Parametrii cei mai importanți care caracterizează eficiența vagoanelor de marfă sunt încărcătura, greutatea proprie, axa (numărul de osii), volumul corpului, suprafața podelei (pentru platformă) și dimensiunile liniare. Acestea sunt așa-numitele parametri absoluți. Pentru a compara autoturismele de diferite tipuri și modele, se utilizează raportul dintre acești parametri - parametrii relativi. Acestea includ factorii tari, volumul specific al caroseriei, suprafata specifica a podelei, sarcinile axiale si cele de circulatie.
Parametrii de autoturisme sunt de tipul planului (determinat de scopul masinii), osnost, populație, greutatea proprie, greutatea echipamentului (apă, cărbune, echipament detașabil), dimensiunile liniare și viteza maximă. Pentru autoturisme determina, de asemenea, greutatea proprie, având pe un scaun pentru pasager, greutatea proprie pe unitatea de lungime a vagonului sau zona de proiecție orizontală a sarcinii axiale și altele.
- Capacitatea de transport P este cea mai mare greutate de marfă permisă pentru transportul în mașină. Capacitatea de transport determină capacitatea de transport a căilor ferate. Prin urmare, ei încearcă să creeze autoturisme cu o capacitate maximă de încărcare posibilă, mărind dimensiunile globale, sporind încărcările axiale și în funcțiune. Pentru a mări semnificativ capacitatea de încărcare, numărul axelor din mașină este mărit. Vehiculele de transport cu patru axe sunt construite cu o capacitate de ridicare de 68-71 tone, iar cele cu opt osii sunt de 120-132 tone.
- Sarcina axială - sarcina de pe perechea de roți pe șine. Sarcina axială admisă este determinată de designul și rezistența structurii superioare a șinei și de viteza de deplasare a trenurilor. În prezent, este limitat la 230 kN (23,5 tone) pentru vagoanele de marfă și 177 kN (18 tone) pentru autoturisme. Se pune problema ridicării suplimentare a încărcăturii permise pe osie pentru vagoanele de marfă de până la 245 kN (25 tone) sau mai mult, ceea ce este asociat cu necesitatea de a crește puterea șinei în întreaga rețea feroviară.
- Încărcați încărcătura încărcată de la mașină la o distanță de 1 m. Sarcina permisă este determinată de rezistența podurilor și este în prezent limitată la 103 kN / m (10,5 tone / m). Vehiculele de transport cu patru axe realizează o încărcare liniară de 65-72 kN / m. Cele opt axe sunt de 80-85 kN / m. Creșterea sarcinii de rulare este cea mai eficientă modalitate de a crește capacitatea de încărcare a mașinii.
- Greutatea proprie T este greutatea goală a vagonului gol. Suma capacității de încărcare și greutatea tarei indică greutatea brută a mașinii. Construcția mașinii trebuie să aibă o greutate minimă și o forță necesară. Prin urmare, o reducere a greutății proprii este cea mai importantă sarcină a construcției de mașini. Soluția sa permite reducerea costurilor de exploatare asociate mișcării cărucioarelor, reducerea consumului de materiale pentru fabricarea vagoanelor și creșterea capacității de încărcare a autovehiculului în cadrul sarcinii permise pe osie.
Reducerea tarei cu creșterea simultană a capacității de încărcare și a fiabilității vagoanelor poate fi obținută prin reducerea forțelor dinamice care acționează asupra mașinii, prin îmbunătățirea vitezei de rulare și a cuplajului automat; alegerea unor forme constructive adecvate de supratensiuni și elementele lor; folosind materiale mai avansate pentru elementele de vagoane (oțeluri slab aliate, oțeluri cu rezistență ridicată și rezistență la coroziune, aliaje de aluminiu de înaltă rezistență și materiale plastice); perfecționarea tehnologiei de fabricare și reparare a autovehiculelor; îmbunătățirea metodelor de calcul și testarea supratensiunilor. - Eficiența reducerii greutății vagoanelor de marfă se estimează prin coeficientul tehnic al tării Kτ = P / T
Acest coeficient caracterizează calitatea construcției mașinii: cu cât Km este mai mică, cu atât este mai mică greutatea mașinii pe tonă de încărcătură transportată și, prin urmare, cu atât mai puțin costul transportului mașinii în sine și mașina este mai profitabilă din punct de vedere economic. Prin urmare, atunci când se proiectează mașini noi, este necesar să se urmărească o scădere a Rm. Pentru autoturisme, factorul de tare este definit ca raportul dintre greutatea proprie și cea a vagonului. - Volumul specific al caroseriei automobilului este raportul volumului total al corpului V la sarcina utilă P. Pentru platforme zona specifică F este definită ca raportul dintre suprafața podelei și capacitatea de încărcare. Utilizarea volumului și a capacității de transport a autoturismului depinde de valorile volumelor specifice și de zonele specifice și, în consecință, de costul transportului și de costurile reduse ale economiei naționale. Prin urmare, la proiectarea autoturismelor, se determină valorile optime ale Vy și Fy.
