GVHD: PGS.TS. Lê Văn Doanh Đề tài: Lựa chon, thiết kế toa xe giờng nằm
Chơng 3: Thiết kế kỹ thuật
3.1. Thiết kế kỹ thuật thùng bệ:
Thùng toa xe khách toàn kim loại là một kết cấu toàn thân chịu lực dạng vỏ kín
có lỗ khoét cửa sổ và cửa lên xuống, trong đó vỏ bọc kim loại đợc gia cố bằng các
phần tử cứng ngang và dọc. Còn bệ xe không có xà dọc giữa.
Thùng toa xe khách toàn kim loại gồm có mui, thành bên, bệ, thành đầu, vách
ngăn bệ qua lại với không gian chính, và sàn kim loại.
Có thể chia thùng xe thành các cụm kết cấu công nghệ nh sau:
- Bệ xe cùng với sàn kim loại.
- Thành bên.
- Thành đầu.
- Mui xe.
- Thành đầu trong ngăn cách bệ qua lại với phần bên trong của thùng xe.
Sơ đồ kết cấu thùng xe:
Lê Thiết Huân Lý Hoàng Việt
57
GVHD: PGS.TS. Lê Văn Doanh Đề tài: Lựa chon, thiết kế toa xe giờng nằm
Yêu cầu kỹ thuật:
- Kết cấu thép thùng xe là kết cấu toàn thân chịu lực. Bản thiết kế này phải phù
hợp với công nghệ lắp ráp tổng thành.
- Các cụm chi tiết nh: thành bên, mui xe, thành đầu đợc chế tạo trên các đồ gá
chuyên dùng và đợc vận chuyển đến vị trí lắp ráp tổng thành thùng xe.
- Sauk hi đã định vị các bộ phận và các chi tiết tơng quan tiến hành hàn ghép.
Các mối hàn phải đảm bảo chất lợng và chính xác không đợc cháy rỗ, kẹt xỉ.
- Yêu cầu về dung sai các kích thớc lắp ghép:
Chiều dài thùng xe: 20.005
Chiều rộng thùng xe: 2.900
Chiều cao từ mặt dới vành mai (chỗ đỉnh toa xe) đến mặt bệ xe: 2783 5.
Chiều cao mặt lắp ghép giữa thép mui xe và thành bên đến mặt bệ xe (xà cạnh
bệ xe) là: 2110 5 đo ở cả hai phía thành xe và tại 3 vị trí trên suốt chiều dài xe (hai
- 04 thanh xà kéo bằng thép hình
[
1090340
ìì
: 500 Kg
- 04 thanh xà chéo [260x100x10: 108,4 Kg
- 04 xà ngang N1 làm bằng thép dập Z 30 60 30 4: 11,2 Kg
- 04 xà ngang N2 làm bằng thép dập Z 30 60 30 4: 12,8 Kg.
- 04 xà ngang N3 làm bằng thép dập
[
560150
ìì
: 104 Kg.
- 16 xà ngang N4 làm bằng thép dập
[
560150
ìì
: 392 Kg.
- 02 xà gối thép dày 10mm hàn thành hộp: 727,2 Kg.
- 04 xà dọc D1 làm bằng thép dập Z 95 150 50 4 : 22 Kg.
- 04 xà dọc D2 làm bằng thép dập Z 95 150 50 4 : 21,2 Kg.
- 04 xà dọc D3 làm bằng thép dập Z 95 150 50 4 : 20,4 Kg.
- 04 xà dọc D4 làm bằng thép dập Z 95 150 50 4 : 22 Kg.
- 02 xà dọc D5 làm bằng thép dập Z 95 150 50 4 : 12 Kg.
- 02 xà dọc D6 làm bằng thép dập Z 95 150 50 4 : 13 Kg.
- 64 cái ke góc: 28,8 Kg.
- 48 chiếc tấm tăng cứng: 12,96 Kg.
- 04 xà đỡ súp lê: 58,4 Kg.
- 02 tấm đệm : 23,2 Kg.
- 84 chiếc đinh tán chỏm cầu: 9 Kg.
- b5: Hàn các thanh ngang N3, N4
[
560150
ìì
dài 2.880 mm vào các vị trí đã
đợc định vị giữa hai xà gối. Khoảng cách giữa các xà ngang này là 660 mm, xà ngang
đầu tiên cách xà gối 690 mm.
- b6: Định vị và hàn 4 thanh xà cạnh D1 gắn liền với xà đầu.
- b7: Định vị và hàn 4 xà đỡ súp lê
[
460250
ìì
dài 790 mm.
