/
Текст
МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПО
РТУ ТА ЗВ’ЯЗКУ УКРАЇ
НИ
КИЇВСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕ
Т ЕКОНОМІКИ І ТЕХНОЛ
ОГІЙ
ТРАНСПО
Р
ТУ
КАФЕДРА “ВАГОНИ”
ТЕХНІКО
-
ЕКОНОМІЧНІ ПОКАЗНИКИ
НАПІВВАГОНІВ
м
етодичні вказівки
для виконання курсового проекту
з дисципліни
“
Вагони
”
для
студентів усі
х форм
навчання спеціальності 8.100501
“
Рухомий склад та спеціальна техніка залізничного транспорту
(виробництво, експлуатація та ремонт вагонів)
”
Київ 2007
2
УДК
629.451.46
Щербина Ю.В.
Техніко
-
економічні показники напіввагонів.
Методичні
вказівки
для виконання курсового проекту
з дисципліни «Вагони»
—
К.:
КУ
ЕТТ, 2007
.
–
40
с.
Методичні вказівки
розглянуті та затверджені
на засіданні ка
федри
(протокол № 5
від
2006
року).
Методичні вказівки розглянуті та затверджені
на засіданні
методичної
комісії
факультету ІРСЗТ (протокол № 4 від 2006
року)
.
У методичних вказівках наведено методику розрахунку техніко
-
економічних показників напіввагона
з використанням програми розрахунку в
табличному процесорі
Excel
,
п
редставлений порядок пров
едення
та надані
рекомендації стосовно використання програмного забезпечення
Microsoft
O
ffice
Excel
2003
при розрахункових операціях
.
В цілому
методична розробка
направлена на самостійне опрацювання студентом
питань
,
пов’язаних з
проектуванням напіввагона
з урахуванням визначення його геометричних
розмірів, технічних, техніко
-
економічних показників
, застосуванням методу
визначення приведених витрат залізничного транспорту
та
відповідним
обґрунтованим
аналізом
проведених обчислень.
Призначений для
студентів
усіх форм
навчання спеціальності 8.100501
“
Рухомий склад та спеціальна техніка залізничного транспорту (виробництво,
експлуатація та ремонт вагонів)
”
.
Рецензенти:
В.М. Шатаєв
Кандидат історичних наук, доцент
кафедри «Вагони»
В.В. Воробйов
Начал
ьник відділу нової техніки і
випробувань вантажних вагонів і
контейнерів Головного управління
вагонного господарства
Укрзалізниці
3
ЗМІСТ
Вступ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
.
4
1. Вихідні дані для проведення розрахунку
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. .
5
2.
Вибір схематичної моделі проектного напіввагона . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
3.
Визначення геометричних розмірів напіввагона
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
4.
Формування обмежень внутрішньої напівширини вагона
. . . . . . . .
. . . . .
12
5.
Розрахунок основних технічних параметрів напіввагона
. . . . . . . . . .
. . . .
17
6.
Розрахунок основних техніко
-
еконо
мічних параметрів напіввагона . . . . .
19
7.
Метод визначення приведених витрат залізничного транспорту
. . . . . . . .
21
8. Обчислення техніко
-
економічних показників напіввагона за допомогою
табличного процесора
Excel
. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
8.1
Порядок проведення розрахунку напіввагона за програмою «Програма
розрахунку ТЕП вагонів» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
8.2
Аналіз результатів проведе
ного розрахунку. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
ДОДАТКИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
Список використаних джерел . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
4
ВСТУП
На першому етапі кур
сового проектування напіввагонів
вирішується важлива задача
—
визначення оптимальних технічних параметрів
конструкції вагона, я
кі визначають
економічну
ефективніс
ть
його
розробки
відповідно при найменших витратах та подальше впровадження у виробництво.
При цьому критерієм оцінки є, як правило, приведені народногосподарські
витрати
. Вірний вибір основних геометричних параметрів вагона, що
проектується, безпосереднім
чином вплине саме на такі показники: тара вагона,
об’єм кузова, вантажопідйомність, середнє статичне навантаження, середнє
динамічне навантаження, середнє погонне навантаження, середній
н
авантажувальний коефіцієнт тари
та середнє фактичне навантаження на
вісь
брутто.
В
на
в
едених методичних вказівках міститься методика розрахунку
техніко
-
економічних показників напіввагонів з використанням сучасної
програми розрахунку в середовищі Excel.
Найбільш
докладно викладений
порядок
виконання та
послідовність
розрах
унку.
5
1
.
ВИХІДНІ ДАНІ ДЛЯ ПР
ОВЕДЕННЯ РОЗРАХУНКУ
Виконання студентами розрахунку техніко
-
економічних показників, як
ий
входить до складу
основних розділів курсового проекту передбачає
використання
наступних відомостей:
1) показників
таблиці
характеристики вантажу
, відповідно д
о отриманого
студентом завдання
(
див.
