Розрахунок вагон-цистерни (стр. 1 из 7)
1. Вибір основних параметрів вагона
Визначення оптимальних параметрів конструкції вагона являється першим етапом при проектуванні, тому саме вірний вибір основних геометричних параметрів вагона впливає на основні показники: тару вагона, об’єм кузова, вантажопідйомність, середнє статичне навантаження, середнє динамічне навантаження, середнє погонне навантаження, середній навантажувальний коефіцієнт тари та середнє фактичне навантаження на вісь брутто.
1.1 Розрахункова схема вагона і визначення параметрів вагона по довжині
Керуючись досвідом конструкторів, при проектуванні вагон-цистерн вибираю схему вагона у якого відстань по горизонталі між полюсом днища і торцем кінцевої балки рами ∆3 = 0,015м; схематична модель проектного вагону зображена на рисунку 1.1
Рисунок 1.1 – Розрахункова схема вагон-цистерни
Довжина вагон-цистерни по осям зчеплення автозчепів визначається за наступною формулою:
, (1.1)де
- норма осьового навантаження; 
- кількість осей; 
- норма погонного навантаження. 
Довжина рами вагон-цистерни розраховується за формулою:
, (1.2)де
- виліт автозчепу. 
Мінімально допустима внутрішня довжина котла вагон-цистерни розраховується за наступною формулою:
, (1.3)де
- відстань між зовнішньою лінією горизонтальної проекції торцевої стіни і торцем кінцевої балки рами.Мінімально можливий виліт днища визначається з виразу:
, (1.4)де
- ширина габариту; 
- максимально можливе огородження на півширини кузова; 
- коефіцієнт вильоту днища. 
максимально допустима база вагон-цистерни буде обчислюватись за формулою:
, (1.5)де
- номінальний діаметр колеса за вершинами гребнів; 
- база двохосьового візка; 
- база чотиривісного візка; 
- відстань по горизонталі між гребнем зовнішнього колеса і торцем кінцевої балки рами. 
Мінімальна допустима база вагон-цистерни визначається з наступного виразу:
, (1.6) 
Для визначення оптимального значення бази
та відповідного їй оптимального значення обмеження радіусу циліндричної частини котла вагон-цистерни Еопт використовуємо програму GABARIT, в якій виконується розрахунок для десяти груп з рівним інтервалом розрахункового діапазону в одинадцять значень, при умові поступового збільшення мінімальної бази проектного вагона 2lmin на певний крок. В таблиці 1.1 наведені вхідні дані для розрахунку на ПК.Результат розрахунку, графіки визначення оптимального значення баз вагона та оптимального обмеження Еопт наведений в додатку А.
Радіус циліндричної частини котла визначається за формулою:
, (1.7)де В0– напівширина габариту;
Еопт- оптимальне значення обмеження радіусу циліндричної частини котла;
- технологічний допуск на ширину кузова; 
- висота виступаючих частин відносно внутрішньої лінії горизонтальної прекції обшивки в і-му поперечному перетині.Результат розрахунку основних параметрів вагону зводжу до таблиці 1.2
Таблиця 1.1 – Вхідні дані для розрахунку в програмі GABARIT
| Показник | Величина або найменування | Розмірність |
Мінімальна допустима база вагон-цистерни  | 3,66 | м |
Максимально допустима база вагон-цистерни  | 4,024 | м |
Довжина рами вагон-цистерни  | 7,02 | м |
| Габарит | 1-Т | - |
База двохосьового візка  | 1,85 | м |
База чотиривісного візка  | 3,2 | м |
Горизонтальне поперечне зміщення кузова відносно колісної пари  | 3+28=31 | мм |
Таблиця 1.2 – Результати розрахунку параметрів вагон-цистерни
| Параметр, розмірність | Варіант | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| , м | 3,66 | 3,66 | 3,66 | 3,66 | 3,66 | 3,66 | 3,66 | 3,66 | 3,66 | 3,66 |
| , м | 4,024 | 5,024 | 6,024 | 7,024 | 8,024 | 9,024 | 10,024 | 11,024 | 12,024 | 13,024 |
 , м | 4,024 | 5,024 | 6,024 | 7,024 | 8,024 | 9,024 | 10,024 | 11,024 | 12,024 | 13,024 |
 , м | 6,46 | 7,46 | 8,46 | 9,46 | 10,46 | 11,46 | 12,46 | 13,46 | 14,46 | 15,46 |
| , м | 7,02 | 8,02 | 9,02 | 10,02 | 11,02 | 12,02 | 13,02 | 14,02 | 15,02 | 16,02 |
 , м | 8,24 | 9,24 | 10,24 | 11,24 | 12,24 | 13,24 | 14,24 | 15,24 | 16,24 | 17,24 |
 , мм | 1560 | 1570 | 1570 | 1573 | 1580 | 1581 | 1583 | 1584 | 1590 | 1590 |
| Еопт, мм | 89,93 | 82,28 | 72,16 | 73,51 | 70,76 | 68,63 | 66,92 | 65,52 | 64,35 | 63,37 |
1.2 Визначення внутрішньої ширини вагона
Радіус циліндричної частини котла (показаний на рисунку 2.1) визначається за формулою:
, (1.7)де В0– напівширина габариту;
Еопт- оптимальне значення обмеження радіусу циліндричної частини котла;
- технологічний допуск на ширину кузова; 
- висота виступаючих частин відносно внутрішньої лінії горизонтальної проекції обшивки в і-му поперечному перетині.
Рисунок 1.2
