 23, 5 тс.

3. Тележки типовые 18 - 100 с буксами на подшипниках качения.

4. Автосцепка СА-3.

5. Тормоз автоматический типовой и ручной.

6. Рычажная передача с авторегулятором.

7. Режимный переключатель, выведенный на обе стороны вагона.

8. Грузоподъемность не менее 63 тс.

Конструктивные особенности:

1. Цистерна должна иметь нижний слив, отвечающий всем предъявляемым к его конструкции требованиям.

2. Цистерна должна быть оборудована наружной и внутренней лестницами.

3. Цистерна может быть рамной или безрамной конструкции

4. Котел цистерны рассчитывается на рабочее давление 0, 15 МПа, а его емкость для компенсации температурного расширения продукта должна быть увеличена на 2-3%.

Реферат

В курсовом проекте всего страниц 46, рисунков 19, таблиц 3, использованных источников 7, чертежей 2 листа формат А1.

ЦИСТЕРНА, КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ, ЛИНЕЙНЫЕ РАЗМЕРЫ, ГАБАРИТ, КОТЕЛ, РАМА, ХОДОВЫЕ ЧАСТИ, АВТОСЦЕПНОЕ, АВТОТОРМОЗНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ, ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ.

В курсовом проекте были определены основные линейные размеры вагона, произведено их уточнение по результатам вписывания в габарит; выполнено описание конструкции цистерны модели 15 – 150; произведен расчет на прочность котла от действия внутреннего рабочего давления и сил инерции; произведена проверка запаса устойчивости колесной пары

Содержание

Введение. 4

1. Назначение и роль цистерны в системе грузооборота страны.. 5

2. Конструктивная схема вагона и его технико-экономические параметры.. 6

3. Определение основных линейных размеров цистерны и их уточнение по результатам вписывания в габарит. 10

3.1 Расчет проектных размеров цистерны.. 10

3.2 Уточнение линейных размеров по результатам вписывания в габарит. Строительные размеры цистерны. 13

4. Описание конструкции цистерны.. 21

4.1 Устройство котла цистерны.. 21

4.2 Конструкция рамы.. 24

4.3 Узлы опирания и крепления котла. 25

4.4 Внутреннее и наружное оборудование вагона. 27

4.5........................................ Ходовые части и их рессорное подвешивание. 29

4.6..................................................................... Автосцепное оборудование. 31

4.7................................................................. Автотормозное оборудование. 33

5 Расчет на прочность котла цистерны.. 35

6 Определение усилий, действующих на колесную пару в кривой пути и проверка запаса устойчивости колесной пары.. 47

Список использованных источников. 54

Введение

В курсовой проекте объектом проектирования является вагон - цистерна. При проектировании обязательными этапами являются формулировка основных моментов технических требований, расчет линейных размеров, проектирование основных узлов, описание конструкции рамы, описание внешнего и внутреннего оборудования, расчет на прочность котла, проверка устойчивости колесной пары.

Вагон является сложной системой, состоящей из большого количества узлов, надежность работы каждого из которых обеспечивает сохранность грузов, подвижного состава, пути и прочих объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта.

Назначение и роль цистерны в системе грузооборота страны

Вагон-цистерна – вид подвижного состава железных дорог. Цистерны предназначены для перевозки жидкостей: нефти и продуктов ее переработки, химически-активных и агрессивных жидких веществ (кислоты, щёлочи и др. сложные вещества), сжиженного газа (пропан-бутан, кислород), воды, молока (молоковоз), патоки. Вагоны-цистерны используются также для перевозки муки (муковоз) и цемента.

Цистерна (аналог модель 15-150) предназначена для перевозки вязких нефтепродуктов. С обращением по железным дорогам Российской Федерации, стран-участниц Содружества Независимых Государств, в которых ширина колеи составляет 1520 мм (1524), и по железным дорогам стран дальнего зарубежья, имеющим колею 1435 мм.

Устройство котла цистерны

Рисунок 6 – Цистерна 15-150

Котел включает цилиндрическую обечайку, сваренную из продольных листов (верхние толщиной 9 мм. нижние 11 мм) и два днища эллиптической формы (11 мм). Рядом с люком установлен предохранительно-впускной клапан, отрегулированный на избыточное давление 0, 15 МПа и вакуум 0, 01—0, 03 МПа. Котел оборудован сливным прибором, расположенным в середине котла. В зимнее время он может обогреваться паром. Для обеспечения полного слива продукта нижний лист котла имеет уклон 25—30 мм к сливному прибору. Сливной прибор допускает также нижний налив продукта при помощи насоса. Для удобства обслуживания цистерны имеют двустороннюю наружную лестницу с площадками около люка. Она имеет откидную ступеньку, установленную на котле, которая в нерабочем положении (при движении цистерны) находится в откинутом состоянии для обеспечения вписывания цистерны в габарит подвижного состава 02-ВМ. Внутренняя лестница служит для спуска вовнутрь котла через люк.