А
)
;
2)
результатів отриманих оптимальних
значень
обмежень
і відповідних
ним
оптимальних
значень
баз вагона
при формуванні
розрахункового
циклу
визначення внутрішніх і зовнішніх обме
жень кузова
(див. розділ 4
), з
подальшим визначенням напівширини кузова вагона (див. розділ 2
);
3) додаткових
(
див.
Б, В
)
.
6
2
ВИ
БІР СХЕМАТИЧНОЇ МОДЕ
ЛІ ПРОЕКТН
ОГО
НАПІВВАГОНА
Перед початком проведення розрахунку геометричних параметрів ва
гона,
з метою чіткого усвідомлення
студент
ом
сут
і
розрахунку, необхідно
скористатись
спрощеним схематичним видом
проектного вагону
, у
відповідності із
задано
ю моделлю вагона
-
прототипа.
Серед
різноманіття
існуючих конструкцій напіввагонів можна виділити
три
наступні
базові
схематичні моделі:
-
при відстані між зовнішньою лінією горизонтальної проекції торцевої стіни і
торцем кінцевої балки рами
∆
3
>
0
:
Рисунок 2.1
7
-
при відстані між зовнішньою лінією горизонтальної проекції торцевої стіни і
торцем
кінцевої балки рами
∆
3
= 0:
Рисунок 2.2
-
при відстані між зовнішньою лінією горизонтальної проекції торцевої стіни і
торцем кінцевої балки рами
∆
3
<
0:
Рисунок 2
.3
8
3
.
ВИЗНАЧЕННЯ ГЕОМЕТРИ
ЧНИХ РОЗМІРІВ
НАПІ
В
ВАГОНА
Довжина
напіввагона
по осям зчепленн
я автозчепів
визначається за
наступною формулою:
00
2
об
пн
Pm
L
q
,
(3.1)
де
0
P
,
0
m
,
пн
q
—
див.
т
абл.
Б1
–
1,
3
,
2
.
Довжина рами
напіввагона розраховується наступним чи
ном:
222
роба
LLа
,
(3.2)
Мінімально допустима внутрішня довжина кузо
ва напіввагона
розраховується за наступною формулою
:
min3
222()
вобаТ
LLа
,
(3.3
)
де
а
а
,
3
,
Т
-
позначення див. рисунок 2.1
–
2.3, значення див.
т
абл.
Б1
–
13
,
18
,
1
7.
Для обчисленого значення
min
2
в
L
повинні бути визначенні мініма
льні
min
2
l
і максимальні
max
2
l
значення б
ази напіввагона
.
При розрахунку
максимально допустимого значення бази керуються
наступними міркуваннями:
повинна бути забезпечена можливість розташування ходових частин;
можливість заміни поглинального апарату без викочування візків.
Отже,
максимально допу
стима база напіввагона буде обчислюватись за
формулою
[
1
]
:
maxmin312
222()2()
вТгрТТк
lLDll
,
(3.4
)
де
гр
D
,
1
2
Т
l
,
2
2
Т
l
,
к
—
див.
т
абл.
Б1
–
11
, 7, 8
, 12
.
М
інімальна
допустима
база напіввагона визначається з наступного
виразу:
min12
2222
ТТгрк
lllD
.
(3.5
)
9
Внутрішня напівширина кузова напіввагона
(показана на рисунку 3.1)
визначається за формулою
:
()
вiооптТЕХНi
ВВЕ
,
(3.6)
де
о
В
,
опт
Е
,
ТЕХН
,
i
—
див.
т
абл.
Б1
–
4
, 2
8
, 16,
4
2
.
2
2
2
0
5
@
E
=
V
9
>
1
@
8
A
3
0
1
0
@
8
B
C
Рисунок 3.1
Визначення оптимального значення
бази
2
опт
l
та відповідного їй
оптимального значення
обмеження
внутрішньої напівширини кузова
напіввагона
опт
Е
при розрахунку на ПК
за допомогою програми GABARIT в
середовищі DOS, виконується для десяти груп
з рі
вним інтервалом
10
розрахункового діапазону в одинадцять значень
, при умові
поступового
збільшення
мінімальної
бази
проектного
вагона
min
2
l
на
певний крок
.
Перед початком
виконання
машинного
розрахунку студент повинен
заповнити таблицю
наступної форми:
Таблиця 3.
1
Показник
Величина
або
найменування
Розмірність
1.
Мінімальна
допустима база
напіввагона
min
2
l
м
2.
Максимально
допустима база
напіввагона
max
2
l
м
3.
Довжина рами
напіввагона
2
р
L
м
4. Габарит
5.
База двохосьового
візка
0
p
м
6.
База чотиривісного
візка
1
p
м
7.
Горизонтальне
поперечне зміщення
кузова відносно
колісної пари
qW
мм
Оформлення
студентом
м
асив
у
отриманих значень
виконується у
відповідності
з прикладом, наведеним в додатк
у В.
На основі цих даних для
кожного з варіантів необхідно побудувати графік
и
залежності
отриманих
значень
бази
напіввагону
2
l
від
внутрішніх
в
E
і зовнішніх
н
E
обмежень
ширини
вагона
.
