Ưu điểm của giá chuyển hướng toa xe khách kiểu Ấn Độ
MỤC LỤC
Giá chuyển hớng sử dụng lò xo không khí
Trên thực tế thì giá chuyển hớng sử dụng lò xo không khí bao gồm các chi tiết sau: lò xo không khí, buồng khí phụ, van khống chế độ cao, van sai áp, bộ lọc bụi, kết cấu treo lò xo trung ơng, lò xo cao su tròn, xà nhún, hệ thống hãm tay, thanh kéo nén, giảm chấn thuỷ lực ngang, hệ thống hãm gió ép, khung giá. Mặt thứ hai là hoà hoãn xung kích và dao động của toa xe do các nguyên nhân : đờng không bình thuận ( mối nối ray, ghi, ray mòn và biến dạng không đều ) bánh bị mòn không tròn, cổ trục lệch t©m.
Lựa chọn giá chuyển hớng toa xe khách kiểu ấn Độ
Giá chuyển hớng toa xe khách kiểu Ân Độ : Khác với giá chuyển hớng sử dụng lò xo không khí,giá chuyển hớng kiểu Ân Độ đợc sử dụng ở nớc ta từ rất lâu,với những u điểm nh:Cấu tạo đơn giản; dễ bảo dỡng và thay thế; độ êm dịu tơng đối cao ;thời gian sử dụng dài ;thích hợp với điều kiện địa hình và thời tiết nớc ta.Vì thế cho đến ngày nay tuy đã có 1 số loại giá chuyển hớng có chất lợng tốt ra đời nhng giá chuyển hớng ấn Độ vẫn đợc sử dụng nhiều nhất trong. Kết luận: Do những u điểm trên,cũng nh do tình hình kinh tế xã hội nớc ta hiện nay ta tiếp tục chọn giá chuyển hớng toa xe khách ấn Độ cho nghành vận tải đờng sắt Việt Nam.
Đặc điểm cấu tạo giá chuyển hớng toa xe khách kiểu ấn Độ
Các xà ngang chính, xà ngang phụ, xà dọc là những tấm thép chữ |, I, U tạo lên 1 khung cứng vững vừa đảm bảo độ bền cao vừa có khối lợng bé dẫn đến giảm nhẹ trọng lợng giá chuyển hớng. Trong hệ thống lò xo trung ơng mỗi giá lắp giảm chấn thủy lực đứng R2 dập tắt dao động nổi thùng xe (ϕk) gật đầu thùng xe (Zk) và giá chuyển (Zt) lăn ngang cấp thùng xe (0k1) và khung giá (0t). Bệ lò xo và lò xo trung ơng đợc treo bằng các tay treo liên kết khớp nghiêng 1 góc là 80 theo chiều thẳng đứng của xe tạo nên lực phục hồi chiều ngang nâng cao tính bình ổn định khi toa xe thông qua đờng cong. Giảm chấn thuỷ lực. Giá chuyển hớng Ân Độ có tất cả10 giảm chấn thuỷ lực , trong đó có 8 giảm chấn bầu dầu đợc bố trí bên trong các lò xo bầu dầu và 2 giảm chấn trung. ơng ,tất cả các giảm chấn này đều đợc bố trí thẳng đứng.Giảm chấn có tác dụng làm tắt nhanh các dao động kể cả dao động ngang và dao động thẳng đứng, tăng tính năng êm dịu của đoàn tàu, đảm bảo chất lợng đoàn tầu tốt hơn. Tổ hợp lò xo bầu dầu là bộ phận quang trọng của bộ trục bánh có tác dụng truyền lực thẳng đứng từ trên thùng xe xuống bộ trục bánh. Nó có tác dụng giảm chấn khi toa xe đi qua mối nối ray. Tại hệ thống lò xo bầu dầu mỗi lò xo bầu dầu có lắp một giảm chấn thủy lực lồng phía trong lò xo bầu dầu làm giảm chấn động theo phơng thẳng đứng và đồng thời dẫn hớng cho dao động thẳng đứng. Để giảm lực dọc ngang từ thùng xe truyền xuống giá chuyển hớng thì cối chuyển trên và dới có lắp thêm đệm cao su đàn hồi. +) Giảm lực cản chuyển động, dẫn đến giảm tiêu hao nhiên liệu cho. +) Giảm chi phí sửa chữa đầu máy toa xe. +) Giảm lực cản khi khởi cộng 7 - 10 lần, bầu dầu ổ lăn không phụ thuộc vào thời gian ngừng tàu và nhiệt độ môi trờng, cho đến nay cha có trờng hợp nào cháy bầu dầu ổ lăn do tăng tốc độ, do kéo dài thời gian dừng tàu, rút ngắn thời gian quay vòng toa xe. +) Giảm công làm dầu và công khám chữa.
3.1-Thiết kế kỹ thuật giá chuyển hớng
Thiết kế khung giá
- Các xà đợc hàn liên kết lại với nhau tạo thành khung giá trên những bệ gá chuyên dùng ,sau đó dùng biện pháp tôi hoặc ram nhằm loại bỏ ứng suÊt d. - Định vị để hàn các thiết bị liên kết với các bộ phận khác nh : píttông của giảm chấn thuỷ lực,chốt để treo tay treo,các chốt để treo xà hãm,chốt.
