60T铁路货车的焊接结构及工艺设计 - 图文

Pdl?0.5uH(1?ku)?A0?221?A0?9810

2 （2.7）

A0?kh?(1?ku)?tg? 式中：Pdl—侧墙单位面积上的压力，pa； u—散粒货物容重，t/m3；

H—散粒货物实际装载高度（可根据标记载重、货物容重以及车体内长和内宽等确定）m，

Ku—端墙上在重载车体重心高度处的垂向加速度与重力加速度的比值（一般可取0.7）；

Kh—端墙上在重载车体重心高度处的纵向加速度与重力加速度的比值（一般可取0.4）；

?—散粒货物的自然坡角（度）。

设计通用敞车时，按装运水洗煤取值u?1t/m3， ? =25?。 由上式有： A0?kh?(1?ku)?tg?

?0.4?(1?0.7)?0.47?0.26

侧墙压力其单位面积上的压力为：

Pdl?0.5uH(1?ku)?A0?221?A0?9810

2

222 ?0.5?1?1.8(1?0.7)?0.26?1?0.26?9810

?3620.73Pa

（2） 当进行第二工况强度考核时，其侧墙单位面积上的压力按式（2.8） 计算： Pd1?0.5uH[1?(tg?)2]?9810 （2.8） 式中：Pd1、u、H 同式（2.7）。

Pd1?0.5?1?1.8[1?(0.47)2]?9810 Pd1?1919.80Pa 端墙单位面积上的压力按式（2.9）计算：

Pd2?0.5uH1?A3?(A1?A2?H)?1?(A1?A2?H)?9810 （2.9）

22A1?a?Ku?h/L?Ku?X?tg?/LA2?Ku/L；

；

A3?A2?X?(A2X?2)； a?Kh?tg?；

式中：Pd2—端墙单位面积上的压力，pa； u、?、H 同式（2.7）； Ku—同式（2.7）； 一般可取1； Kh—同式（2.7）； 一般可取3；

h—散粒货物表面至重载车体重心间的距离，m； L—车体内长的一半，m；

X—重载车体重心至计算侧压力处的水平距离（均匀装载时X=L）， m。

a?Kh?tg??3?0.47?2.53

A1?a?Ku?h/L?Ku?X?tg?/L?2.53?1?1.54?6.5?1?6.5?0.47?6.5

?2.81

A2?Ku/L?1?6.5?0.15

A3?A2?X?(A2X?2)?0.15?6.5?(0.15?6.5?2)??1

Pd2?0.5uH1?A3?(A1?A2?H)?1?(A1?A2?H)?98102222?0.5?1?1.81?1?(2.81?0.15?1.8)?1?(2.81?0.15?1.8)?9810?50203?50.20MPa

（3） 刚度计算结果

在刚度计算工况下，中梁和侧梁的挠度及挠跨比（表1）。由表1 可知：中梁的挠跨比小于1/ 1 500 ，侧梁的挠跨比小于1/ 2 000 。

表1 中梁、测量的挠度及挠跨比

部位 中梁 下侧梁

垂向挠度/mm

3.53 2.66

挠跨比 0.575/1500 0.578/2000

（4）强度计算结果 强度计算工况1

在强度计算工况1 (垂向总载荷+ 扭转载荷+ 侧向力+ 散装粒状货物侧压力+ 1 125

kN 纵向拉伸力)下，节点的最大当量应力为175.101 MPa ，出现在车体底架前从板座上。此工况下的最大当量应力小于该处材质在第一工况下的许用应力值。 强度计算工况2

在强度计算工况2 (垂向总载荷+ 扭转载荷+ 侧向力+ 散装粒状货物侧压力+ 1 400 kN 纵向压缩力)下，节点的最大当量应力为189.182 MPa ，出现在车体底架纵向梁与枕梁交界处的枕梁腹板和纵向梁上。此工况下的最大当量应力小于该处材质在第一工况下的许用应力值。 强度计算工况3

在强度计算工况3 (垂向静载荷+ 散装粒状货物侧压力+ 2 250 kN 纵向压缩力) 下，节点的最大当量应力为239.117 MPa ，出现在车体后从板座上。此工况下的最大当量应力小于该处材质在第二工况下的许用应力值。 2.3.7 车辆设备及结构附件的强度要求 (1) 冲击座及从板座固结的强度要求

车钩冲击座及有关零件(包括固结零件)应当按数值等于350kN 向上或向下作用的垂向力加以校核。此时，所产生的应力不得大于材料的强度极限。

从板座铆钉在下列纵向力的作用下，剪切应力不得大于材料的剪切屈服极限： 前从板： 客货车均为980kN ； 后从板： 座客车为1180kN ；货车为2250kN。 (2) 车钩及缓冲器的强度要求

自动车钩的拉伸破坏强度货车不得小于3100kN ；客车不得小于1800kN。 缓冲器必须分别满足以下要求：通用货车缓冲器的最大阻抗力不大于2000kN ，容量不小于45kJ ；客车缓冲器的额定阻抗力不大于800kN ，容量不小于20kJ。

缓冲器强度的计算和试验，其纵向力客车按第一工况，货车按第二工况。

3 60t铁路货车的主要技术参数

表3.1 主要技术参数 载重/t 自重/t 容积/m3 轴重/t 每延米重 车辆长度/mm 车辆定距/mm 车辆最大宽度/mm 车辆最大高度/mm 车体内长/mm 车钩中心线高（空车） 车体内宽/mm 上侧梁处 连铁处 车体内侧面高/mm 门孔尺寸（宽?高）/mm 中侧门孔 下侧门孔 车轮直径/mm 地板面高（空车）/mm 最高运行速度（km?h?1） 轨距/mm 制动倍率 制动率（常用制动位）/% 空车 重车 通过最小曲线半径/m 60t 23.5 91.3 21 6.0 13948 9210 3242 3541 13000 880 2890 2784 2450 1620?1900 1250?954 ?840 1081 120 1435 10.8 18.6 27.5 145