Для знаходження оптимальних значень баз вагона
2
опт
l
та
відповідних їм
значень
оптимальних
обмежень
опт
Е
на побудованих графіках необхідно знати,
що
взаємне наближення значень величин обмежень
в
E
та
н
E
для двох найбільш
11
лімітуючих
перетинів серединної і консольної частин вагона свідчить про
наближення
розміру бази до оптимального
, а їх збіг
—
про досягнення
оптимального варіанту.
Методика визначення обмежень ширини кузова вагона більш детально
розглянута в розділі 4.
Після виконаного розрахунку до таблиці
нижче на
веденої форми заносять
значення наступн
их
параметрів:
Таблиця 3.2
Варіант
Параметр,
розмірність
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
min
2
l
, м
max
2
l
, м
2
опт
l
, м
min
2
в
L
, м
2
р
L
, м
2
об
L
, м
в
В
, м
Результати отриманих значень внутрішньої напівширини кузова
напіввагона
заносять до
т
абл.
3.2
, за умови попереднього округлення до
н
айближчого
меншого цілого, кратного п’яти.
12
4
.
ФОРМУВАННЯ ОБМЕЖЕНЬ
ВНУТРІШНЬОЇ
НАПІВШИРИНИ ВАГОНА
Бічна поверхня кузова напіввагона повинна бути представлена
студентом
–
проектантом у вигляді:
Рисунок 4.1
—
Розрахункова схема зовнішнього обрису
бічної стіни
напіввагона
Величина
i
є різницею зовнішньої і внутрішньої напівширини кузова
,
і
тому для покращення характеристик вагона повинна бути мінімально
можливою.
Кількість розрахункових перетинів
, їх місце знаходження
у в
нутрішній і
консольній частинах кузову напіввагона приймається студентом самостійно
.
Прив’язка встановлених проектантом перетинів може бути виконана в одній з
наступних систем координат:
15
При різних величинах баз візків у одного і того ж рухомого складу для
визначення значень
0
Е
і
в
E
в розра
хунок приймається
величина більшої бази, а
для визначення значення
н
E
—
величина меншої бази.
Числові значення
і
, що входять до формул (4.2) та (4.3)
потрібно
прийняти згідно [2
]
:
а)
для габаритів Т, Т
ц
, Т
пр
і 1
-
Т та верхньої частини габариту 1
-
ВМ
22
2222
0,
якщо 20,2572
0,833(20,2572),
якщо 20,2572
lnn
р
lnn
рlnnр
,
(4.5)
22
2222
0,
якщо 20,2572
0,833(20,2572),
якщо 20,2572
lnn
р
lnn
рlnnр
;
(4.6)
б)
для габаритів 0
-
ВМ, 02
-
ВМ, 03
-
ВМ та нижньої частини габариту 1
-
ВМ
22
2222
0,
якщо 20,25100
1,333(20,25100),
якщо 20,25100
lnn
р
lnn
рlnnр
,
(4.7)
22
2222
0,
якщо 20,25120
1,333(20,25120),
якщо 20,25120
lnn
р
lnn
рlnnр
.
(4.8)
Якщо при проектуванні рухомого складу
по габаритам Т, Т
ц
, Т
пр
, 1
-
Т та
верхньої
части
ни габариту 1
-
ВМ в на
ведених
формулах (
4.
1
—
4.3) окремо
взята величина в дуж
ках (
k
1
–
k
3
),
[
k
2
(
2
l
-
n
)
n + k
1
–
k
3
] або
[
k
2
(
2
l + n
)
n
-
k
1
–
k
3
]
буде
від’ємною
, то
ді
вона не враховує
т
ься, тобто приймається
такою
, що
дорівнює нулю. При цьому розрахунок обмежень
Е
о
, Е
в
та
Е
н
в цьому випадку
виконується з
а
умови вписування в габарит на прямій ділянці колії
за
наступним
и
формулам
и
:
0
0,5()
ППП
в
ЕЕSdqw
,
(4.9)
22
0,5()
2
ПП
н
nl
ЕSdqw
l
,
(4.10)
16
де
П
S
—
див.
т
абл.
Б1
—
40.
При розрахунку обмежень
Е
о
,
Е
в
та
Е
н
для рухомого складу
габаритів
0
-
ВМ, 02
-
ВМ, 03
-
ВМ та нижньої частини рухомого складу габариту 1
-
ВМ
від’ємні
значення
вказаних величин в дужках повинні бути враховані. При
цьому, якщо обмеження
Е
о
,
Е
в
та
Е
н
будуть від’ємними
, то вони не
враховуються
(приймаються рівними нулю)
,
і ширина рухомого складу у
відповідному перетині приймається такою, що дорівнює ширині
габариту.
17
5
.
РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ
ТЕХНІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ
НАПІВВАГОНА
Розрахунок основних технічних параметрів напіввагона виконується
студентом п
ісля машинного обчислення на ПК
, і
,
як правило
,
саме для
визначеного програмою
«Програма
ро
зрахунку
ТЕП вагонів» в середовищі
Excel,
оптимального варіанту
вагона, що проектується.
