新型米轨风动卸煤车车体强度的研究

论文摘要

目前,在国内没有适合米轨铁路运输的专用风动卸煤车,现在唯一使用的旧型风动卸煤车,已使用多年,该车载重量较小,而且由于设计上的缺陷,车体各结构均采用角钢焊接而成,运用当中,常出现车体变形,配件断裂等问题,严重危及米轨运输安全,远远满足不了米轨铁路运输的需要。另外,米轨铁路目前运量远远大于运能,只有不断地挖潜米轨车辆的运输潜力,不断地对一些不能满足运营要求的车辆进行大修改造,改善车辆的性能,才能提高米轨运输效益。 本文正是为了能够解决这些问题,根据米轨目前的实际情况,以及旧型风动卸煤车存在的诸多问题,对旧型风动卸煤车车体进行大修改造,研究设计方案。新型风动卸煤车车体底架设计时借鉴了米轨现有敞车的设计思想,车体采用了全钢焊接结构,为板梁式侧壁底架共同承载结构。枕梁组焊为箱形变截面结构,端梁用钢板压成角形断面,根据车体中部承载较大的特点,在中部设计了一个箱型结构的大横梁,侧墙由七根侧立柱组成,侧柱分别与底架枕梁及大横梁处在同一断面内,以加强结构的整体承载能力。 根据TB/T1335-1996标准,利用ANSYS有限元分析系统软件对该车车体强度进行分析与计算。同时对不满足强度要求的钢结构部分,进行结构补强,最终使改进的钢结构设计方案完全符合TB/T1335-1996标准的要求,满足运输安全的需要。 由于米轨的特殊性,机车牵引力、列车重量、速度等都与准轨不相同,在多数运行情况下,米轨车辆本身所受的各种作用力均小于准轨车辆。因此,结合米轨的现状,主要针对米轨货车的各种载荷工况下对纵向动力学性能进行分析,从而对TB/T1335-1996标准适合米轨货车车体强度设计方面进行了探讨。 通过准、米轨对比研究,对大修改造后的风动卸煤车车体强度进行对比校核分析,发现米轨货车车体强度和刚度富裕量都比较大,说明在降低米轨

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 米轨风动卸煤车的现状
• 1.3 国内外漏斗卸煤车的现状
• 1.4 设计米轨风动卸煤车的目的
• 1.5 研究米轨风动卸煤车车体强度的意义
• 1.6 研究的内容
• 第二章 新型米轨风动卸煤车的设计方案研究
• 2.1 设计参数的研究确定
• 2.1.1 主要技术参数
• 2.1.2 主要几何尺寸
• 2.2 方案选择
• 2.3 车体主要结构
• 2.3.1 设计平面图
• 2.3.2 整车外观结构
• 2.4 车辆安全性能的分析
• 2.4.1 抗倾覆性
• 2.4.2 抗脱轨性
• 2.4.3 车体宽度校核
• 2.5 本章小结
• 第三章 新型米轨风动卸煤车车体强度的研究
• 3.1 建立车体有限元计算模型
• 3.2 车体的计算载荷
• 3.2.1 垂直静载荷
• 3.2.2 垂直动载荷
• 3.2.3 侧向力
• 3.2.4 扭转载荷
• 3.2.5 纵向压缩力Ⅰ
• 3.2.6 纵向压缩力Ⅱ
• 3.2.7 纵向拉伸力Ⅰ
• 3.2.8 散装粒状货物的侧压力Ⅰ
• 3.2.9 散装粒状货物的侧压力Ⅱ
• 3.3 车体的计算工况
• 3.4 车体的计算许用应力
• 3.5 车体的质量计算结果
• 3.6 车体的刚度计算结果
• 3.7 新型风动卸煤车车体的强度计算结果
• 3.8 新型风动卸煤车车体的模态分析
• 3.9 新型风动卸煤车车体强度有限元分析结论
• 3.10 新型风动卸煤车车体钢结构方案改进
• 3.11 本章小结
• 第四章 米轨货车车体强度设计规范的探讨
• 4.1 我国铁路货车车体强度设计规范简介
• 4.2 我国米轨货车车体强度设计现状
• 4.3 研究米轨货车车体强度设计规范的思路
• 4.4 米轨车辆各种受力的考虑
• 4.4.1 关于垂向载荷的考虑
• 4.4.2 关于侧向力的考虑
• 4.4.3 关于斜对称载荷
• 4.4.4 关于扭转载荷的考虑
• 4.4.5 关于纵向力的考虑
• 4.4.6 关于其他受力情况的考虑
• 4.5 米轨货车车体强度设计应采用的有关载荷
• 4.6 本章小结
• 第五章 新型风动卸煤车车体结构优化设想
• 5.1 米轨车辆载荷参数的选择
• 5.1.1 扭转载荷
• 5.1.2 纵向压缩力Ⅰ
• 5.1.3 纵向压缩力Ⅱ
• 5.1.4 纵向拉伸力Ⅰ
• 5.2 车体的强度计算结果
• 5.3 新型风动卸煤车车体强度计算综合分析
• 5.4 新型风动卸煤车车体强度准米轨标准分析对比
• 5.4 本章小结
• 第六章 新型风动卸煤车实际运用情况
• 6.1 上线试运用情况
• 6.2 运用报告及用户意见情况
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文