Nghiên cứu, thiết kế toa xe ướp lạnh chở thực phẩm, hoa quả cho đường sắt Việt Nam

Trong những năm gần đây ngành Đường sắt đã không ngừng nâng cấp, cải thiện về chất lượng phương tiện vận tải, chất lượng phục vụ nhằm nâng cao thị phần vận chuyển trong và nước để đáp ứng được nhu cầu của xã hội.

L ỜI NÓI ĐẦU:

Trong những năm gần đây ngành Đường sắt đã không ngừng nâng cấp,cải thiện về chất lượng phương tiện vận tải, chất lượng phục vụ nhằm nâng caothị phần vận chuyển trong và nước để đáp ứng được nhu cầu của xã hội

Từ trước đến nay việc vận chuyển rau quả tươi trong nước vẫn do các xeôtô có buồng lạnh vận chuyển song khi khối lượng vận chuyển lớn và quãngđường vận chuyển dài thì việc vận chuyển bằng ôtô lạnh không đạt hiệu quảcao Đứng trước nhu cầu của xã hội và nhằm đa dạng hoá loại hình vận chuyển

và hình thức vận chuyển thì Ngành đường sắt không thể bỏ qua loại hàng có tínhchất bảo quản đặc biệt này, cho nên việc nghiên cứu, thiết kế toa xe ướp lạnh làrất thiết thực Vì vậy chúng em đã được bộ môn Đầu máy - Toa xe giao làm đề

tài: “ Nghiên cứu, thiết kế toa xe ướp lạnh chở thực phẩm, hoa quả cho

đường sắt Việt Nam”.

Với sự giúp đỡ tận tình của cô Vũ Thị Hoài Thu và các thầy cô giáo trong

bộ môn , các bạn cùng lớp, cùng sự nỗ lực Chúng em đã hoàn thành tốt đồ ánmình

Nội dung đề tài gồm các phần chính sau:

Chương I: Giới thiệu chung

Chương II: Thiêt kế tổng thể toa xe ướp lạnh chở thực phẩm và hoa quả

Chương III: Tính toán cách nhiệt và chọn điều hoà không khí

Chương IV: Tính toán kiểm nghiệm kết cấu

CHƯƠNG I:

GIỚI THIỆU CHUNG

I GIỚI THIỆU HÀNG HOÁ DỄ HƯ HỎNG VÀ CÁCH BẢO QUẢN

Rau quả là những thức ăn thiết yếu và gần gũi với con người Khi mứcsống được nâng cao thì tỉ phần rau quả trong khẩu phần ăn cũng được tăng lên.Rau quả cung cấp cho con người nhiều vitamin và khoáng chất, ngoài ra rau quảcòn cung cấp cho con người nhiều chất xơ, có tác dụng giảm các độc tố phátsinh trong quá trình tiêu hoá thức ăn Do vậy, trong chế độ dinh dưỡng của conngười rau quả không thể thiếu và ngày càng trở nên quan trọng

Ở nước ta bên cạnh lượng rau quả lớn được tiêu dùng trong nước, rau quả

và các sản phẩm của rau quả còn là nguồn hàng hoá xuất khẩu quan trọng Đặtbiệt từ những năm 1999 với chương trình phát triển cây ăn quả của Bộ nôngnghiệp và phát triển nông thôn, nhiều nông trường, trang trại chuyên canh rauquả ra đời góp phần làm phong phú, dồi dào thêm nguồn nguyên liệu rau quảtrong cả nước Như khi tới thời vụ hàng tấn dứa, hàng tấn dưa hấu, xoài, vải

bị hư hỏng hoặc phải bán tháo với giá rẻ vì không thể vận chuyển đi xa hay xuấtkhẩu được, làm ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế

Qua đó ta thấy việc áp dụng các phương pháp bảo quản rau quả tươi ởViệt Nam vẫn chưa được áp dụng rộng rãi, đúng phương pháp và có hiệu quả

Đó cũng là điểm yếu của các mặt hàng rau quả tươi của Việt Nam trong thịtrường xuất khẩu.Vì thế để phân phối, lưu thông rộng rãi rau quả tươi, tăng chấtlượng rau quả trên thị trường trong và ngoài nước thì việc áp dụng các phươngpháp bảo quản tiên tiến trong qúa trình vận chuyển là vấn đề cần phải chú trọng

1 Khái niệm về hàng hoá dễ hư hỏng

Tất cả các loại hàng hoá không cho phép để lâu trong môi trường bìnhthường mà phải dùng cách giữ gìn riêng biệt để đảm bảo phẩm chất của chúngđều gọi là hàng hoá dễ hư hỏng bao gồm các loại: thịt, cá, trứng, sữa, hoa quả,rau đậu…

2 Nguyªn lý gi÷ g×n thùc phÈm vµ ®iÒu kiÖn thÝch hîp nhÊt.

Quá trình thực phẩm hư hỏng bao gồm hai loại : biến đổi về sinh vật vàbiến đổi về hoá học

 Biến đổi về hoá học chủ yếu là quá trình oxy hoá do vỏ ngoài bịxây sát gây ra, quá trình này thường xảy ra một cách cục bộ vàchậm chạp

 Biến đổi về sinh vật là nguyên nhân chính làm thực phẩm hưhỏng, do quy trình nảy nở và phát triển của vi sinh vật ở trongthực phẩm, quá trình này diễn ra hết sức mau lẹ, các chất hữu cơtrong thực phẩm bị phân hoá rất nhanh chóng Bởi vậy, muốnngăn ngừa thực phẩm khỏi bị hư hỏng thì phải tìm cách giảmbớt sức sống của vi sinh vật Do nóng, độ ẩm và tình trạng vệsinh của môi trường xung quanh có ảnh hưởng rất lớn tới đờisống của vi sinh vật Cho nên biến đổi môi trường xung quanh( Chỉ cần khống chế một số yếu tố nào đó) là có thể cản trở đượcsinh sản và phát triển của vi sinh vật, và do đó giữ cho thựcphẩm khỏi bị hư hỏng

 Nhân tố của môi trường xung quanh bao gồm nhân tố về hoáhọc và vật lý Trong các nhân tố về vật lý có độ nóng , độ ẩm,

độ sáng …Thay đổi độ nóng của môi trường ngoài thường làướp lạnh - đây là cách giữ gìn thực phẩm tốt nhất , được dùngnhiều nhất cho đến ngày nay Như ở nhiệt độ -5o C nhiều loại vitrùng và nhiều loại nấm mốc sẽ sinh nở và phát triển chậm Khinhiệt độ xuống thấp tới -10o÷ -15oC, thì vi trùng hoàn toànngừng lớn, vì ở nhiệt độ này nước trong thực phẩm đã hoàn toànkết tinh, vi sinh vật không thể thể lấy các chất dinh dưỡng nữa

Do đó để thực phẩm giữ được nguyên vẹn phẩm chất từ lúc sảnxuất tới khi tiêu dùng thì phải luôn luôn giữ thực phẩm ở nhiệt

độ thấp

 Ướp lạnh không những cản trở quá trình thực phẩm hư hỏng, màcòn giữ gìn được cả mầu, mùi vị, và sinh tố của thực phẩm.