До основних
розрахункових технічних параметрів напі
в
вагона належать:
1)
Маса торцевих стін
, що
визначається за формулою:
min
22
T
ввt
T
ВНt
,
(5.1)
де
min
в
Н
,
2
t
t
—
див.
т
абл.
Б1
–
26
,
20.
2)
Маса бічних стін, розраховується за формулою:
minmin
22
s
ввs
TL
Нt
,
(5.2)
де
2
s
t
—
див.
т
абл.
Б1
–
19
.
3)
Маса підлоги
обчислюється по формулі:
min
22
p
ввp
TL
Вt
,
(5.3)
де
p
t
—
див.
т
абл.
Б1
–
31
.
4)
Маса повздовжніх елементів кузова визначається наступним чином:
min
2(22)
вxpво
TLttt
,
(5.4)
де
xp
t
,
2
t
,
2
во
t
—
див.
табл. Б1
–
21,
23,
24
.
5)
Маса кузова вагона
визначається як:
KTsp
TTTTT
.
(5.5)
6)
Тара вагона обчислюється за формулою:
Ky
дод
TTTT
,
(5.6)
де
y
T
,
дод
T
—
див.
табл. Б1
–
22
,
29
.
18
7)
Об’єм кузова розраховується за формулою
:
minmin
22
ввв
VL
ВН
.
(5.7)
8)
Вантажопідйомність напіввагона визначається за формулою:
00
PmPT
.
(5.8)
19
6
.
РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ
ТЕХНІКО
-
ЕКОНОМІЧНИХ
ПАРАМЕТРІВ НАПІВВАГО
НА
Середнє стати
чне навантаження визначається за формулою
:
i
c
i
ci
a
P
a
P
,
(6.1)
де
i
a
—
див.
табл. Б1
–
43.
Знаходимо статичну вантажопідйомність
ci
P
для конкретного роду
вантажу в залежності від приналежності його до
певної
групи
за наступними
формулами
:
11
1111
,
якщо
,
якщо
i
ciI
ii
P
Р
P
Р
,
(6.2)
22
2222
,
якщо
,
якщо
i
ciII
ii
P
Р
P
Р
,
(6.3)
33
3333
,
якщо
,
якщо
i
ciIII
ii
P
Р
P
Р
,
(6.4)
44
4444
,
якщо
,
якщо
i
ciIV
ii
P
Р
P
Р
,
(6.5)
де
*
для К1,2,3,4;
КiКciК
Р
Кi
—
див.
табл. Б1
–
44.
Для кожної з чотирьох груп вантажів визнач
имо відповідні їм коефіцієнти
за
форм
улам
и
:
0
1
э
K
V
V
,
(6.6)
де
0
K
,
э
V
—
див.
табл. Б1
–
25
,
9;
2
V
,
(6.7)
3min
(22)
ввш
L
ВН
,
(6.8)
20
де
ш
Н
—
див.
табл. Б1
–
27;
4
Р
,
(6.9)
Середнє динаміч
не навантаження вираховується за формулою
:
ii
дин
ii
ci
al
P
al
P
,
(6.10)
де
i
l
—
див.
табл. Б1
–
10.
Середня дальність перевезення вантажу розраховується за формулою:
ii
q
i
al
l
a
.
(6.11)
Середня дальність вантажного рейсу становитиме
:
ii
ci
вант
i
ci
al
P
l
a
P
.
(6.12)
Середнє пого
нне навантаження обчислюється за формулою
:
2
дин
пн
об
P
q
L
,
(6.13)
Середній на
вантажувальний к
оефіцієнт тари розраховується за
формулою
:
п
дин
T
K
P
.
(6.14)
Середнє фактичне навантаження на вісь б
рутто визначається за
формулою:
0
0
дин
TP
P
m
.
(6.15)
21
7
.
МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ПРИ
ВЕДЕНИХ
ВИ
ТРАТ
ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПО
РТУ
Приведені витрати залізничного транспорту визначаються за наступною
формулою
[
4
, с. 124
]
:
12min12min0
22
вв
п
ссдиндинпн
ААLВВLF
ПDK
РРРРq
,
(
7.1)
де
1
А
,
2
А
,
1
В
,
2
В
,
0
F
,
D
—
постійні коефіцієнти.
111
0,1
ск
A
АА
,
(7.2)
222
0,1
ск
A
АА
,
(7.3)
111
0,1
ск
ВВВ
,
(7.4)
222
0,1
ск
ВВВ
,
(7.5)
0
0,1
ck
FFF
,
(7.6)
c
DD
.
(7.7)
Для визначення приведених витрат народного госпо
дарства коефіцієнт
и
рівнянь, на
ведені в формулах (7.2)
–
(7.7)
приймаються у відповідності з
табл.
7.1.
Таблиця 7.1
Позначення коефіцієнта
Розмірність
Чисельне значення
c
A
1
*
уго
.
т
3
,
3628
5
,
2124
c
A
2
уго
. т/м
4
,
121
3
,
116
c
B
1
уго
. т
4
,
5102
3
,
2850
:
A
1
уго
.
