Расчет грузоподъемности вагона

Грузоподъемность вагона Р, или полезная нагрузка является основным параметром вагона, определяющим максимальную массу груза.

Одним из главных факторов, влияющих на грузоподъемность вагона, является допускаемая осевая нагрузка ро. Возможная осевая нагрузка определяется на основе прочности пути, которая, в свою очередь, зависит от грузонапряженности железных дорог.

Исходя из мощности пути и экономичности его содержания, а также прочности подвижного состава в настоящее время для основных типов грузовых вагонов допускаемая осевая нагрузка составляет 25,5 тс.

Проводимая реконструкция пути, заключающаяся в установке более тяжелых типов рельсов (Р 65 и Р 75) с объемной закалкой, позволяет в перспективе увеличить вагонные осевые нагрузки до 25 тс и более.

На основании исходной осевой нагрузки и осности вагона, которые указаны в задании на курсовой проект, грузоподъемность разрабатываемой конструкции (нового) вагона рассчитывается по формуле:

Р = , (2.1)

где роmо= Рбр – масса брутто вагона, т;

ро = 24– заданная осевая нагрузка, тс;

mo = 4 – количество колесных пар в вагоне;

кт – технический коэффициент тары.

Ориентировочное значение технического коэффициента тары определяется исходя из параметров существующей (базовой) модели вагона:

кт = , (2.2)

где Тб = 25,2– тара базовой модели вагона по заданию, т.;

Рб = 68 грузоподъемность этой модели, т.

кт = =0,37

Рбр = 24 × 4 = 96 тс.

Р = =70,07 тс.

После определения грузоподъемности разрабатываемого вагона определяется его тара:

Т = Рбр – Р, (2.3)

Т = 96 – 70,07=25,9 тс.

В целях создания рациональной конструкции необходимо стремиться к уменьшению тары вагона и увеличению его грузоподъемности. Пути снижения тары вагона за счет мероприятий, связанных в основном с применением наиболее прогрессивных материалов для несущей конструкции кузова и отдельных деталей, а также с некоторыми конструктивными изменениями:

а) использование полой оси.

Если предполагается уменьшение тары на ∆Т, то можно увеличить на такое же значение грузоподъемность вагона, оставляя неизменной допускаемую осевую нагрузку и, следовательно, вес вагона брутто:

Рбр=Рн+Тн=(Р+∆Т)+(Т -∆Т), (2.4)

где Тн = Т – ∆Т– тара нового вагона;

Рн = Р+∆Т– грузоподъемность нового вагона;

Рбр= (Р+∆Т)+(Т -∆Т)= (70,07+1,02)+(25,9-1,02)=96 тс

∆Т=0,1×4+0,078×8=1,02 тс

Определив окончательно скорректированную грузоподъемность и тару разрабатываемой конструкции вагона, можно найти значение технического коэффициента тары нового вагона:

, (2.5)

= 0,35.