 Tuỳ theo nhiệt độ ướp lạnh cao hay thấp mà ta chia ra làm giữlạnh và giữ đông Giữ lạnh là giữ cho nhiệt độ thực phẩm ởkhoảng 4o ÷ 0o C ; còn giữ đông là giữ cho thực phẩm ở nhiệt độthấp hơn nhiệt độ kết đông của nó, lúc này phần lớn nước trongthực phẩm đã kết tinh Nói chung, thực phẩm giữ đông để lâuhơn thực phẩm giữ lạnh Tuỳ từng loại thực phẩm khác nhau mànhiệt độ ướp lạnh thích hợp nhất khác nhau

 Ngoài nhiệt độ ra, độ ẩm cũng ảnh hưởng tới phẩm chất thựcphẩm; độ ẩm lớn giúp vi sinh vật nảy nở, độ ẩm thấp sẽ làmthực phẩm co ngót và nứt vỡ Mỗi một loại thực phẩm có độ ẩmthích hợp của riêng mình, phần đông ở trong khoảng 85~95%( xem bảng 1)

Bảng 1 giới thiệu nhiệt độ ướp lạnh và độ ẩm thích hợp nhất của một sốthực phẩm và thời gian giữ được lâu tương ứng

phẩm có chứa các loại muối nên nhiệt độ kết đông của thực phẩm nói chungthấp hơn 0o C Khi thực phẩm kết đông tinh thể nước không ngừng tách ra khỏidung dịch của thực phẩm, nồng độ muối trong dung dịch còn lại tăng lên dần, vàđiểm băng ngày càng thấp xuống Khi nhiệt độ xuống dưới điểm kết tinh, toàn

bộ nước trong thực phẩm mới kết tinh hết; đối với phẩn lớn thực phẩm nhiệt độkhoảng -60oC

Tuỳ theo quá trình xảy ra nhanh hay chậm mà chia kết đông ra làm hailoại: kết đông nhanh và kết đông chậm Trong cả hai trường hợp có thể chia quátrình kết đông làm 3 bước:

 Bước thứ nhất: từ nhiệt độ ban đầu, thực phẩm dần nguội đếnnhiệt độ bắt đầu kết đông

 Bước thứ hai: thực phẩm liên tục kết đông ở một nhiệt độ nhấtđịnh nào đó

 Bước thứ ba: từ nhiệt độ kết đông thực phẩm nguội dần tới nhiệt

độ giữ lạnh

Có thể thấy trong cả 3 bước này kết đông nhanh xảy ra trong khoảng thờigian ngắn hơn nhiều so với kết đông chậm Khi kết đông nhanh, dung dịch thựcphẩm kết thành những tinh thể nhỏ mịn và sắp xếp đều trong tổ chức thực phẩm,không phá huỷ tổ chức tế bào của thực phẩm Như vậy, lúc giải đông, dung dịchlại thấm sâu và đều vào tổ chức thực phẩm, hầu như khôi phục hoàn toàn lại mùi

vị và phẩm chất dinh dưỡng của thực phẩm Còn khi kết đông chậm tinh thểdung dịch thô to, phá huỷ tổ chức tế bào; do vậy khi giải đông chỉ một phầndung dịch được ngấm vào tổ chức thực phẩm, một phần tách ra khỏi thực phẩm

Rõ ràng kết đông nhanh tốt hơn nhiều so với kết đông chậm

4 Các số liệu về không khí bên ngoài

Những thông số về khí tượng như nhiệt độ, không khí , độ ẩm tương đốicủa không khí , bức xạ mặt trời, gió và hướng gió, lượng mưa là những thông sốquan trọng để tính toán, thiết kế hệ thống lạnh Chúng là các yếu tố ảnh hưởng

trực tiếp đến tổn thất nhiệt của toa xe lạnh Dòng nhiệt tổn thất này là giá trị cơbản để tính toán thiết kế năng suất lạnh của hệ thống lạnh.

Độ ẩm không khí là thông số để tính toán chiều dầy lớp cách ẩm cho váchcách nhiệt, tránh cho vách cách nhiệt không bị đọng ẩm khuyếch tán từ khôngkhí bên ngoài vào; ngoài ra còn dùng để tính kiểm tra đọng sương vách ngoài

Gió và tốc độ gió có ảnh hưởng đến dòng nhiệt tổn thất do sự tăng cườngtrao đổi nhiệt đối lưu bên ngoài giữa không khí và vách

Gió và mưa là cơ sở để thiết kế bao che, tránh cho cơ cấu cách nhiệtkhông bị thấm ẩm, làm mật khả năng cách nhiệt, làm giảm tuổi thọ cũng nhưhiệu quả cách nhiệt của vách

Khí hậu Việt Nam chia ra làm hai miền chủ yếu:

- Miền Bắc, từ đèo Hải Vân trở ra, có hai mùa hè và đông rõ rệt Mùa hènóng và ẩm, nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất trên 30oC Nhiệt độ tốicao ghi nhận được trong bóng râm lên tới hơn 40oC Mùa đông giá rét, ởcác vùng Tây Bắc có khi có băng giá , trên núi có thể có tuyết Ở các vùngtrung du và đồng bằng, thời tiết có dịu hơn do gần biển ngưng nhiệt độtrung bình tháng lạnh nhất trong năm cũng từ 10oC đến 15oC, nhiệt độ tốithấp ghi nhận được từ 3oC đến 5oC

- Miền Nam, từ đèo Hải Vân trở vào có thể chia làm hai mùa, mùa khô vàmùa mưa Nhiệt độ trong năm tương đối ổn định, độ chênh nhiệt độ giữacác mùa không qua cao từ 6o đến 7o Ở toàn bộ Miền Nam hầu như không

có cảm giác mùa đông

Để tính toán thiết kế hệ thống lẽ ra phải sử dụng nhiệt độ cao nhất đã quansát được ở các địa phương, để đạt được độ an toàn tuyệt đối nhưng công suấtmáy lớn, vốn đầu tư ban đầu cao Để giảm vốn đầu tư người ta chọn nhiệt độbên ngoài để tính là nhiệt độ trung bình Nếu muốn an toàn tuyệt đối cho hệthống thì tăng nhiệt độ tính toán lên 10%