—
т
1
,
9079
4
,
5385
:
A
2
уго
.
—
т/м
1
,
157
3
,
141
22
Продовження табл. 7.1
Позначення коефіцієнта
Розмірність
Чисельне значення
:
B
2
уго
.
—
т
1
,
5301
1
,
2917
c
B
2
уго
.
—
т/м
1
,
143
4
,
131
c
F
уго
.
—
т/м
4
,
112
1
,
109
c
D
у
го
.
2
,
64
8
,
63
:
B
2
уго
.
—
т/м
1
,
149
7
,
139
:
F
уго
.
—
т/м
1
,
52
9
,
50
Примітка: *уго
–
умовна грошова одиниця
Величин
и коефіцієнтів на
ведені для чотиривісних (чисельник) та
восьмивісних (знаменник
)
напіввагоні
в на
1000 ткм нетто.
23
8
.
ОБЧИСЛЕННЯ ТЕХНІКО
-
ЕКОНОМІЧНИХ
ПОКАЗНИКІВ НАП
ІВВАГОНА ЗА ДОПОМОГО
Ю
ТАБЛИЧНОГО ПРОЦЕСОРА
EXCEL
З метою полегшення та перевірки ручного розрахунку техніко
-
економічних показників студентами
,
кафедрою «Вагони» розроблена програма
«
Програма розрахун
к
у
ТЕП
вагонів» з використанням табличного процесора
E
xcel
стандартного
пакету
Microsoft
Office
.
Цією програмою
передбачено не
лише виконання
алгоритму розрахунку, на
веденого
в попередніх розділах,
а й
отримання у графічному вигляді залежності основних техніко
-
економічних
показників від
оптимальної бази напів
вагона.
8.1 Порядок проведення розрахунку напіввагона за
програмою «Програма розрахунку ТЕП вагонів»
Перед початком проведення розрахунку на ПК студент повинен
заповнити таблиці, форми яких наведені нижче:
Таблиця 8.1
Показник
, розмірність
Позначення
Вел
ичина
Габарит
---
Найбільше
навантаження від осі на
рейку, кН
0
P
Найбільше погонне
навантаження, кН/м
пн
q
Кількість осей, шт.
0
m
Виліт автозчепу, м
а
а
Відстань між
зовнішньою лінією
горизонтальної проекції
торцевої стіни і торцем
кінцевої балки рами, м
3
24
Продовження
табл.
8.1
Показник, розмірність
Позначення
Величина
Ширина габариту
рухомого складу, мм
2
о
В
Товщина торцевої
стіни, м
Т
Висота кузова, м
min
в
H
База двохосьового
візка, м
1
2
Т
l
База чотирьохосьового
візка, м
2
2
Т
l
Номінальний діаметр
колеса за вершинами
гребенів, м
гр
D
Відстань по горизонталі
між гребенем
зовнішнього колеса і
торцем кінцевої балки
рами
, м
к
Маса 1м
2
внутрішньої
площини двох бічних
стін, т/м
2
2
S
t
Маса 1м
2
внутрішньої
площини двох торцевих
стін, т/м
2
2
t
t
Маса 1м
2
внутрішньої
площини підлоги
кузова, т/м
2
p
t
Погонна маса хребтової
балки, віднесена до
внутрішньої довжини
кузова, т/м
хр
t
Погонна маса двох
бічних балок рами, т/м
2
t
Погонна маса двох
верхніх обв'язок кузова,
т/м
2
во
t
Маса уніфікованих
елементів вагона, т
у
Т
Маса додаткових
елеме
нтів кузова, т
дод
Т
25
Продовження
табл.
8.1
Показник, розмірність
Позначення
Величина
Коефіцієнт, який
враховує об’єм
виштамповок обшивки
0
К
Висота штабеля
лісоматеріалу, м
ш
H
Об’єм кузова
еталонного напіввагона,
м
3
э
V
Таблиця 8.2
Вантаж
Характеристика
вантажу
1
2
3
4
5
Рід вантажу
Кількість перевезень
вантажу,
i
a
Дальність перевезень
L
, км
Показник
Е
Таблиця 8.3
№
варіанта
Внутрішня напівширина
кузова
в
В
, м
Оптимальне значення бази вагону
2
опт
l
, м
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Лише після заповнення табл. 8.1
–
8.3 студент може ско
ристатись
розрахунковою програмою «
Програма розрахунку ТЕП вагонів»
.
Перед
26
початком проведення розрахунку проектанту необхідно обов’язково
ознайомитись з інструкцією, наведеною нижче.
Інструкція з використання програми розрахунку техніко
-
економічних
показ
ників напіввагонів:
1.
Оператор (студент)
повинен ввімкнути ПК
і дочекатись завантаження
операційної системи
Windows
.
2.
Після завантаження
ОС клацнути на кнопку «Пуск» лівою клавішею
миші.
3.
Далі при активізованій кнопці «Пуск» перейти стрілкою миші на
«Програм
мы»
—
«
Microsoft
Office
»
—
«
Microsoft
Excel
2003»
.