- Vehiculele de marfă și de marfă sunt, de asemenea, caracterizate prin dimensiuni liniare (lungime, lățime, înălțime și bază). Lungimea totală a mașinii este 2Lob determinată de distanța dintre axele cuplajelor auto-conectate. Lungimea cadrului 2L al mașinii este distanța dintre capetele grinzilor de capăt ale cadrului, baza mașinii 2l este distanța dintre centrele punctelor corpului. Lungimea, lățimea și înălțimea corpului sunt determinate de capacitatea și mărimea specificată a materialului rulant. Pentru a obține cea mai mare încărcătură posibilă, lățimea și înălțimea corpului sunt luate de obicei ca fiind maxim pentru o anumită dimensiune.
Parametrii importanți ce caracterizează eficiența Vagoanele de marfă: Capacitate, containere, numărul de axe, volumul corpului, suprafața podelei și dimensiunile liniare ale transportului și relația dintre acești parametri: raportul de tară, volumul specific, zona specifică a podelei, sarcina a osiei montate pe șină, încărcare liniară și viteză maximă.
Parametrii transportări includ tipul de aspect (determinat de scopul masinii), numărul de osii, populație, containere, greutatea echipamentului (apă, cărbune), dimensiunile liniare, viteza și raportul de tară.
Capacitatea de transport a mașinii (P) este cea mai mare greutate de încărcătură permisă pentru transportul în mașină. Capacitatea de transport determină capacitatea de transport a căilor ferate și crește odată cu creșterea numărului de osii din mașină. Deci, vagoanele cu patru osii au o capacitate de transport de 68-71 tone, iar vagoanele cu o osie de 120-132 tone.
Greutatea încărcăturii - greutatea brută brută a mașinii pe unitatea de lungime a mașinii, se obține împărțind forța de greutatea brută a vehiculului pe lungimea sa, măsurată de-a lungul axelor cuplajelor automate:
unde mbp este greutatea brută a vagonului, kg;
Lсτ - lungimea masinii de-a lungul axelor cuplajelor auto, m;
g - accelerația gravitației, m / s 2.
Volum specific - raportul dintre volumul total al corpului V și capacitatea de încărcare P:
Aria specifică - este definită pentru platforme, ca raport între podeaua și capacitatea de încărcare.
Vehiculele de marfă și de transport de marfă sunt, de asemenea, caracterizate prin dimensiuni liniare (lungime, înălțime și bază).
Baza mașinii este distanța dintre centrele petelor pe care se sprijină pe cărucioare.
Lungimea și lățimea caroseriei sunt determinate dintr-o parte, având în vedere capacitatea, iar pe de altă parte dimensiunile totale ale materialului rulant.
Tara este greutatea masinii goale. Cantitatea de sarcină utilă și tara este greutatea brută a mașinii.
O sarcină importantă a industriei constructoare de mașini este de a reduce containerul mașinii. Eficiența reducerii poate fi estimată prin coeficientul tehnic al containerului Km.
unde T este recipientul mașinii;
P - capacitatea de încărcare a autovehiculului, pentru autoturism se ia numărul de locuri.
ambalare redus în timp ce creșterea capacității și fiabilitatea vagoanelor poate fi realizată prin selectarea unui elemente structurale mai raționale, reducând forțele dinamice prin îmbunătățirea dispozitivelor de cuplare și mecanisme de rulare, precum și utilizarea de oțeluri slab aliate.
Sarcina de la perechea de roți de pe șină este efortul transmis de la axă la șine. Sarcina permisă depinde de designul și rezistența structurii superioare a șinei și de viteza trenurilor.
unde P0 este sarcina de la perechea de roți pe șină;
n0 este numărul de perechi de roți ale mașinii.
Forțe care acționează asupra mașinii
La autoturismele care acționează în mod constant, nivelul cărora nu se schimbă practic în timpul perioadei de serviciu a autovehiculului (sau variază foarte puțin). Aceste sarcini se numesc sarcini statice.