Bảng 2 thống kê độ ẩm và nhiệt độ trung bình của các địa phương trong

cả nước dùng để tính toán thiết kế hệ thông lạnh cho toa xe

Mùahè

Mùađông1

Sa PaSơn LaMộc châuSông Mã

Hà GiangTuyên QuangCao Bằng

23,122,022,815,321,018,522,422,623,021,5

37,736,937,828,235,631,836,837,637,137,2

9,05,97,74,14,04,95,97,26,76,1

80828188768178818479

8082858678858086837811

21,323,022,023,322,922,523,622,723,318,0

35,737,237,237,636,235,237,437,237,530,8

6,18,06,28,39,26,68,07,48,45,0

82828483828681878389

7678827777797888828621

23,423,523,323,023,523,2

37,236,637,436,737,037,2

8,48,48,79,39,69,6

838385868382

808082837684

37,638,637,437,0

8,57,29,09,9

84838281

8283848331

Hà TĩnhĐồng HớiQuảng TrịHuế

23,423,623,523,123,923,723,924,425,025,2

38,137,537,138,438,039,537,538,237,137,3

7,710,19,18,59,78,811,312,113,313,1

81828386748175727473

8284838589829088909041

Tuy hòaNha trangLiên khươngBảo lộcPhan thiết

25,625,826,721,723,426,526,521,021,326,6

37,737,837,932,236,037,036,631,931,634,9

14,916,017,814,512,318,217,710,08,817,2

77817476827379768382

8689827680847874817651

Mỹ thoVĩnh long

26,226,025,827,727,926,6

36,636,235,136,636,834,7

15,614,518,415,917,918,9

697585777476

697282767878

35,937,332,935,4

19,017,421,218,1

77788179

8082787861

TP Hồ Chí Minh

27,026,526,827,0

35,035,735,637,3

18,918,318,417,4

81818374

77838274

II GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI TOA XE ƯỚP LẠNH

Từ trước những năm giải phóng, ở nước ta đã sử dụng toa xe ướp lạnh đểchuyên chở các loại thực phẩm đặc biệt là thịt, cá…với các loại toa xe ướp lạnh

do Trung Quốc, Liên Xô viện trợ là các loại toa xe ướp lạnh bằng nước đá hoặcmuối Sau này giải phóng, do các toa xe đã bị hư hỏng nghiêm trọng và do tìnhhình xã hội lúc bấy giờ nên các toa xe ướp lạnh đã không được sửa chữa haynhập mới nữa và đến nay thì không còn chiếc nào nữa

1 Toa xe ướp lạnh bằng lồng nước đá đặt hai đầu

Trước kia loại toa xe ướp lạnh này được dùng nhiều ở Liên Xô và một sốnước Đông Âu Như hình 1.1 chỉ rõ : dựa sát hai thành đầu toa xe có đặt đứnghai lồng nước đá hình khối chữ nhật Song vì một số khuyết điểm nên hiện nay

đã ngừng sản xuất

Hình 1.1: Toa xe ướp lạnh lồng nước đá đặt hai đầu.

Khuyết điểm chính của toa xe có lồng nước đá đặt ở hai đầu là:

- Nhiệt độ trong toa xe không đều, nhiệt độ vùng dưới lồng nước đá thấp,

mà vùng trên (nhất là chỗ gần cửa) nhiệt độ quá cao Nhiệt độ chênh lệchlớn nhất tới 10oC

- Nhiệt độ từ lúc cấp nước đá lần trước đến lúc cấp nước đá lần sau trongtoa xe là không đều

- Vì có lồng nước đá mà không gian xếp hàng hoá giảm bớt (khoảng 20%)

- Khi nước đá tiêu hao 30  40% là phải cấp thêm nước đá, do vậy tăngthêm lần cấp nước đá và thời gian dừng xe

2 Toa xe íp l¹nh hòm nước đá đặt trên mui

Ở Liên Xô, từ tháng 6 năm 1954 trở đi chỉ sản xuất loại toa xe ướp lạnhnày Từ quan điểm vật lý mà xét, sự lưu thông không khí trong loại toa xe nàyhợp lý nhất, như hình 1.2 chỉ rõ lưu thông không khí như vậy, không những độnóng không khí các điểm trong xe đều nhau, mà độ nóng trong khoảng thời giangiữa hai lần cấp nước đá sát nhau cũng chênh lệch nhau nhỏ

Hình 1.2: Sự lưu thông không khí của toa xe lồng nước đá đặt trên mui

Thùng xe và cửa của loại toa xe ướp lạnh này đều là kết cấu thép, giốngnhư loại lồng nước đặt ở hai đầu, kết cấu lớp vật liệu cách nhiệt cũng như vậy.Ghi sàn xe bằng kim loại, cũng có khi bằng gỗ, cao 120mm, sự sặp xếp của ghisàn sao cho không khí lưu thông được theo chiều ngang tức là các thanh dọc đặttrên các thanh ngang

Hòm nước đá mỗi toa xe có 6 chiếc, tổng dung tích là 10,2m3 , bề mặtlàm lạnh là 74m2, chứa 6 tấn nước đá Mỗi một hòm gồm 2 hòm nhỏ nối liền(theo chiều ngang) lại với nhau bằng thép góc ( đồng thời có tác dụng phân chianước đá cho đều) Mỗi một hòm đều có nắp đậy cách nhiệt (nắp 2 cánh), và cácnắp đều khóa chặt

Theo chiều dọc cứ hai hòm nước đá được nối lại với nhau bằng ốngđường kính 100mm, và mỗi một cặp như vậy có một ống xả nước muối Ống xảnước muối bao gồm ống xả trên, ống xả dưới và van Ở chỗ cao khoảng 2/3,ống xả trên có cửa tràn, phần nước muối trong hòm nếu quá nhiều sẽ tràn quacửa tràn ra ngoài Đầu trên ống xả thò ra ngoài mui xe, ở đầu có tay vặn Quađầu trên, dùng dây thép có thể lau rửa ỗng xả

Đầu dưới ống xả trên có vòng đệm cao su 3 để đóng kín cửa xả nước hòmnước đá.

Đầu ống xả thò ra ngoài mui xe được chụp kín bằng nắp đậy gỗ bọc vỏthép Để ngăn ngừa cửa tràn và cửa van bị tắc, bên ngoài ống xả có ống bảo hộ,ống này làm bằng thép lá tráng kẽm có đục nhiều lỗ hổng Đầu trên ống xả dướinối tiếp kín với van xả, đầu dưới thò ra ngoài sàn xe Một toa xe có treo 6 ống xảđường kính 75mm (mỗi bên đặt 3 ống) Để thải hết nước và căn bẩn ra ngoài, ởchỗ gần cửa có 2 ống xả xuyên qua sàn xe, đầu trên các ống này vừa vặn bằngmặt sàn xe, đầu dưới thì cắm vào trong bát xả

Phần đông các toa xe sản xuất trước năm 1957, cơ cấu xả nước đặt luôntrong hòm nước đá, các xe sản xuất sau này thì đặt ống xả trên đường nối thônggiữa các hòm nước đá Về nguyên lý tác dụng các kiểu ống xả này đều nhưnhau, nhưng các kiểu mới thì có cấu tạo đơn giản hơn, sử dụng tiện lợi hơn