27
4.
Активізувати
програму
Excel
одним натисненням лівої кнопки миші
.
5.
Скориставшись командою «Файл»
—
«Открыть»
,
оператор (студент)
повинен
у вікні «
Открытие документа
» у колонці «Папки» вибрати зн
ачок
«Мой компьютер», і натиснувши лівою клавішею
,
отримати доступ до
локальних дисків.
28
6.
Подвійним клі
ком лівої
кнопки
миші відкрити «Локальный диск С»
,
знайти папку «Вагони», і далі
—
в зазначеній папці файл «Програма
розрахунку ТЕП вагонів»
та відкрит
и її
.
7.
Заповнити таблиці 1
—
3 на листі «Вихідні дані (напіввагон)»
.
29
8.
Отримати результати п
р
оведеного розрахунку техніко
-
екон
омічних
параметрів із роздрукуванням
матеріалів
—
табл. 4
програми та
графік
ТЕП напіввагона
(в
курсовому проекті
повинні
бути
оформлені у вигляді
додатк
ів)
.
30
Один з десяти варіантів обчислюється ручним способом, як правило
перевага надається обраному оптимальному варіанту. Розбіжність у
розрахунках повинна знах
одитись в межах п’яти відсотків
і бути обов’язково
визначена.
8.2
Аналіз результатів проведеного розрахунку
На основі проведених розрахунків
та
графік
у
залежності
техніко
-
економічних показників
напіввагона від оптимальної бази вагона
,
студент
повинен вибрати оптимальний варіант проектного напіввагона, орієнтуюч
ись
не лише на отримані значення
приведених народногосподарських витрат, але і
на
конструктивні особливості проектного напіввагону
,
самостійно
проаналізувати достовірність отриманих значень
. Спроектована конструкція
напіввагона
повинна бути порівняна із вагоно
м
–
прототипом, у зв’язку з чим
складається таблиця порівняльних характеристик:
31
Таблиця 8.4
Параметр, розмірність
Вагон
-
прототип
Проектний вагон
Вантажопідйомність, т
Тара (маса
),т
Навантаження
:
-
від осі на рейку, кН
-
погонна, кН/м
Об’є
м кузова, м
3
Довжина:
-
по осям зчеплення автозчепів
, мм
-
по кінцевим балкам рами
, мм
Габарит
Внутрішня висота кузова, мм
32
ДОДАТОК А
33
ДОДАТОК Б
Таблиця Б1
Найменування
величини
Позначення
Розмірність
Значення
Прим
ітка
1. Норма
осьового
навантаження
0
P
кН
див. завдання
2. Норма
погонного
навантаження
пн
q
кН/м
див. завдання
3. Кількість осей
0
m
шт
див. завдання
4. Максимальна
напівширин
а
верхнього обрису
габариту
0
В
м
див. завдання
5. Максимальне
бічне зміщення
колісної пари в
кривій
мм
28,5
6. Половина
уширення колії в
кривій
розрахункового
радіусу
мм
8,0
7. База
двохосьового
візка
1
2
Т
l
м
1,85
8. База
чотиривісного
візка
2
2
Т
l
м
3,2
9. Об’єм кузова
еталонного
напіввагона
э
V
м
3
75
120
для 4
-
вісн.
для 8
-
вісн.
10. Дальність
перев
езень
i
-
го
вантажу
i
l
м
див. завдання
34
Продовження табл. Б1
Найменування
величини
Позначення
Розмірність
Значення
Примітка
11. Номінальний
діаметр колеса за
вершинами
гребенів
гр
D
м
1,006
12. Відст
ань по
горизонталі між
гребенем
зовнішнього
колеса і торцем
кінцевої балки
рами
к
м
0,4
13. Виліт автозчепу
а
а
м
0,61
0,565
для 4
-
вісн.
для 8
-
вісн.
14. Горизонтальне
поперечне зміщення
рами візка віднос
но
колісної пари
q
мм
3
15. Горизонтальне
поперечне зміщення
кузова відносно
рами візка
W
мм
28
32
для 4
-
вісн.
для 8
-
вісн.
16. Технологічний
допуск на ширину
кузова
ТЕХН
мм
40
2
0
в верхній
частині
в нижній
частині
17. Товщина
торцевої стіни
Т
м
0,212
18. Відстань між
зовнішньою лінією
горизонтальної
проекції торцевої
стіни і торцем
кінцевої балки рами
3
м
приймається
констру
ктором
19. Маса 1м
2
внутрішньої
площини двох
бічних стін
2
S
t
т/м
2
0,118112
20. Маса 1м
2
внутрішньої
площини двох
торцевих стін
2
t
t
т/м
2
0,11721
35
Продовження табл. Б1
Найменування
величини
Позначення
Розмі
рність
Значення
Примітка
21. Погонна маса
хребтової балки,
віднесена до
внутрішньої
довжини кузова
хр
t
т/м
0,1415663
22. Маса
уніфікованих
елементів вагона
у
Т
т
10,717
25,44
для 4
-
вісн.