Pe parcursul întregii durate de funcționare, piesele și componentele mașinii se află sub influența greutății proprii, a cărei valoare rămâne constantă. La proiectarea containerului masinii (greutatea sa proprie) se determina in functie de componentele si componentele containerului care formeaza corpul, rama, mecanismul de rulare, sistemul de cuplare automata si echipamentul de franare auto. În funcțiune, vagoanele de marfă se află sub influența masei încărcăturii transportate, numită sarcina utilă. Valoarea sa la încărcarea încărcăturilor diferite variază, dar nu trebuie să fie mai mare decât capacitatea instalată a mașinii. Atunci când se efectuează calcule de rezistență, se consideră că sarcina utilă este constantă, egală cu capacitatea de încărcare a mașinii.
Forțele statice includ, de asemenea, forțe hidrostatice și de distanțare. apărute atunci când se transportă în tancuri, autoturisme de gondolă, vagoane acoperite, hoppers și alte vagoane de mărfuri lichide, vrac și alte mărfuri în vrac. Atunci când se efectuează calcule rafinate, aceste forțe pot fi luate în considerare ca temporare, acționând nu permanent.
Masina de pasageri aflată în exploatare este, de asemenea, sub influența încărcăturii utile determinată de numărul de pasageri transportați. În plus, atunci când se efectuează calcule de rezistență, sarcinile statice se referă la echiparea unei mașini de pasageri cu apă, combustibil etc.
Atunci când se deplasează de-a lungul unei căi ferate, vagonul oscilează în diferite planuri, ca urmare a căruia apar sarcini adiționale pe una sau alta parte sau într-un ansamblu al structurii. Aceste sarcini sunt variabile, depind de timp și se numesc forțe dinamice. Forțele dinamice apar în plan vertical, în plan orizontal (pe cale) și în planuri longitudinale (de-a lungul căii). Forțele dinamice includ forțele de interacțiune dintre mașină și șine care apar în timpul proceselor de echilibru și de oscilație tranzitorie atunci când se deplasează în secțiuni drepte și curbe ale liniei. Mai mult decât atât, sunt forțe dinamice între părțile și unitățile din mașină, mașinile și locomotiva trenului în timpul deplasării oprit, frânarea de urgență, stație de manevră, mișcare Gură-hovering trenurilor pe modul de întindere.
Nivelul care rezultă forțe dinamice depinde de mai mulți factori: starea pistei, parametrii geometrici, rigiditatea și proprietățile disipative, modul de a trenului, proprietățile elastice și disipative ale suspensiei de primăvară și șoc tracțiune dispozitive ale mașinii. La viteze mari, un rol important îl joacă efectul mediului aerian și variabilitatea încărcării vântului.
În mașină există forțe de frânare care apar atunci când trenul se deplasează în modul de frânare.
Mașina este expusă la o serie de influente, purtând un ter caracterizat temporară: forțe datorate încărcărilor mecanice și descărcarea mașinii (apuca de încărcare, descărcare de pe dumperele auto), forțele generate de reparații auto (când Cric corp), un sistem de forțe auto-echilibrată la deplasarea pe secțiuni curbate traiectorie (încărcare verticală înclinată-simetrică).
În plus, transportul și părțile sale sunt expuse fortelor cauzate de caracteristicile tehnologiei de fabricație sale și reparații (pro-procese și subansambluri ale pieselor auto, sudură etc.).
Forțele de tracțiune. operând pe un tren
tracțiune Puterea locomotivei în funcție de viteza determinată de caracteristicile de tracțiune care sunt construite pentru anvelope noi, în conformitate cu caracteristicile motoarelor de tracțiune, scoase la stand de operare sau testele. Forța tracțiunii locomotive nu poate depăși forța de aderență a roților motoare ale locomotivei cu șinele.
unde FK este forța de împingere;
P - greutatea "cuplajului" locomotivei (suma sarcinilor pe șine de pe toate roțile motoare);
# 968; Coeficient de aderență.
Roată coeficient de frecare feroviar cu maxim parcat și scade odată cu creșterea vitezei a locomotivei. Deoarece coeficientul de cuplare reală depinde de factori aleatorii, cum ar fi starea drumului și condițiile atmosferice, acesta este înlocuit cu un coeficient de cuplare calculat # 968; K. a căror valoare este determinată de formule empirice bazate pe rezultatele a numeroase experimente în condiții reale de funcționare. În cel mai simplu caz, pentru locomotive:
unde v - viteza, km / h.