Ngoài ra, trong toa xe còn có các thiết bị kiểm tra độ nóng, thường mỗitoa xe có 3 nhiệt kế, sắp đặt như sau: một nhiệt kế đặt ở thành bên gần chỗ cửa,còn 2 nhiệt kế kia đặt ở giữa hai thành đầu Bảng chỉ nhiệt kế ở thành bên vàmột nhiệt kế ở thành đầu đặt ở mặt ngoài thành đầu, như thế không cần phải mởcửa mà vẫn biết được nhiệt độ bên trong toa xe Bảng chỉ của nhiệt kế còn lạiđặt ở trong thành bên chỗ gần cửa để đo độ nóng khi xếp hàng hóa vào xe

So với toa xe ướp lạnh lồng nước đá đặt ở hai đầu, thì toa xe ướp lạnhhòm nước đa đặt ở trên mui có các ưu điểm chính sau đây:

- Nhiệt độ trong xe thấp hơn, đều đặn hơn Thực tế chỉ rõ nhiệt độ trong xegiữ được trong khoảng 8  10C

- Khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi, cũng như khi lượng nước trong hòmgiảm bớt, nhiệt độ trong xe cũng thay đổi rõ rệt

- Hầu như trước lúc nước đá chảy hết, hòm nước đá vẫn làm việc bìnhthường được Thường cứ 3-4 ngày đêm mới phải cấp nước đá một lần,nhờ đó giảm bớt thời gian dừng xe ở dọc đường, tăng nhanh vận tốc chạytầu

- Vì hòm nước đá đặt trên mui, nên gian buồng hàng hóa được mở rộng(tăng khoảng 25  30%).

3 Toa xe ướp lạnh hòm nước đá kiểu kết hợp

Như đã biết thiếu sót lớn nhất của toa xe ướp lạnh lồng nước đá đặt ở đầu

là độ nóng không khí trong toa xe không đều, ở vùng phía trên có độ nóng caonhất, hàng hóa xếp ở đó dễ hư hỏng Để khắc phục thiếu sót này Liên Xô đã chếtạo một loại toa xe ướp lạnh mới, trong đó đặt thêm hòm nước đá ở vùng phíatrên cửa (chứa được một tấn nước đá) nhờ vậy độ nóng xuống thấp rõ rệt, nhiệt

độ trong toa xe đều đặn hơn nhiều Loại toa xe này là kiểu hòm nước đá kết hợp

Qua dùng thử, thấy so với toa xe ướp lạnh lồng nước đá đặt ở đầu, nhiệt

độ không khí trong toa xe kiểu kết hợp trung bình thấp hơn 3 4oC, chênh lệch

độ nóng giữa các điểm trong toa xe không vượt quá 4  5oC

Hòm nước đá phụ bao gồm có 2 hòm nhỏ, làm bằng thép lá dầy 3mm, cửacấp nước đá cũng ở trên mui, ống xả nước gồm 2 đường ống nối liền với hòmnước đá, đặt sát vào thành bên, xuyên qua gian buồng đặt hàng hóa Nước đátrong hòm này chỉ được xả lúc nạp nước đá thôi

4 Toa xe ướp lạnh dùng CO 2 thể cứng

Mặc dù giá thành sản xuất CO2 thể cứng hiện nay còn rất cao, song vìnhiệt bốc hơi lớn và có thể đạt tới nhiệt độ thấp, nên trên toa xe ướp lạnh vẫndùng Toa xe ướp lạnh CO2 thể cứng tăng thêm được trọng tải (trọng lượng CO2thể cứng cần thiết chỉ bằng 1/8 trọng lượng nước đá), tăng thêm vận tốc, vìkhông phải xả nước và nước muối, nên cải thiện được chất lượng lớp vật liệucách nhiệt

Đối với toa xe ướp lạnh nước đá, đường ray và các chi tiết của nó luônluôn bị nước muối làm ẩm ướt, dễ rỉ mục, đối với toa xe ướp lạnh dùng CO2 thểcứng tránh được hiện tượng này

Song trong toa xe ướp lạnh dùng CO2 thể cứng khó giữ cho độ nóng trong

xe được đều đặn, khó điều tiết nhiệt độ trong xe

Có 2 cách làm lạnh bằng CO2 thể cứng: trực tiếp và gián tiếp Làm lạnhtrực tiếp là sau khi bốc hơi, hơi CO2 tiếp xúc trực tiếp với hàng hóa Khi nồng

độ CO2 trong không khí vượt quá 10% thì gây ảnh hưởng xấu tới người và hànghóa

Làm lạnh gián tiếp là sau khi bốc hơi và hút nhiệt, hơi CO2 từ hòm kín xả

ra ngoài trời Cũng có thể là CO2 thể cứng làm cho hơi nước ( của một chất lỏng

dễ bốc hơi) ngưng tụ thành nước, nước lỏng này lưu thông trong đường ốngxoắn ruột gà đặt trên mui xe, nước lỏng hút nhiệt của hàng hóa rồi lại bốc hơi

Cách làm lạnh đơn giản nhất là đặt CO2 thể cứng vào trong bình chứa( chứa được 200kg), ngoài bình chứa có gắn nhiều tấm tản nhiệt, lại dùng quạt

để lưu thông không khí

5 Toa xe ướp lạnh sử dụng máy móc

Sử dụng toa xe ướp lạnh máy móc trên đường sắt đã đem lại nhiều hiệuquả tốt: cải thiện được chất lượng hàng hoá, nâng cao vận tốc vận chuyển Hiệnnay đoàn tầu ướp lạnh máy móc có các loại sau đây:

- Đoàn tàu ướp lạnh tập trung, dùng nước muối lạnh truyền tới các toa.Thuộc loại này có đoàn tàu 23 toa và đoàn tàu 12 toa

- Tổ toa xe ướp lạnh phát điện tập trung, làm lạnh riêng biệt Thuộc loạinày có tổ 5 toa và tổ 3 toa

- Toa xe ướp lạnh đơn chiếc (có đủ hệ thống phát điện và hệ thống làmlạnh)

Nguồn sản xuất lạnh trên các loại toa xe kể trên chủ yếu là máy nén hơinước Có hai cách làm lạnh: trực tiếp và gián tiếp

- Làm lạnh trực tiếp: được dùng trên các tổ toa xe 5 toa và tổ 3 toa, và cảtrên toa xe đơn chiếc Trong đó có bộ bốc hơi được đặt ngay trong gianhàng hoá

- Làm lạnh gián tiếp: được dùng trên các đoàn tau 23 toa và đoàn tàu 12toa Nguyên lý cấu tạo khác với làm lạnh trực tiếp ở chỗ: bộ bốc hơikhông đặt ở trên một chiếc toa xe cùng với máy nén và các phần khác của

hệ thống làm lạnh, dùng nước muối làm vật đưa truyền lạnh tới các toa xehàng.

