МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(МИИТ)

Кафедра «ВАГОНЫ И ВАГОННОЕ ХОЗЯЙСТВО»

Курсовой проект

по дисциплине: «Вагоны»

на тему:

«Проектирование восьмиосной цистерны для нефтепродуктов, модель 15-871»

Выполнил: ст. гр. ТВГ-344

Четвериков М.М.

Проверил: ДОЦЕНТ

Курыкина Т.Г.

Москва 2012

Введение.

Цистерны предназначены для перевозки жидкостей: нефти и продуктов её переработки, химически-активных и агрессивных жидких веществ (кислоты, щёлочи и др. сложные вещества), сжиженного газа (пропан-бутан, кислород), воды, молока (молоковоз), патоки. Цистерны используются также для перевозки муки (муковоз) и цемента.

Технология загрузки определяется свойствами груза и конструкцией загружаемой цистерны. В зависимости от принятой технологии пункты погрузки оборудуют соответствующими техническими средствами, причем некоторые элементы устанавливают и на цистернах. На предприятиях действуют заводские или отраслевые инструкции по загрузке цистерн, в строгом соответствии с которыми они наполняются. Существуют два основных технологических процесса: загрузка открытым способом -- самотеком через люки или наливные трубы при сообщении газовой полости котла с атмосферой и закрытым способом -- самотеком или передавливанием через наливные трубы отводом газа из котла в соответствующее место.

Слив железнодорожных цистерн не допускается при закрыто крышке люка-лаза из-за возможности образования недопустимого вакуума в котле. В зимних условиях можно разогреть груз подачей теплоносителя (пара или горячей воды) в кожух сливного прибора. После слива крышка люка и прибор закрываются и пломбируются.

1.Технико-экономические параметры вагона.

Наиболее важными параметрами, характеризующими эффективность грузовых вагонов, являются грузоподъемность, масса тары, осность (число осей), объем кузова, площадь пола (для платформы) и линейные размеры. Это так называемые абсолютные параметры. Для сравнения вагонов различных типов и конструкций используются соотношения этих параметров — относительные параметры. К ним относятся коэффициенты тары, удельный объем кузова, удельная площадь пола, осевая и погонная нагрузки.

Грузоподъемность Р — это наибольшая масса груза, допускаемая к перевозке в вагоне. Грузоподъемность определяет провозную способность железных дорог. Поэтому стремятся создавать вагоны с максимально возможной грузоподъемностью, увеличивая габаритные размеры, повышая осевую и погонную нагрузки. Для существенного повышения грузоподъемности увеличивают число осей в вагоне. Четырехосные грузовые вагоны строятся грузоподъемностью 68-71 т, а восьмиосные — 120-132 т.

Осевая нагрузка — нагрузка от колесной пары на рельсы. Допускаемая осевая нагрузка определяется конструкцией и прочностью верхнего строения пути и скоростью движения поездов. В настоящее время она ограничена величиной 230 кН (23,5 тс) для грузовых вагонов и 177 кН (18 тс) — для пассажирских. Ставится вопрос о дальнейшем повышении допускаемой осевой нагрузки для грузовых вагонов до 245 кН (25 тс) и более, что связано с необходимостью увеличения мощности пути по всей сети железных дорог.

Погонная нагрузка — нагрузка от вагона на 1 м пути. Допускаемая погонная нагрузка определяется прочностью мостов и в настоящее время ограничена величиной 103 кН/м (10,5 тс/м). Четырехосные грузовые вагоны реализуют погонную нагрузку 65-72 кН/м, восьмиосные — 80-85 кН/м. Увеличение погонной нагрузки — наиболее эффективный путь повышения грузоподъемности вагона.

Масса тары Т — собственная масса порожнего вагона. Сумма грузоподъемности и массы тары дает массу вагона брутто. Конструкция вагона должна иметь минимальную массу и необходимую прочность. Поэтому снижение массы тары - важнейшая задача вагоностроения. Ее решение позволяет уменьшить эксплуатационные затраты, связанные с передвижением тары вагонов, снизить расход материалов на изготовление вагонов и повысить грузоподъемность вагона в пределах допускаемой осевой нагрузки.

Снижения массы тары при одновременном повышении грузоподъемности и надежности вагонов можно достигнуть путем уменьшения динамических сил, действующих на вагон, за счет совершенствования ходовых частей и автосцепного устройства; выбором целесообразных конструктивных форм нагонов и их элементов; применением более прогрессивных материалов для элементов вагонов (низколегированных сталей, сталей повышенной прочности и коррозийной стойкости, высокопрочных алюминиевых сплавов и пластмасс); совершенствованием технологии изготовления и ремонта вагонов; совершенствованием методов расчета и испытаний нагонов.

Эффективность снижения массы грузового вагона оценивается техническим коэффициентом тары Кт = P/T. Этот коэффициент характеризует качество конструкции вагона: чем меньше Кт, тем меньше собственной массы вагона приходится на каждую тонну транспортируемого груза, а следовательно, меньше затраты на перевозку самого вагона и вагон экономически выгоднее. Поэтому при проектировании новых вагонов необходимо стремиться к снижению Кт. Для пассажирских вагонов коэффициент тары определяется как отношение массы тары к населенности вагона.

Пассажирские и грузовые вагоны характеризуются также линейными размерами (длиной, шириной, высотой и базой). Общая длина вагона 2Lсц определяется расстоянием между осями сцепленных автосцепок. Длина рамы 2L вагона — расстояние между торцами концевых балок рамы, база 2l вагона — расстояние между центрами пятников кузова. Длина, ширина и высота кузова определяются заданной вместимостью и габаритом подвижного состава. Для достижения возможно большей погонной нагрузки ширину и высоту кузова обычно принимают максимальными для заданного габарита подвижного состава.

8-осная цистерна для нефтепродуктов, модель 15—871

Назначение: для перевозки бензина и светлых нефтепродуктов.

Номер проекта 871.00.000—6

Технические условия ТУ24.05.504-80

Модель вагона 15—871

Тип вагона 794

Грузоподъемность, т 120

Масса тары вагона, т 48,8

Нагрузка:

статическая осевая, кН (тс) 206,8 (21,1)

погонная, кН/м (тс/м) 78,48 (8)

Объем котла, м ³ 140

Скорость конструкционная, км/ч 120

Габарит 1-Т

База вагона, мм 13 790

Длина, мм:

по осям сцепления автосцепок 21 120

по концевым балкам рамы 19 990

Ширина максимальная, мм 3 140

Высота от уровня верха головок рельсов максимальная, мм: 4 790

Количество осей, шт. 8

Модель 2-осной тележки 18—101

Наличие стояночного тормоза есть

Диаметр котла внутренний, мм 3 000

Длина котла наружная, мм 20 226

Удельный объем, м³/т 1,143

Количество верхних люков, шт. 2

Наличие уклона котла к сливному прибору есть

Условное рабочее давление в котле

(по регулеровке предохранительного клапана), МПа (кгс/см²) 0,147 (1,5)

Давление, создаваемое в котле при гидравлическом испытании, МПа (кгс/см²) 0,39 (4,0)

Наличие предохранительно-впускного клапана 2

Способ налива и слива налив - верхний

слив - нижний самотеком

Количество лестниц, шт.

Наружних 2

Внутренних 1