для 8
-
вісн.
23.
Погона маса
двох бічних балок
рами
2
t
т/м
0,03815
24. Погона маса
двох верхніх
обв’язок кузова
2
во
t
т/м
0,039
25. Коефіцієнт, який
враховує об’єм
виштамповок
обшивки
0
К
1,025
2
6. Мінімальна
внутрішня висота
кузова
min
в
H
м
2,1
2,45
для габаритів
0
-
ВМ, 02
-
ВМ,
03
-
ВМ
для габаритів
1
-
ВМ, 1
-
Т, Т
ц
,
Т
пр
, Т
27. Висота штабеля
лісоматеріалів
ш
H
м
3,45
28. Оптимальне
обмеження
опт
Е
м
див. розділ 4
29. Маса
додаткових
елементів кузова
дод
Т
т
0,075
30. Відстань від
розглянутого
поперечного
перетину
напіввагона до його
направляючого
перетину
n
м
приймається
конструкт
ором
31. Маса 1 м
2
внутрішньої площі
підлоги кузова
p
t
т/м
2
0,1879
36
Продовження табл. Б1
Найменування
величини
Позначення
Розмірність
Значення
Примітка
32. Максимальна
ширина колії в
кривій
розрахункового
радіусу
S
мм
1545
33. Мінімальна
відстань зовнішніми
гранями гранично
зношених гребенів
коліс
d
мм
1487
34 Величина, на яку
дозволяється вихід
рухомого складу,
що проектується за
габаритам
и
0
-
ВМ,
02
-
ВМ, 03
-
ВМ та
1
-
ВМ (в нижній
частині) за обриси
цих габаритів в
кривих ділянках
колії
R
=250 м
k
мм
див. розділ 4,
табл. 4.2
35. Величина
додаткового
поперечного
зміщення в
кривих ділянках
колії
розрахункового
радіусу
візкового
рухомого складу
1
k
мм
див. розділ 4,
табл. 4.2
36. Коефіцієнт
розмірності, що
залежить від
величини
розрахункового
радіусу кривої
2
k
мм/м
2
див. розділ 4,
табл. 4.2
37
Продовження табл. Б1
Най
менування
величини
Позначення
Розмірність
Значення
Примітка
37. Величина, на яку
допускається вихід
рух
омого складу, що
проектується за
габаритам
и
Т, 1
-
Т,
Т
ц
, Т
пр
та 1
-
ВМ (в
верхній частині за
окреслення цих
габаритів в кривих
ділянках колії
R
=250 м
3
k
мм
див. розділ 4,
табл. 4.2
38. Додаткові
обмеження
внутрішніх
перетинів рухомого
складу, що мають
місце лише у значно
подовженого
рухомого складу, що
визначаються з
умови вписування в
криву радіусу
R
=150 м
39. Додаткові
обмеження
зовнішніх перетинів
рухомого складу, що
мають місце лише у
значно подовженого
рухомого складу, що
визначаються з
умови вписування в
криву радіусу
R
=150 м
40. Максимальна
ширина колії на
прямій ділянці
П
S
мм
1526
38
Продовження табл. Б1
Найменування
величини
Позначення
Розмірність
Значення
Примітка
41. Умовна
координата, що
визначає
положення
поперечного
перетину
i
мм
приймається
конструктором
42. Висота
виступаючих частин
відносно
внутрішньої лінії
горизонтальної
проекції обшивки в
i
-
му поперечному
перетині
i
мм
приймається
кон
структором
43. Доля
i
-
го
вантажу в
загальному об’ємі
перевезень
i
a
%
див. завдання
44. Показник, який
дозволяє визначити
статичне
навантаження
вагона по
i
-
му
вантажу
i
див. завдання
39
ДОДА
ТОК В
Таблиця В
Продовження табл. В
варіант 1
варіант 6
3,656000
-8,105582
48,077206
3,656000
-8,105582
174,482697
3,656000
-8,105582
48,077206
4,156000
-6,152581
149,852478
3,656000
-8,105582
48,077206
4,656000
-3,949581
129,842819
3,656000
-8,105582
48,077206
5,156000
-1,496581
113,036728
3,656000
-8,105582
48,077206
5,656000
1,206419
98,518318
3,656000
-8,105582
48,077206
6,156000
4,159418
85,669235
3,656000
-8,105582
48,077206
6,656000
7,362419
74,056946
3,656000
-8,105582
48,077206
7,156000
10,815418
63,369801
3,656000
-8,105582
48,077206
7,656000
14,518419
53,377548
3,656000
-8,105582
48,077206
8,156000
18,471420
43,906414
3,656000
-8,105582
48,077206
8,656000
22,674419
34,822777
варіант 2
варіант 7
3,656000
-8,105582
71,358299
3,656000
-8,105582
202,763779
3,756000
-7,734982
67,673302
4,256000
-5,731982
171,561127
3,856000
-7,354383
64,150223
4,856000
-2,998383
147,122650
3,956000
-6,963782
60,776020
5,456000
0,095217
127,097961
4,056000
-6,563183
57,538933
6,056000
3,548817
110,068184
4,156000
-6,152581
54,428329
6,656000
7,362419
95,126015
4,256000
-5,731982
51,434628
7,256000
11,536018