a) Toa xe ướp lạnh tập trung dùng nước muối

Sau khi được làm lạnh, nước muối từ bộ bốc hơi được máy bơm bơm vàođường ống chính chảy tới nhóm đường ống làm lạnh nhóm ống làm lạnh đượctreo ở dưới trần các toa xe hang hoá; sau đó nước muối đã nóng lại mem theođường ống chính chảy trở về bộ bốc hơi Cứ thế, nước muối được tuần hoàn liêntục, mang nhiệt từ các gian hàng hoá đưa truyền cho chất làm lạnh ( trao đổi ở

bộ bốc hơi) Nước muối thường dùng là CaCl2

Đương nhiên bên cạnh các ưu điểm , các toa xe ướp lanh máy móc cũngkèm theo các khuyết điểm : cấu tạo phức tạp, vận dụng, sửa chữa khó khăn, vốnđầu tư lớn

b) Toa xe ướp lạnh đơn chiếc

Toa xe bảo đảm vận chuyển các loại hàng hóa như sau: hàng hóa ướpđông, nhiệt độ trong gian buồng hàng hóa giữ ở -20oC khi nhiệt độ không khíngoài trời là +30oC ; rau bí , hoa quả, khi nhiệt độ không khí ngoài trời là +30oCtrong hai ngày đêm

Bệ toa xe có xà dọc giữa Thùng xe kết cấu hàn toàn kim loại, mặt ngoàithành xe và mui xe bọc bằng thép lá dầy 3mm , mặt trong lát gỗ ván dầy 10mm.Thùng xe lót vật liệu cách nhiệt mi-pô-ra, thành bên dầy200mm, mui xe dầy220mm,sàn xe dầy 110mm

Hệ số truyền nhiệt trung bình của gian buồng hàng hóa là 1,26 kj/

m2.giờ.oC

Trong gian buồng hàng hóa có hệ thống thông gió cưỡng bức Ngoài gianbuồng hàng hóa, toa xe còn có gian buồng máy móc Trong gian buồng máymóc có đặt hai trang trí làm lạnh máy nén Ø12 Mỗi một trang trí bao gồm máynén hai xylanh kiểu đứng, bình phân tách dầu nhờn, bộ ngưng tụ kèm theo thùngchứa, máy làm lạnh không khí, các thiết bị điều chỉnh tự động và kiểm tra độ

nóng Năng lượng làm lạnh của máy nén là 52.000 kj/giờ ứng với số vòng quay

là 940 vòng/phút

Không khí để làm lạnh máy nén được máy quạt cấp vào qua cửa nạp gió

và thải ra ngoài qua một cửa lưới Máy quạt công suất 0,63 kw khi vòng quay

2800 vòng/phút

Bộ ngưng tụ tấm mỏng làm lạnh bằng không khí , có bề mặt truyền nhiệt

là 76 m2, đặt ở dưới trần xe Không khí dùng cho bộ ngưng tụ được cấp vàobằng một máy quạt ly tâm sản lượng gió 5,160 m3/giờ, động cơ điện công suất1,1kw khi số vòng quay 2,800 vòng/phút

Bộ bốc hơi bao gồm sáu nhóm đường ống có tấm tỏa nhiệt đồng bộ bốchơi của cả hai trang trí làm lạnh được lắp chung trong một máy làm lạnh, đượcngăn cách nhau bằng một bức vách chắn ( bằng kẽm), bức vách này còn có tácdụng dẫn không khí lưu thông Bề mặt tỏa nhiệt của cả bộ làm lạnh không khí là

153 m2

Trạm điều chỉnh đặt ở trong gian buồng máy móc, bao quanh ngoài đượccách nhiệt Trạm điều chỉnh có hai van điều tiết độ nóng ( một cho độ nóng bốchơi t = -30o C , và một cho t = -10oC ) và hai van điều tiết nước muối; hai vannước muối này có cùng một rơle nhiệt đặt ở trong gian buồng hàng hóa Sức épchất làm lạnh được kiểm tra bằng một đồng hồ sức ép đặt ở một bảng riêng,đồng hồ sức ép nối thông với công tác điện của động cơ điện dùng cho máy nén,khi sức ép đạt tới 15at thì động cơ ngưng làm việc

Phần trên của bộ làm lạnh được nối thông với đường ống thông gió bằngmột đường ống Để lưu thông không khí , cùng hai máy quạt công suất củađồng cơ máy quạt là 1,1 Kw, động cơ này đặt ở trong gian buồng máy móc

Năng lượng điện cần dùng cho thiết bị làm lạnh do hai cụm máy nỏ phátđiện đặt ở trong gian buồng máy móc sản ra Cụm máy gồm có một máy nổcông suất 25 ngựa và máy phát điện xoay chiều 3 pha công suất 19 kw ứng khivòng quay 1500 vòng/phút

Trạng thái không khí ở trong gian buồng hàng hóa được kiểm tra bằngnăm nhiệt kế diện trở và nhiệt kế đo đọ ẩm Hai nhiệt kế lắp vào dây dẫn mềmdài 8m, đặt lẫn ở trong hàng hóa, nhiệt kế thứ ba lắp ở cửa không khí từ bộ làmlạnh đi ra, còn hai cái nữa lắp ở thành bên.

Hình 1.3: Toa xe ướp lạnh đơn chiếc

1- Quạt thông gió cưỡng bức; 2- Giàn bốc hơi; 3- Trần toa xe cách nhiệt; 4- Cửa toa xe cách nhiệt; 5- Sàn ghi; 6- Cách nhiệt toa xe; 7- Dàn ngưng;

8- Động cơ Điêze; 9- Máy nén; 10- Bình ngưng.

CHƯƠNG II:

THIẾT KẾ TỔNG THỂ TOA XE ƯỚP LẠNH CHỞ THỰC PHẨM VÀ HOA QUẢ

I Lựa chọn kích thước cơ bản của toa xe

Các kích thước cơ bản của toa xe cũng như các bộ phận của nó khi chếtạo chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, đó là:

- Tải trọng trục cho phép

- Khung giới hạn đoàn tàu

- Khả năng thông qua đường cong

- Vật liệu chế tạo toa xe

Trong thực tế việc đảm bảo đầy đủ các yêu câu trên là rất khó khăn Tuynhiên tuỳ vào yêu cầu cụ thể, các kích thước cơ bản phải thoả mãn hợp lý cácthông số trên và phải có các số liệu thống kê có liên quan

Trong phạm vi đề tài ta sẽ chọn sơ bộ các kích thước của toa xe thiết kếtrên cơ sở tham khảo các toa xe cùng loại có sẵn

* Các thông số cơ bản như:

- Chiều dài toàn xe 2L0 (Tính từ tâm hai móc nối)

- Khoảng cách hai cối chuyển

- Chiều rộng bệ xe

- Chiều cao bệ xe

- Khoảng cách trục trong một giá chuyển…

Các thông số này sẽ được lấy sơ bộ từ kích thước thật của các toa xe cùngloại đang vận dụng trên đường sắt Việt Nam từ đó tính toán kiểm tra và chỉnhsửa cho phù hợp với thực tế

