| Popis: |
Цель. Определить такое значение вылета днища, при котором обеспечивается максимальная грузоподъемность вагона-цистерны при удовлетворении условий прочности котла. Методика. Решение поставленной задачи выполнялось с использованием специализированного программного комплекса NASTRAN. Расчетная схема представляет собой конечно-элементную модель котла железнодорожной четырехосной цистерны модели 15-1443. Нагрузка в расчетной схеме была представлена в виде давления, значение которого принималось равным 0,4 МПа. Определялось напряженное состояние модели котла. Величина вылета днища котла изменялась в пределах от 0,2 м до 1,5 м. Результаты. Из условия прочности рациональное значение вылета составило 0,47 м. При этом значении вылета днища возможно улучшить параметры базовой цистерны: увеличить объем котла и повысить грузоподъемность на 0,7 т. Исследована возможность дополнительного увеличения объема котла и грузоподъемности за счет увеличения толщины листов днища до 13 мм. В этом случае оптимальным вариантом следует признать днище с вылетом 0,4 м. Грузоподъемность цистерны с таким днищем превысила грузоподъемность базовой цистерны на 1 т. Научная новизна. В статье предложен способ расчетного обоснования увеличения объема котла вагона-цистерны. Увеличение объема, а, следовательно, и грузоподъемности, позволяет повысить производительность вагона. По результатам расчетов получена зависимость максимальных эквивалентных напряжений от вылета днища. Практическая значимость. Показано, что уменьшение вылета днища при удовлетворении условий прочности котла позволит улучшить параметры существующей модели железнодорожной цистерны. Результаты могут быть использованы при проектировании новых цистерн. |