81,664299
4,356000
-5,301382
48,549061
7,856000
16,069618
69,261345
4,456000
-4,860781
45,763672
8,456000
20,963223
57,615131
4,556000
-4,410181
43,071220
9,056000
26,216816
46,503716
4,656000
-3,949581
40,465073
9,656000
31,830418
35,760265
варіант 3
варіант 8
3,656000
-8,105582
95,639404
3,656000
-8,105582
232,044891
3,856000
-7,354383
87,601395
4,356000
-5,301382
193,807587
4,056000
-6,563183
80,242020
5,056000
-2,007183
164,891678
4,256000
-5,731982
73,459946
5,756000
1,777018
141,717560
4,456000
-4,860783
67,172058
6,456000
6,051220
122,258232
4,656000
-3,949581
61,309517
7,156000
10,815418
105,279716
4,856000
-2,998383
55,814838
7,856000
16,069618
89,987885
5,056000
-2,007181
50,639603
8,556000
21,813816
75,848495
5,256000
-0,975982
45,742794
9,256001
28,048023
62,488884
5,456000
0,095217
41,089394
9,956000
34,772221
49,641258
5,656000
1,206419
36,649315
10,656000
41,986420
37,108128
варіант 4
варіант 9
3,656000
-8,105582
120,920494
3,656000
-8,105582
262,325958
3,956000
-6,963782
107,911362
4,456000
-4,860783
216,622269
4,256000
-5,731982
96,485229
5,256000
-0,975982
183,203613
4,556000
-4,410183
86,311661
6,056000
3,548817
156,947861
4,856000
-2,998383
77,141792
6,856000
8,713617
135,123489
5,156000
-1,496581
68,784721
7,656000
14,518419
116,140747
5,456000
0,095217
61,091537
8,456000
20,963223
99,011459
5,756000
1,777018
53,944344
9,256000
28,048016
83,089127
6,056000
3,548817
47,248650
10,056000
35,772816
67,932899
6,356000
5,410618
40,927753
10,856000
44,137619
53,231953
6,656000
7,362419
34,918823
11,656000
53,142418
38,760754
варіант 5
варіант 10
3,656000
-8,105582
147,201599
3,656000
-8,105582
293,607056
4,056000
-6,563183
128,648163
4,556000
-4,410183
240,032928
4,456000
-4,860783
112,988785
5,456000
0,095217
202,104401
4,856000
-2,998383
99,468742
6,356000
5,410618
172,831177
5,256000
-0,975982
87,563065
7,256000
11,536018
148,691177
5,656000
1,206419
76,895317
8,156000
18,471420
127,716957
6,056000
3,548819
67,188484
9,056000
26,216816
108,723129
6,456000
6,051220
58,234219
9,956000
34,772221
90,952965
6,856000
8,713617
49,872803
10,856000
44,137619
73,900681
7,256000
11,536018
41,979717
11,756001
54,313026
57,215340
7,656000
14,518419
34,456482
12,656000
65,298416
40,645905
,
Емм
в
2,
l
м
,
Емм
н
,
Емм
в
2,
l
м
,
Емм
н
40
СПИСОК
ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1.
Методические указания к курсовому и дипломному
проектированию. Выбор и обоснование основных параметров
полувагонов с и
спользованием ЭВМ / Под
ред. П.
В. Шевченка
—
Харьков, 1980.
—
37с.
2.
ГОСТ 9238
-
83
Габариты приближения строений и подвижного
состава железных дорог колеи
1520 (1524) мм.
3.
М
етодичні вказівки для самостійної роботи при виконанні курсового
проекту з дисципліни «Вагони
». Розрахунки впи
сування
проектованого
вагона в габарит
.
—
Харків, 2004.
—
3
0с.
4.
Конструирование и
расчет
вагонов. / Под ред. В.В. Лукина.
–
М.:
УМК МПС России, 2000.
—
731с.
5.
Инструкция по применению габаритов по
движного состава (ГОСТ
9238
-
83)
—
М.: Транспорт, 1988.
—
133с.
41
Навчальне видання
Юрій Володимирович Щербина
Т
ехніко
-
економічні показники напіввагонів
Методичні вказівки
для виконання курсового проекту
з дисципліни “Вагони
”
Д
ля студентів усіх форм
навчання спеціальності 8.100501
“
Рухомий
склад та
спеціальна техніка залізничного транспорту (виробництво, експлуатація та
ремонт вагонів)
”
.
Відповідальний за випуск:
Ю.В
.
Щербина
Редактор:
Ю.В. Задерновська
______________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________
Підп. до друку _______. Формат паперу 60
×84/16.
Папір офсетний. Спосіб
д
руку
–
різографія. Зам. №
30
-
07
, тираж
160
.
_________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Видавництво Київського університету економіки і технологій транспорту
03
049, м. Київ, вул. Лукашевича, 19