II Lựa chọn sơ bộ các kích thước kết cấu cơ bản của thùng toa xe

1 Lựa chọn sơ bộ các kích thước tổng thể

- Chiều dài: Toa xe 20676 mm

Thùng xe 20005 mm

- Chiều rộng: 2895+5 0 mm

- Chiều cao: 3900+0 -5 mm

- Sàn xe tới ray: 1100 mm

- Cự ly cối chuyển : 14000 mm

2 Đặc điểm của kết cấu thùng xe

Đây là loại toa xe có thùng toàn kim loại, là kết cấu toàn thân chịu lựcdạng vỏ kín, trong đó vỏ bọc kim loại được gia cố bằng các phần tử cứng ngang

và dọc

Thùng xe là nơi chứa hàng hoá cần ướp lạnh và các trang thiết bị Về kếtcấu thép của thùng toa xe ướp lạnh thì có hai cửa lấy hàng bố trí ở hai thành bên(đối diện nhau)

Kết cầu thùng xe bao gồm: kết cấu thép bệ xe, sàn xe, thép thành bên 1,thép thành bên 2, thành đầu 1, thành đầu 2, kết cấu mui xe, và các bộ phận kháccủa toa xe

a Kết cấu bệ xe

Sau khi nghiên cứu một số loại toa xe sử dụng trên đường sắt Việt Nam ,dựa vào tải trọng vận chuyển và tính chất của toa xe, chọn toa xe có kết cấu bệ

xe không có xà dọc giữa, với các thông số như sau :

- Hai xà đầu ngoài làm bằng thép đúc CT dày 10mm

- Bốn xà đầu trong làm bằng thép hình [200x90x8

- Hai xà dọc cạnh làm bằng thép hình [200x90x8

- Bốn thanh xà chéo 2 trái 2 phải làm bằng thép đúc CT3 định hình[260x100x10]

- Hai xà gối làm bằng thép đúc CT3 dầy 12mm hàn thành xà hộp

Ngoài ra còn có các xà ngang phụ các tấm ke góc, các tấm đệm, miếngtăng cứng cho bệ xe Bệ xe được thiết kế phù hợp với giá chuyển hướng Ấn Độ

* Đặc trưng hình học của một số xà chính trong bệ xe :

xà gối cần được gia cường bằng các tấm ke dầy 10mm

Hình 2.2 Kết cấu thành bên toa xe lựa chọn

c Kết cấu thành bên

Gồm khung thép và vỏ thép :

- Khung thép thành bên gồm các cột đứng và ngang Các cột đứng vàngang làm bằng tôn 4mm dập thành hình chữ [90x35x4 Thanh ngang trên làmbằng thép L75x75x5 Ở mép trên của thành thép bên được làm bằng tôn dầy4mm dập thành hình chữ L60x30x4 chạy dọc suốt thành bên để đỡ mui xe

- Kết cấu vỏ thép thành bên được làm bằng tôn dày 2,5mm và được dậpgân tăng độ cứng theo chiều dọc xe Để giảm ứng suất và tăng cứng Khung thép

và vỏ thép được hàn ghép chắc chắn và được liên kết hàn với bệ

d Kết cấu thép thành đầu

Hai thành đầu có khác nhau ở chỗ một đầu thì liên kết trực tiếp với muicòn đầu kia để đặt máy ĐHKK về cơ bản vẫn như nhau bao gồm kết cấu khungthép và vỏ thép

- Khung thép gồm hai cột đầu xe là thép hình chữ [95x45x35x4, ngoài racòn có các cột đứng và ngang làm bằng tôn 4mm dập thành hình chữ [90x35x4

- Thanh ngang trên được làm bằng thép chữ [115x75x4 Trên cùng là vànhmai L60x25x3

- Thanh đứng làm bằng thép chữ [120x75x4

- Kết cấu vỏ thép thành đầu được làm bằng tôn dày 2,5mm và được dậpgân

Tại chỗ trần bằng đỡ máy lạnh ở đầu xe bố trí các xà hộp 120x50x3 và50x50x3, các xà của khung thép mui xe được liên kết hàn chắc chắn và toàn bộđược phủ thép tấm dày 2mm Phần mui xe hàn ghép với nhau bằng mối hàn liền

để chống dột nước và hàn ghép với khung thép bằng hàn phân đoạn

f Kết cấu cách nhiệt

Khi thiết kế một toa xe thì kết cấu cách nhiệt của thùng xe (thành bên, thành đầu, bệ, mui ) phải tính toán sao cho có hệ số truyền nhiệt phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm của Việt Nam Ở đây em thiết kế lớp cách nhiệt như sau:

g Kết cấu cửa lấy hàng toa xe ướp lạnh

Cánh cửa khung xương toàn kim loại tạo bởi các thanh thép hình đượcbọc ngoài bằng thép phẳng 2mm sau đó đến lớp cách nhiệt và trong cùng làInox

Cánh cửa được ghép với thành xe bằng bản lề, mép tiếp xúc giữa 2 cánhcửa với nhau có dạng bậc thang (3 bậc vật liệu bằng cao su).

Hình 2.5 : Kết cấu cửa xếp dỡ hàng hóa toa lựa chọn

II Thông số kỹ thuật và các bộ phận cơ bản của bộ phận chạy:

1 Giá chuyển hướng:

a Chức năng của giá chuyển hướng:

Trong toa xe giá chuyển hướng là bộ phận quan trọng không thể thiếu đểđoàn tàu vận hành Nó là bộ phận chạy của toa xe, nhờ có giá chuyển hướng chophép chúng ta chế tạo các loại toa xe cao cấp hơn, có tải trọng lớn và cự ly cốichuyển hướng dài

Có giá chuyển toa xe vào đường cong dễ dàng kể cả những đường cong

có bán kính nhỏ Khi toa xe chuyển động trên những đoạn đường không bằngphẳng thì thùng xe có sử dụng giá chuyển có độ dịch chuyển thẳng đứng nhỏhơn so toa xe không sử dụng giá chuyển

Giá chuyển hướng cho phép lắp nhiều hệ lò xo, giảm chấn đảm bảo độ ổnđịnh của vị trí thùng xe, tạo cho toa xe có độ bình ổn tốt khi chuyển động, nhờvậy tính êm dịu chạy tàu được cải thiện.

