Порядок проектирования

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

В соответствии с учебным планом студент выполняет кур­совой проект грузового или пассажирского вагона в объеме технического проекта. Задание на курсовой проект (конкретная тема проекта и исходные данные для него) выбирается по последней цифре учебного шифра студента. Если последняя цифра ноль, то выбирается вариант 10 (из десяти вариантов заданий, приведенных ниже).

В пояснительной записке к курсовому проекту указывается назначе­ние и роль проектируемого вагона в системе грузооборота страны; дается краткое описание конструкции спроектированного вагона (тележек, рессор­ного подвешивания, автосцепного оборудования и т.д.); приводится технико-экономическое обоснование выбора параметров и основных размеров вагона с габаритными расчетами; производится расчет на прочность узла или детали(в соответствии с вариантом задания). Должен быть также выполнен уточ­ненный расчет на прочность оси колесной пары.

К пояснительной записке должно быть приложено не менее трёхлистов чертежей.

Лист 1-й: чертеж общего вида вагона, дается в трех проекциях.

Для лучшего раскрытия содержания разрабатываемого проекта необходимо пользоваться вертикальными, горизонтальными (продольными и поперечны­ми) разрезами, местными разрезами или сечениями. На общий вид наносятся лишь главнейшие размеры. На третьей проекции необходимо воспроизвести (наложить) очертание контура габарита подвижного состава с учетом вы­бранного типа и диаметра колес и контуров выступающих частей вагона. Необходимо также, в строгом соответствии с выбранным масштабом чертежа, привести очертания кузова и ходовых частей вагона. Это является своеобразным контролем правильности вписывания в габарит вагона в целом. Для общего вида порожнего вагона рекомендуется масштабы 1: 10, 1: 20 или 1: 25.

Лист 2-й: чертеж общего вида тележки, выполняется в трех проекциях в

масштабе 1: 5 или 1: 10. Формат листа должен быть использован максималь­но.

Вычерчивание третьей проекции тележки начинается с нанесения габарит­ных линий обрессоренных и необрессоренных частей и уровня подпятника ненагруженной тележки с учетом габарита, диаметра колес и типа ме­ханизированных горок.

На чертеже должны быть проставлены все основные размеры, предвари­тельно обоснованные в пояснительной записке.

Лист 3-й: проект детали или узла, выполняется в объеме рабочего чертежа в масштабе 1: 1, 1:2, 1:5 или 1: 10. Этот лист должен быть выполнен с показом всех необходимых проекций, разрезов и др., с полной спецификацией деталей, применяемых материалов, теоретических масс, с указанием ГОСТов на материалы и готовые изделия, термообработки, чистоты обрабатываемой по­верхности т. д.

Все чертежи должны выполняться и оформляться в полном соответствии с государственными стандартами «Единая система конструкторской докумен­тации)};

При выполнении вышеуказанных расчетов должны быть учтены:

· ширина железнодорожной колеи;

· осевая нагрузка и статическая нагрузка на I м пути;

· тара вагона;

· высота автосцепки от головки рельса, удовлетворяющая требованиям ПТЭ;

· наименьший расчетный радиус кривой;

· скорости движения:

- для грузовых вагонов - до 33 м/с;

- для пассажирских - до 45 м/с;

· удельное давление ветра, перпендикулярное боковой стене, равное 500 Н/м²;

· вертикальная динамическая нагрузка, составляющая часть, равную коэф­фициенту вертикальной динамики от статической нагрузки. Коэффициент вертикальной динамики определяется в зависимости от скорости движе­ния вагона и вертикального статического прогиба рессорного подвешива­ния;

· продольная горизонтальная сжимающая нагрузка, в соответствии с рас­четным режимом;

· центробежная сила равная 0,075Р_бр для грузовых вагонов и 0,1 Р_бр для пас­сажирских;

· сила инерции при плавном торможении равная 0,2Р_бр.

ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ

По определяющим факторам и требованиям задания (тип вагона, габарит, грузоподъемность, осность и др.) определяются предварительные размеры вагона.

Уточнение предварительных размеров вагона осуществляется путем вписывания его в соответствующий тип габарита, что позволяет в итоге вы­брать параметры, отвечающие наиболее эффективной эксплуатации вагона.

После определения основных (габаритных) размеров вагона (ширина, длина, высота, база), намечаются эскизные варианты конструкции частей вагона (кузова, рамы, ходовых частей, автосцепки и т.п.).

После выбора конструкции частей вагона, установления размеров и веса производят пороверочный расчёт узла и его элементов на прочность, а затем приступают к оформлению четрежей конструкции вагона в целом.

Рассчитываются на прочность только основные части: рама, кузов, тележка, колёсные пары, ударно-тяговые устройства.

