Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения»
Кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство»
Дипломный проект
Пояснительная записка
ДП.193102.160706.ПЗ
Руководитель к.т.н., Зверев
Разработал студентка группы Вс-705, Власенкова М.О.
Санкт-Петербург
2012
Реферат
Пояснительная записка 121с., 57 рис., 23 табл., 9 источников, 2 прил.
Модернизация крыши крытого вагона с целью улучшения его технико-экономических параметров.
С целью улучшения экономических показателей, таких как коэффициент тары, скорость погрузки-разгрузки, удобство выполнения этих операций существует ряд технических решений в конструкции крыши крытого вагона. Самой простой и классической конструкцией крыши является жестко закрепленная цельная крыша. Вагоны могут также иметь съемную крышу (съемная крыша на заклепках; съемная крыша на прихватках). В последнее время широкое распространение получили вагоны с открывающимися (раскрывающимися) или сдвигающимися крышами.
Мною был составлен обзор вагонов с данными вариантами конструкционного исполнения крыши, на основе которого был проведен анализ и выбрано направление совершенствования конструкции крытого вагона – создание сдвижной крыши из стеклопластика.
Мною выполнен расчет нормативных нагрузок, разработана 3-хмерная конечно-элементная модель крытого вагона и осуществлен расчет на прочность. По полученным данным можно предположить, что создание подобного варианта конструкции будет рациональным. Исходя из этого разработана и рассчитана конечно-элементная модель крыши крытого вагона из металла и стеклопластика, произведен сравнительный анализ. Он так же подтверждает рациональность использования стеклопластика в конструкции крыши, однако необходимы дополнительные исследования по подбору параметров и свойств материалов. Данная конструкция крыши по данным предварительных расчетов дает облегчение тары вагона на 5 тонн, увеличивает скорость погрузки выгрузки примерно в 2 раза при условии использования мостовых кранов.
Содержание
Введение 6
1 Обзор конструкций и выбор аналога и направления проектирования 9
1.1 Обзор вариантов исполнения крыш 9
1.2 Обзор способов облегчения крыши за счет конструкции и материала 18
1.3 Применение стеклопластиков в вагоностроении 20
2 Расчет нагрузок, действующих на кузов крытого вагона 23
2.1 Общие сведения 23
2.2 Расчет на прочность кузова крытого вагона 25
3 Расчетная схема вагона и принятые допущения 32
4 Расчет конструкции на прочность, анализ результатов 34
4.1 Расчет прочности при I режиме 34
4.2 Расчет прочности при III режиме 42
5 Выбор дальнейшего направления совершенствования конструкций 53
6 Расчет модернизированной крыши на прочность и устойчивость. Анализ результатов 54
6.1 Расчетная схема и принятые допущения 54
6.2 Расчет напряжений и оценка прочности. 55
7 Экономическая целесообразность создания крытого вагона со сдвижной крышей 70
7.1 Обоснование эффективности изготовления опытного образца модернизированного крытого вагона 70
7.2 Расчет экономической эффективности 82
8 Охрана труда при производстве и ремонте 88
8.1 Пожароустойчивость стеклопластика 88
8.2 Разработка требований безопасности при монтаже крыши 91
8.2.1 Требования к рабочему месту 92
8.2.2 Требования безопасности при работах с применением грузоподъемных механизмов и устройств 95
8.2.3 Требования к СИЗ от падения с высоты 96
8.2.4 Требования безопасности к оборудованию, механизмам, средствам малой механизации, ручному инструменту 97
8.2.5 Требования безопасности при сварочных высотных работах 98
8.3 Расчет и выбор вентиляции 99
9 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Дезактивация объекта, загрязненного радиоактивными веществами 105
9.1 Общие сведения о дезактивации железнодорожных сооружений и устройств 105
9.2 Оценка радиационной обстановки и определение элементов объектов, подлежащих дезактивации 108
9.3 Определение объемов, способов, сил и средств дезактивации 113
9.4 Выводы по БЖЧС 115
Приложение А 117
Приложение Б 123
Список использованных источников 125