Giá chuyển có thể tách ra khỏi thùng do đó việc kiểm tra và sửa chữagầm và bệ xe rất thụân tiện

Để tiện cho việc thiết kế, chế tạo chọn giá chuyển hướng Ấn Độ cho toa

xe ướp lạnh

b Các thông số kỹ thuật giá chuyển hướng Ấn Độ :

- Khổ đường: 1000mm

- Tải trọng trục: 11 tấn/trục

- Khoảng cách hai trục trong một giá chuyển hướng là: 1980mm

- Khoảng cách hai mặt lăn bánh xe: 1494mm

- Khoảng cách hai chốt dưới biên treo: 1570mm

- Chiều dài biên treo: 313mm

- Độ nhún tĩnh bầu dầu dưới tải trọng 1 tấn là 13,16mm

- Độ nhún tĩnh của lò xo cối chuyển hướng dưới tải trọng 1 tấn : 6,48mm

- Khoảng cách hai bàn trượt:1,070mm

- Chiều cao mặt trên cối chuyển hướng đến mặt ray là: 735+5mm dưới tựnặng 28T

- Bội suất hãm giá chuyển: 4

- Tự nặng giá chuyển hướng là 4 Tấn trong đó bộ phận dưới lò xo là 2 Tấn

- Độ cứng tổng cộng lò xo trung ương 1 giá: 2.748.641N/m

- Độ cứng ttỏng cộng lò xo bầu dầu 1 giá: 3.454.231 N/m

- Hệ số cản hai giảm chấn 1 giá: 120.000 N/m

- Tốc độ cấu tạo: 80 km/h

Đây là loại giá chuyển có bàn trượt chịu lực

c Đánh giá ưu điểm của giá chuyển Ấn Độ :

- Dùng bàn trượt chịu lực nên có độ ổn định tốt, ít bị trật bánh Phươngthức truyền lực qua cối chuyển là phương thức thường gặp đối với toa xe có tốc

độ trung bình trở xuống thì không có vấn đề gì lớn Để nâng cao độ ổn địnhngang cho toa xe chạy ở tốc độ cao dùng bàn trựot chịu lực đã được chứng minhtrong thực tế là có hiệu quả, đó là việc sử dụng bàn trượt chịu lực ở giá chuyển

Ấn Độ Với sự nâng cao toa xe, tốc độ chạy tàu và an toàn của ngành đường sắtViệt Nam ta mới thấy được tác dụng ổn định của bàn trượt chịu lực

- Với giá chuyển Ấn Độ do việc giải quyết tốt vấn đề định vị giữa bầudầu và khung giá cộng thêm viêc bàn trượt chịu lực nên 1 phần hạn chế đượcchuyển động rắn bò, khung giá gọn nhẹ, cự ly trục ngắn là rất hợp lý

- Ngoài ra với sự ổn định tốt của hộp dầu và cộng việc sử dụng thanh đànhồi liên kết giữa xà nhún và khung giá: Sử dụng tổ hơp lò xo và giảm chấn thuỷlực đặt thẳng đứng giảm được đáng kể hiện tượng rắn bò từ giá chuyển hướngtruyền lên toa xe

- Việc sử dụng giảm chấn thuỷ lực hai chiều ở hệ lò xo bầu dầu còn cótác dụng tốt về động lực, đó là khả năng tự lựa chọn của bộ trục bánh xe khi toa

xe đi vào đường cong làm gờ băng đa bánh xe mòn đều hai phía bánh của bộtrục xe Đây là một ưu điểm nổi bật của giá chuyển Ấn Độ

2 Hệ thống đầu đấm móc nối:

a Giới thiệu chung về đầu đấm – móc nối:

Đầu đấm - móc nối dùng để nối các toa xe với nhau cũng như giữa toa

xe và đầu máy, giữ cho chúng ở một khoảng cách nhất định, truyền lực đấm vàkéo trong đoàn tàu đồng thời giảm nhẹ tác dụng động của chúng xảy ra trongquá trình chạy tàu và dồn phóng lập tầu tại các ga

Thiết bị thực hiện đầy đủ các chức năng trên được gọi là bộ đầu đấm –móc nối liên hợp Có thể hai chức năng đấm và móc kéo được thực hiện riêngbiệt

Nếu chỉ truyền và giảm nhẹ tác dụng động của lực đấm, đồng thời giữmột khoảng cách nhất định giữa các toa xe với nhau và giữa toa xe với đầu máythì được gọi là thiết bị giảm đấm Thiết bị nối trực tiếp các toa xe với nhau và

giữa toa xe với đầu máy được gọi là móc nối Thiết bị móc nối được chia thànhhai loại : móc nối tự động và móc nối không tự động.

Hiện nay hầu hết các toa xe đều sử dụng loại đầu đấm móc nối tự độngbởi nó có các ưu điểm sau đây:

- Móc nối có độ bền cao, truyền được lực dọc cao, dùng được cho cácđoàn tàu tải trọng lớn

- Tránh được lao động nặng nhọc & nguy hiểm cho con người khi mócnối hoặc khi cắt, giảm được thời gian dồn lập tàu

- Giảm được trọng bì của các toa xe có giá chuyển hướng nhờ giảm nhỏđược các xà đầu (xà chịu đấm) & xà dọc cạnh của toa xe

Để chạy được liên vận thì thiết bị đâù đấm - móc nối phải được sản xuấttheo tiêu chuẩn chung và phải có tính lắp lẫn cao Trên đường sắt Việt Nam sửdụng nhiều loại đầu đấm - móc nối của một số nước như Trung Quốc, ấn Độ,Rumani, Nhật Bản…Hiện nay đầu đấm – móc nối dùng cho đường sắt nước taphổ biến là đầu đấm – móc do ấn Độ, Trung Quốc sản xuất

* Móc nối tự động liên kết mềm:

Móc nối loại này cho phép hai thân móc nối dịch chuyển tương đối vớinhau trong phạm vi thẳng đứng trong giới hạn cho phép của chiều cao đầu đấmgiữa hai toa xe nối nhau.

- Sự dịch chuyển trong mặt phẳng ngang được thực hiện nhờ khớp ở thânmóc

Móc nối tự động liên kết mềm được sử dụng rộng rãi do có các ưu điểm sauđây:

- Cho phép lắp ghép được với nhau các móc nối có chiều cao sai lệch lớn

- Khớp nối đuôi móc - quang đỡ hộp giảm đấm có kết cấu đơn giản

- Khối lượng của móc nối tự động nhỏ

- Kết cấu và công nghệ đúc của phần đầu móc đơn giản

Do những ưu điểm trên mà đầu đấm móc nối tự động liên kết mềm được

sử dụng rộng rãi trong cả toa xe hàng lẫn trong toa xe khách

c Hộp giảm đấm:

*Chức năng:

Hộp giảm đấm có vai trò giảm bớt kực kéo và đấm, truyền từ đầu đấmmóc nối tới bệ xe và các phần tử khác của toa xe Thông qua hộp giảm đấm, mộtphần động năng va đập chuyển hoá thành công của lực ma sát, phần còn lạichuyển thành thế năng biến dạng của các phần tử đàn hồi trong hộp giảm đấm

*Tham số kỹ thuật của hộp giảm đấm:

Khi thiết kế mới hộp giảm đấm hoặc lúc đánh giá chất lượng làm việccủa hộp đang dùng, phải dựa vào một số tham số kỹ thuật sau:

- Dung năng của hộp giảm đấm E: Là động năng va chạm mà hộp giảmđấm thu được ứng với hành trình lớn nhất ( E > 60KN).