Варианты задания на курсовой проект

Вариант 1. Разработать курсовой проект четырёхосного цельнометаллического пассажирского вагона (межобластного).

Основные требования:

- колея 1520 мм;

- тележки двухосные с роликовыми подшипниками и гасителями колебаний;

- автосцепка СА-3;

- габарит по ГОСТ 9238-83;

- скорость движения до 45 м/с.

Конструктивные особенности:

- вагон имеет цельнонесущий металлический кузов сварной конструкции;

- для облегчения тары вагона в его конструкции необходимо применить низколегированные стали, облегченные профили, легкие сплавы, а также пластмассы.

Объем и содержание проекта:

- курсовой проект, должен содержать три листа чертежей в соответствии с общими требованиями. Деталь или детали для 3-го листа выбираются из перечня: роликовая букса, крышка буксы, надрессорная балка тележки, рама тележки, детали центрального рессорного подвешивания тележки;

- пояснительная записка, кроме указанного в общих требованиях, должна содержать расчёт на прочность кузова вагона.

Вариант 2. Разработать курсовой проект четырехосного цельнометалличе­ского вагона для перевозки багажа с пассажирскими поездами (багажный ва­гон):

основные требования, конструктивные особенности, объем и содержание проекта см. вариант I. Отличительные черты вагона обусловливаются спецификой его назначения (планировка, конструкция кузова и др.).

Вариант 3. Разработать курсовой проект четырехосного цельнометалличе­ского пассажирского вагона с четырехместным купе (на 36 пассажиров): основные требования, конструктивные особенности и содержание проекта см. вариант 1. Следует учесть, что назначение вагона вносит корректировку в планировку вагона и конструкцию кузова.

Вариант 4. Разработать курсовой проект четырехосного цельнометаллического вагона для перевозки почты с пассажирскими поездами:

основные требования, конструктивные особенности, объем и содержание проекта см. вариант 1.

Назначение вагона (почтовый вагон) вносит коррективы и дополнительные требования к внутреннему устройству вагона (планировка, конструкция ку­зова и др.),

Вариант 5. Разработать курсовой проект четырехосного крытого грузового вагона.

Основные требования:

- колея 1520 мм;

- габарит по ГОСТ 9238-83;

- нагрузка от оси на рельсы до 23, 25 т;

- скорость движения до 33 м/с;

- автосцепка СА-3;.

- тележки типовые ЦНИИ - ХЗ с буксами на подшипниках качения;

- грузоподъемность вагона не менее70т.

Конструктивные особенности:

- каркас кузова вагона металлический, сварной конструкции, с обшивкой из металла или пластмасс. Крыша вагона металлическая, пластмассовая или из листов высокопрочных алюминиевых сплавов. На крыше предусмот­реть люки для загрузки зерна;

- по желанию студента может быть разработан вариант вагона с раздвиж­ной крышей. Конструкция раздвижной крыша должна обеспечивать плот­ность ее закрывания и невозможность проникновения влаги внутрь кузо­ва. Крыша должна открываться и закрываться свободно, усилием не более двух человек.

- Вагон должен иметь:

- боковые двери, обеспечивающие перевозку зерна без применения хлеб­ных щитов;

- запоры дверей, исключающие применение проволочных закруток;

- четыре зерновых верхних люка;

- две разделки в крыше для печных труб;

- типовое несъемное настенное оборудование, применяемое при перевоз­ках людей;

- прочность и устойчивость вагона, его узлов и деталей должны отвечать действующим нормам расчета и проектирования вагонов.

Объем и содержание проекта:

- Листы чертежей в соответствии с вышеуказанными требованиями. Деталь или детали для 3-го листа выбираются из перечня: боковая рама тележки, надрессорная балка тележки, крыша вагона, каркас боковой стены, детали колесной пары, букса.

- пояснительная записка, помимо вышеуказанного, должна содержать рас­чет на прочность боковой рамы тележки на вертикальную нагрузку.

Вариант 6. Разработать курсовой проект четырехосного вагона для перевоз­ки цемента.

Основные требования:

Основные требования к вагону - см. вариант 5.

Конструктивные особенности:

- боковые стены вагона должны быть несущей конструкции;

- на крыше должны быть предусмотрены загрузочные люки с плотно за­крывающимися крышками;

- для доступа к загрузочным люкам предусмотреть лестницу и мостки на крыше;

- в нижней части кузова предусмотреть бункера с герметически закрываю­щимися люками.

Объем и содержание проекта:

- листы чертежей в соответствии с вышеуказанными требованиями. Деталь или детали для 3-го листа выбираются из перечня: крыша вагона, верхний люк, нижний люк, бункер, детали люков;

- пояснительная записка, помимо вышеуказанного, должна содержать рас­чет на прочность надрессорной балки тележки.