Конструкция рамы

Рама цистерны состоит из: хребтовой, двух шкворневых, двух поперечных и двух концевых балок. Рама цистерны усилена за счет введения поперечных балок из швеллеров № 16 (рисунок 9).

1–концевая балка; 2–шкворневая балка; 3–боковая балка; 4–промежуточная балка; 5–хребтовая балка;

Рисунок 9 – Рама цистерны

Рисунок 8 – Сечение поперечной балки

Швеллера боковых продольных балок на длине 500мм от концевых балок закрыты с внешней стороны листами, образуя замкнутую коробку. Концевые балки рамы усилены. Они выполнены из листов толщиной 8 мм и имеют посадочные места под буферные стаканы, которые рассчитаны на нагрузку 40 тс. Зоны буферных стаканов подкреплены ребрами и накладками. Хребтовая балка выполнена из усиленного зетового профиля 31У ГОСТ 5267.3. Шкворневые балки замкнутого коробчатого сечения переменной высоты по длине. Кронштейны для запасного резервуара тормоза, для воздухораспределителя и тормозного цилиндра выполнены из стандартных горячекатаных профилей (уголков, швеллеров).

Рисунок 10 – Сечение шкворневой балки

Рисунок 11 – Сечение боковой балки

Рисунок 12 – Сечение хребтовой балки

Упоры автосцепки к раме приклепываются и допускают постановку поглощающих аппаратов типа Ш-6-ТО-4, ПМК-110А по ГОСТ 22253 или 73ZW с эластомерными материалами. Пятники рамы типовые диаметром 300мм, скользуны приклепаны на расстоянии 762мм от продольной оси рамы.

Автотормозное оборудование

Тормозное оборудование предназначено для регулировки скорости вагона и полной его остановки.

Тормозное оборудование включает в себя: рычажную тормозную передачу, смонтированную на раме вагона; пневматическое тормозное оборудование; привод ручного тормоза. Все тормозное оборудование размещается на раме кузова. Крепление тяг и рычагов осуществляется на поддерживающих скобах, а воздуховода на кронштейнах с помощью скоб (хомутов).

В состав рычажной передачи входит тормозной цилиндр, авторегулятор, рычаги и тяги.

Схема пневматической части приведена на рисунке 15.

1 – тормозной цилиндр; 2 – авторежим; 3 – соеденительные рукава; 4 – концевой кран; 6 – магистральный воздухопровод; 7 – двухкамерный резервуар; 8 – тройник; 9- разобщительный кран; 10 – подводящая трубка; 11- запасной резервуар; 12- магистральная часть; 13 – главная часть

Рисунок 15 – Схема пневматической части тормозного оборудования

Воздушная ТМ смонтирована из труб Æ 1^1/4 дюйма и расположена под вагоном. Запасной воздушный резервуар вместимостью 78 л предназначен для питания ТЦ сжатым воздухом. Выпускной клапан предназначен для выпуска воздуха из тормозной системы. Он установлен на запасном резервуаре. От него на обе стороны и внутрь вагона отведены поводки для отпуска тормоза вручную.

1– регулятор передачи; 2 – тормозноц цилиндр; 3 – затяжка рычагов; 4–серьга; 5 – тормозной башмак с колодкой; 6 – вертикальный рычаг; 7 –распорка вертикальных рычагов; 8 – подвеска башмака; 9 – тяга; 10 –горизонтальный рычаг; 11– стояночный тормоз; 12– колесная пара.

Рисунок 16 – Тормозное оборудование вагона

Заключение

В данной курсовой работе было произведено исследование и расчет основных параметров цистерны.

Спроектированы основные узлы вагона. Произведен расчет линейных размеров, уточнение по результатам вписывания в габарит. Определены усилия, действующие на колесную пару в кривой пути и определен коэффициент запаса устойчивости колесной пары против схода с рельс (1, 804). Установлено, что при данном значении коэффициента устойчивости вагон устойчив против схода с рельс. Выполнен расчет на прочность котла. Полученные максимальные напряжения оказались меньше допустимых, значит, котел удовлетворяет условию прочности при заданных нагрузках.

Так же был выполнен сборочный чертеж и чертеж ходовых частей спроектированного вагона (приложения 1 и 2).