- Lực lớn nhất khi nén hết hành trình của hộp giảm đấm, không đượcvượt quá 2,5 MN

- Hành trình lớn nhất của hộp giảm đấm: Khoảng 60 ? 80 (mm)

- Lực căng ban đầu < 0,2 MN

- Lực tĩnh lớn nhất nén từ hộp giảm đấm tới hết hành trình > 1MN

- Hệ số hấp thụ năng lượng không thuận nghịch > 0,6

- Chỉ tiêu ổn định: Là khả năng giữ đựoc các tham số cơ bản khi tải trọnglặp lại nhiều lần

- Chỉ tiêu chống kẹt: Là khả năng sẵn sàng làm việc khi tải trọng tác dụnglặp lại, xác suất sẵn sàng làm việc > 0,98

- Tuổi thọ và độ bền: Được đánh giá bằng thời gian làm việc lâu dài và

ổn định, trong thời gian đó dung năng không được giảm quá 25%

d Giới thiệu một số loại giảm đấm thường dùng:

*Hộp giảm đấm lò xo cao su:

- Cấu tạo của hộp giảm đấm lò xo cao su bao gồm :

+ Nắp hộp giảm đấm

+ Tấm dẫn hướng

+ Các tấm cao su chịu nén

- Thông số kỹ thuật:

Hộp giảm đấm lò xo cao su có kết cấu đơn giản gọn nhẹ, dung năng lớn

E = 400 KJ ứng với lực nén 1,8 MN

e Lựa chọn đầu đấm móc nối:

Trong quá trình nghiên cứu, đánh giá và vận dụng thực tế ta nhận thấyđầu đấm – móc nối tự động làm việc có độ tin cậy cao Hiện nay trên đường sắtViệt Nam đang dùng chủ yếu loại đầu đấm móc nối tự động có đuôi giảm chấncao su, loại này có các ưu điểm nổi bật sau:

- Làm việc ổn định với độ tin cậy cao

- Dễ dàng trong việc sửa chữa và bảo dưỡng

_ Trạng thái mở móc:

Được thực hiện khi mở khoá cắt móc đoàn tàu, giải phóng các toa xe.Dùng càn giật kéo các chốt khoá lưỡi móc 3 lên đến vị trí nào đó(chưa kéo hếtnấc) khiến cho phần lồi của khoá lưỡi móc 5 nằm vào chỗ lõm của đầu móc mặt

cong của khoá lưỡi móc 5 & mặt trên của đuôi lưỡi móc 6 nằm trên một mặtphẳng Khoá lưỡi móc không chặn được lưỡi móc nữa Lưỡi móc ở vị trí này cóthể quay quanh chốt 2, móc nối ở vào trạng thái mở khoá

_ Trạng thái mở hết:

Nếu tiếp tục kéo chốt khoá lưỡi móc 3 tới hết nấc thì mặt trên của khoálưỡi móc 5 sẽ đẩy vào đầu của chốt đẩy lưỡi móc 4, thân của chốt 4 sẽ tựa vào

thành đầu móc nối 1 và đầu kia tỳ vào đuôi lưỡi móc 6 làm cho lưỡi móc quayquanh chốt 2 đến khi mở hết hành trình.

Để đảm bảo an toàn khi đoàn tàu chuyển động, chốt khoá lưỡi móc 3được làm thành các mấu vuông ở đầu, khi đóng móc mấu vuông nằm vào trongrãnh lõm của đầu móc 1; chốt 3 không tự nhảy lên được ngay cả khi các toa xechấn động mạnh, tránh được hiện tượng mở móc nối các toa xe

_ Nguyên lý làm việc của hộp giảm đấm lò xo – cao su :

Lò xo cao su trong hộp giảm đấm là một tổ hợp gồm các tấm cao su ghépxen lẫn với các tấm thép mỏng trong đó các lá thép đóng vai trò tăng độ cứng,

độ tin cậy và tuổi thọ của cả bộ lò xo Hộp giảm đấm gồm có nắp 1, các tấm dẫnhướng 2 (đóng vai trò ngừa sự cong vênh có thể xảy ra của cụm các phần tử cao

su khi chịu nén) và các tấm cao su chịu nén 3

Dung năng của hộp giảm đấm đạt 40KJ ứng với lực nén khoảng 1,8 MN

3 Hệ thống hãm:

• Hệ thống hãm tay kiểu trục vít thẳng đứng

• Hệ thống hãm gió ép gián tiếp tự động lắp van KNOOR kiểu KE1CSL có

cơ cấu điều chỉnh guốc hãm SAB-DVR2a-45

Ta chọn hệ thống hãm như sau:

- Xi lanh hãm: Loại 356 & 305 mm

- Áp suất trong nồi hãm:3,8 ±3 KG/cm2

- Bội suất hãm theo kiểu giá chuyển Ấn Độ Ngc=4

- TGP: Dung tích V = 97L

- Hệ thống điều chỉnh khe hở guốc hãm SAB – DRV

Thùng gió phụ và van được lắp trên bệ xe, còn nồi hãm được lắp trên khung giáchuyển Đường dẫn gió từ nồi hãm vào va hãm là đường ống gió mềm để đảmbảo độ dịch chuyển tương đối giữa bệ xe và giá chuyển hướng

IV Tính toán kiểm nghiệm toa xe lựa chọn thông qua.

1 Kiểm nghiệm khung giới hạn

1 Khái niệm về khung giới hạn:

Khung giới hạn là đường bao của mặt ngang vuông góc với trục tim củađường sắt, bao gồm:

Khung giới hạn kiến trúc: Là đường bao nhỏ nhất, bên trong đường baonày không cho phép sắp đặt bất kỳ một kiến trúc và trang thiết bị nào khác

Khung giới hạn đường tàu: Là đường bao lớn nhất cho phép của mặt cắtngang của đoàn tàu, các chi tiết của doàn tàu trong mọi tình huống đều khôngđược nhô ra khỏi đường bao

Khung giới hạn đoàn tàu khổ đường 1000 (mm) được thể hiện trên hình

vẽ bên ở phần này ta mới kiểm tra cho các kích thước chọn sơ bộ và có thể điềuchỉnh các kích thước nếu cần

2 Kiểm nghiệm khổ giới hạn toa xe theo mặt cắt ngang

2Bo : Chiều rộng khổ giới hạn ĐMTX trên đường cong

E : Khe hở cần thiết từ đường bao chế tạo tới khung giới hạn đoàn tàu tại mặt cắt đang xét

ở đây ta đã có 2B = 2.14000 = 28000 (mm).

*Tính Bo :

Khi toa xe vào đường cong bụng và lưng đường cong sẽ bị lấn thêm một lượng nhất định Do đó chiều rộng khổ giới hạn ĐMTX trên đường cong sẽ lớn thêm

Độ nới rộng phía bụng đường cong:

75

3 ,

Et : Dịch chuyển lớn nhất khi đoàn tàu ở trên đường thẳng.

Y : Độ võng tâm quay ở trên đường cong