Вариант 7. Разработать курсовой проект четырехосной платформы.

Основные требования:

Основные требования к вагону - см. вариант 5.

Конструктивные особенности:

- пол платформы может быть деревянным или цельнометаллическим с уст­ройством для крепления к нему перевозимых штучных грузов (контейне­ров и др.);

- борта платформы должны быть цельнометаллическими, позволяющими производить по ним перекатку колесных грузов весом до 8-10 т. Борта должны иметь максимальную высоту, однако, в опущенном состоянии не должны выходить за пределы габарита;

- запоры бортов должны быть надёжными и обеспечивать перевозку навалочных грузов (уголь, камень, песок и т.д.) без постановки в лесные скобы боковых стоек для подпора бортов;

- для изготовления несущих элементов рамы и бортов должна быть применена антикоррозионная низколегированная сталь или алюминиевые сплавы;

- прочность и устойчивость платформы и её отдельных узлов и деталей должна соответствовать действующим нормам расчёта и проектирования вагонов.

Объем и содержание проекта:

- листы чертежей в соответствии с вышеуказанными требованиями. Деталь или детали для 3-го листа выбираются из перечня: шкворневая балка рамы, борт платформы торцевой, установка автосцепки на раме платформы, буксовый узел с подшипниками качения;

- пояснительная записка, помимо вышеуказанного, должна содержать рас­чет на долговечность роликовых подшипников буксового узла.

Вариант 8. Разработать курсовой проект четырехосной цистерны для свет­лых нефтепродуктов.

Основные требования:

Основные требования к вагону - см. вариант 5.

Конструктивные особенности:

- цистерна оборудуется универсальным сливным прибором;

- цистерна должна быть оборудована внутренней лестницей и наружными помостами;

- для обеспечения полного слива нижний лист котла должен иметь уклон в сторону сливного прибора;

- рама из углеродистой или низколегированной стали.

Объем и содержание проекта:

- листы чертежей выполнить в соответствии с вышеуказанными требова­ниями. Деталь для 3-го листа выбирается из перечня: конструкция котла, сливной при­бор, предохранительный клапан, крепление котла к раме, крышка колпака;

- пояснительная записка, помимо вышеуказанного, должна содержать рас­чет на прочность котла цистерны от внутреннего давления.

Вариант 9. Разработать курсовой проект восьмиосного полувагона.

Основные требования:

- колея 1520 мм;

- габарит по ГОСТ 9238-83;

- нагрузка от оси на рельсы до 23, 25 т;

- скорость движения до 33 м/с;

- автосцепка СА-3М;

- тележки четырехосные с буксами на подшипниках качения;

- грузоподъемность вагона 125-130 т.

Конструктивные особенности:

- кузов полувагона цельнометаллический, сварной из низколегированных сталей или легких сплавов, торцевые двери кузова двухстворчатые с за­порами, обеспечивающими надежную работу в эксплуатации;

- в полу вагона расположить опускные разгрузочные люки с шарнирами на хребтовой балке рамы. Крышки люков типовые, взаимозаменяемые с крышками люков четырехосных полувагонов;

- запоры люков индивидуальные или централизованные;

- для обшивки стен кузова, торцевых дверей, а также крышек люков жела­тельно использовать малокоррозийную сталь или легкие сплавы.

Объем и содержание проекта:

- листы чертежей выполняются в соответствии с вышеуказанными требова­ниями. Деталь или детали для 3-го листа выбираются из перечня: боковая стена полувагона, шкворневая балка рамы, крышка люка, механизм креп­ления крышек люков, соединительная балка четырехосной тележки;

- пояснительная записка, помимо указанного выше, должна содержать рас­чет на прочность рамы вагона от вертикальной нагрузки.

Вариант 10. Разработать курсовой проект четырехосной универсальной цис­терны для вязких нефтепродуктов.

Основные требования:

Основные требования к вагону - см. вариант 5.

Конструктивные особенности:

- цистерна должна иметь нижний слив, отвечающий предъявляемым к его конструкции требованиям;

- цистерна должна быть оборудована наружной и внутренней лестницами;

- цистерна может быть рамной (с хребтовой балкой) или безрамной конструкции.

Объем и содержание проекта:

- листы чертежей выполнить в соответствии с вышеуказанными требова­ниями. Деталь для 3-го листа выбирается из перечня: буксовый узел, сливной прибор, предохранительный клапан, крепление котла к раме, рама цистер­ны;

- пояснительная записка, помимо вышеуказанного, должна содержать рас­чет на прочность котла цистерны от вертикальной нагрузки.