- b8: Định vị và hàn xà đầu ngoài làm bằng tôn dày 10 mm dập thàp thép
[
10180250
ìì
dài 2.900 mm. Định vị và hàn xà chéo
- b9: Định vị và hàn các xà ngang N1, N2 làm bằng thép dập Z 30 60 30 4
với xà kéo và xà chéo.
Lê Thiết Huân Lý Hoàng Việt
61
GVHD: PGS.TS. Lê Văn Doanh Đề tài: Lựa chon, thiết kế toa xe giờng nằm
- b10: Định vị và hàn các xà dọc D1, D2, Z 95 150 50 4 . Giữa hai
thanh thép chữ Z luôn có các tấm căn và khoảng cách giữa hai thanh là 350 mm.
Kết cấu thép hai đầu có xà kéo
Mặt cắt của các xà cơ bản chế tạo toa xe
Lê Thiết Huân Lý Hoàng Việt
62
ASTMA36.
Nếu chi tiết chế tạo bằng thép tấm thì theo tiêu chuẩn JISG3106 hoặc
SM490A.
- Các xà của bệ xe đợc liên kết với nhau bằng phơng pháp hàn điện
Sàn xe: dới cùng là lớp cách âm, tiếp theo là dầm gỗ kê theo chiều ngang xe rồi đến
ván ghép mộng dày 20 mm theo chiều dọc. Trên cùng là lớp tapi trải sàn dày 5 mm.
Đây là loại trải sàn có độ chống mài mòn cao, đợc dán bằng loại keo đặc biệt
3.1.2. Thiết kế kỹ thuật thành bên:
Kết cấu khung thép thành bên bao gồm:
- Cột đứng ở các ô cửa sổ số lợng 19 chiếc : 240,50 Kg. Là loại thép dập
[
53590
ìì
- Cột cửa số lợng 2 chiếc : 34,2 Kg.
- Vỏ thép bằng tôn tấm dày 3mm : 526 Kg.
Lê Thiết Huân Lý Hoàng Việt
65
GVHD: PGS.TS. Lê Văn Doanh Đề tài: Lựa chon, thiết kế toa xe giờng nằm
- Các hệ thống thanh ngang:
- Thanh giằng trên L75755: 106 Kg.
- Thanh ngang trên cửa sổ
[
53590
ìì
- Thanh ngang dới cửa sổ
[
535100
ìì
- Thanh ngang đợc dập hình chữ M bằng tôn dầy 5mm
Để giảm ứng suất tập trung tại góc các lỗ khoét cửa sổ đợc làm thành góc lợn
Lª ThiÕt Hu©n Lý Hoµng ViÖt
67
GVHD: PGS.TS. Lª V¨n Doanh §Ò tµi: Lùa chon, thiÕt kÕ toa xe giêng n»m
BiÓu diÔn c¸c mÆt c¾t cña thµnh bªn
Lª ThiÕt Hu©n Lý Hoµng ViÖt
68
GVHD: PGS.TS. Lê Văn Doanh Đề tài: Lựa chon, thiết kế toa xe giờng nằm
Biểu diễn các mặt cắt thành bên
Tiết diện các thanh cơ bản
Lê Thiết Huân Lý Hoàng Việt
69
GVHD: PGS.TS. Lê Văn Doanh Đề tài: Lựa chon, thiết kế toa xe giờng nằm
Yêu cầu kỹ thuật:
- Chiều dài thép thành xe là: 18,164m
- Chiều cao thanh ngang trên đến chân cột 2110
+3
(kiểm tra tại 3 vị trí của thành
xe: hai đầu mút và điểm giữa thành xe).
- Độ vồng lên của thành bên từ 5 12 mm.
- Độ không vuông góc của cột thành xe với mặt bệ xe không lớn hơn 1,5 mm.
- Toàn bộ thành bên không đợc vênh vặn, kích thớc hai đờng chéo góc của thành
xe chênh lệch không qua 5 mm.
- Độ lồi õm cục bộ không quá 1,5 mm.
- Các mối hàn phải đảm bảo chất lợng không bị cháy, rỗ kẹt xỉ.
- Độ chênh đờng chéo các ô cửa sổ nhỏ hơn 3mm.
- Khoảng cách hai cột thành bên ô cửa sổ lớn là 1240 3 và ô cửa sổ nhỏ là
640 3.
3.1.3. Thiết kế kỹ thuật thành đầu:
Kết cấu khung thép thành đầu bao gồm:kết cấu khung thép và vỏ thép.
- Khung thép gồm hai cột đầu xe với kết cấu hình chữ nhật
Lª ThiÕt Hu©n Lý Hoµng ViÖt
72
GVHD: PGS.TS. Lê Văn Doanh Đề tài: Lựa chon, thiết kế toa xe giờng nằm
Kết cấu thép thành đầu 2
3.1.4. Thiết kế kỹ thuật mui xe:
Kết cấu thép mui xe gồm kết cấu khung thép và vỏ thép. Đặc điểm của loại toa
xe có điều hoà không khí là kết cấu thép mui xe phải thiết kế để bố trí đợc máy điều
hoà không khí kiểu nóc xe.
Khung thép mui xe bao gồm:
- Các vành mai có mặt cắt hình Z
3252560
ììì
.
Lê Thiết Huân Lý Hoàng Việt
73
GVHD: PGS.TS. Lê Văn Doanh Đề tài: Lựa chon, thiết kế toa xe giờng nằm
- Vành mai hình Z đợc tăng cứng tôn dày 2 mm hình Z
3255060
ììì
để ghánh
đỡ máy lạnh.
- Các thanh dọc mui hình Z
3252540
ììì
.
- Hai thanh dọc cạnh L
43060
ìì
.
- Tại chỗ trần bằng đỡ máy lạnh ở đầu xe bố trí các xà hộp
- b5: Ghép , định vị hàn 4 thanh dọc làm bằng thép dập
[
450120
ìì
dài
3.584,5 mm lên thành đầu và thanh ngang đỡ.
- b6: Định vị và hàn các thanh ngang làm bằng thép
[
43550
ìì
dài 2.900 mm.
- b7: Định vị và hàn các thanh ở cửa thông gió làm bằng thép dập
[
45060
ìì
.
- b8: Kiểm tra lại toàn bộ mối hàn
- b9: Ghép và hàn tôn mui lên khung mui.
Lê Thiết Huân Lý Hoàng Việt
75
GVHD: PGS.TS. Lª V¨n Doanh §Ò tµi: Lùa chon, thiÕt kÕ toa xe giêng n»m
A
F
F
b
b
E
D
D
E
Kết cấu thép phần mui xe có lắp điều hoà không khí
Thanh dọc mui Xà vành mai Xà cạnh mui
Các thanh cơ bản của mui xe
Yêu cầu kỹ thuật:
- Phải sơn chống rỉ phần tiếp xúc giữa tôn mui với khung mui trớc khi hàn ghép.
- Sau khi hàn phải hơ nắn khắc phục lồi lõm cục bộ.
- Tấm inox ở sàn lắp máy lạnh không khoét lỗ ở chân đế lắp máy lạnh (chân đế hàn
lên trên inox).
- Lu khi khi lắp thêm vành chắn nớc.
ác toa xe của đoàn tàu 28 giờ đợc thiết
Lê Thiết Huân Lý Hoàng Việt
79
GVHD: PGS.TS. Lê Văn Doanh Đề tài: Lựa chon, thiết kế toa xe giờng nằm
Chơng 4: tính toán kiểm nghiệm
4.1. Tính toán kiểm nghiệm độ bền bệ toa xe giờng ngủ:
4.1.1. Tải trọng tính toán đặt lên bệ xe:
Tải trọng đặt lên bệ xe bao gồm:
* Tải trọng thẳng đứng tĩnh và động:
P=P
t
+P
đ
= (1 + k
đ
).P
t
Trong tính toán giá chuyển hớng ta đã tính đợc k
đ
= 0,094
+ Tải trọng thẳng đứng tĩnh:
L
TT
q
mc
c
+
=
+
=
= 0,536 (KN/m)
q
c
(2)
=
16
3
L
P
2
=
16
3
20
81,9324,50 x
= 4,628 (KN/m)
q
c
= q
c
(1)
Trong đó S là chiều dài xà kéo : 5,79 (m).
P
1
=
8
5
T
đ
+ T
đm
=
8
5
x1,275 + 3,924 = 4,72 (kN)
Trọng tải P đợc coi là rải đều trên khắp bề mặt sàn xe, rồi chuyển thành tải trọng
rải đều trên suốt các bề dài các xà ngang. Trong bệ xe có 28 xà ngang, nh vậy tải
trọng phân bố đều trên các xà ngang là:
8,3
28.9,2
81,9.342,50
.
8
5
28.9,2
.
8
5
===
P
h
=
0,
05
m
a = 0,72
m
l
3
=2,9
m
17,6
m
T = 1000
(kN)
T
Z = 2,4345
(kN)
R = 2,7467
R= 0,389
(kN)
Copyright: Tài liệu đại học ©