Thiết kế xà nhún
Xà nhún trong giá chuyển hớng ấn Độ có vai trò to lớn trong vấn đề an toàn cũng nh êm dịu cho cả đoàn tầu .Vì vậy việc thiết kế xà nhún phải đảm bảo. Chế tạo xà nhún toa xe khách người ta thường xuất phát từ bản vẽ thiết kế tổng thể xà nhún , tổng quan toàn bộ các bộ phận chi tiết của xà nhún , các yêu cầu kĩ thuật khi lắp ghép , số lượng các bộ phận chi tiết. Xà nhún giá chuyển hướng toa xe khách thường chề tạo bằng tôn hàn được chế tạo theo các bản vẽ và thường gồm : tấm trên , tấm dưới ,các tấm bên ,cối chuyển , hộp dầu , các tấm gia cường và một số chi tiết phụ khác.
12.Hàn các chi tiết phía ngoài như hộp dầu , cối chuyển hướng ,các tấm gia cường , các xà lien kết …….
3.2-Tính toán , kiểm nghiệm độ bền khung giá chuyển hớng
Đặc trng hình học của các mặt cắt
Để thuận tiện cho tính toán coi J và F của từng thanh không biến đổi theo chiều dài.
Các lực tác dụng lên khung giá chuyển hớng
Đối với giá chuyển hớng toa xe khách, khi xác định lực thẳng đứng phụ thêm do tải trọng ngang sờn gây ra ta phải xét tới ảnh hởng của dịch chuyển của bộ quang treo và biến dạng của lò xo. Theo điều kiện cân bằng thì khi toa xe chịu tác dụng của lực ly tâm và lực ngang sờn, xuất hiện phản lực truyền từ cổ trục thông qua lò xo bầu dầu lên giá. • Chuyển động song phẳng theo phơng đờng tim trục của đờng sắt.• Chuyển động quay quanh tâm quay O nằm trên đờng tim trục.
- Ta xét trờng hợp bất lợi nhất của toa xe khi đi vào đờng cong đó là khi lực li tâm và lực gió có cùng chiều tác dụng. Qgc- trọng lợng giá chuyển (tấn). htt- chiều cao từ tâm trục bánh đến tâm thùng xe. h1-chiều cao từ cối chuyển lên trọng tâm thùng xe. 2l- khoảng cách hai tâm cối chuyển Thay các thông số vào ta đợc:. Vậy ta tính đợc :. a) Lực thẳng đứng phụ thêm đặt lên khung giá chuyển hớng do lực quán tính hãm sinh ra. Khi hãm giá chuyển hớng phía trớc tăng tải một lợng là P4. Theo điều kiện cân bằng của thùng xe ,ta xác định đợc. h1 - Khoảng cách theo phơng thẳng đứng từ mặt cối chuyển hớng đến trọng tâm của thùng:. Điểm đặt của P4 nh hình vẽ:. Hình 3.8: Lực thẳng đứng phụ thêm đặt lên khung giá chuyển hớng do lực quán tính hãm sinh ra. b) Lực quán tính hãm đặt lên khung giá chuyển hớng. Lực quán tính T’th coi nh đợc chia đều cho 2 giá chuyển hớng , thông qua xà nhún truyền cho xà ngang khung giá ,rồi truyền tới bầu dầu bằng lò xo bầu dÇu.
Tính toán độ bền khung giá
-Thay vào phơng trình chính tắc ta có : X1 = X2 = 0.Nên biểu đồ nội lực của tải trọng gây ra trên kết cấu cơ bản cũng chính là biểu đồ nội lực của bài toán 1. Nếu dữ liệu không chính xác thì kết quả cũng không chính xác và đôi khi xuất hiện nhiều con số lạ gây bối rối cho ngời sử dụng.Quan trọng nhất là làm sai lệch kết quả và làm mất đi ý nghĩa của việc chọn phơng pháp giải (Nếu không ta có thể chọn phơng pháp gần đúng đơn giản hơn hay sơ. Trong quá trình giải quyết bài toán tính độ bền giá chuyển hớng toa xe khách bằng phơng pháp lực và phơng pháp phần tử hữu hạn ta thấy rằng.
Cho nên nếu dùng phơng pháp lực thì trong tính toán rát khó khăn và không chính xác và chúng ta đề cập đến đấy đủ đến các loại nội lực phát sinh trong kết cấu do tải trọng gây ra.Nhng vơí phơng pháp phần tử hữu hạn ngày nay đợc sử dụng nhiều trong lập trình hớng đối tợng nh phần mềm SAP2000 đã rất có hiệu quả trong việc tính toán giá chuyển hớng toa xe , vì việc vận dụng phần mềm này trong việc sây dựng mô hình tính và tính toán nội lực của khung giá trở nên rất đơn giản và nhanh chóng ,kết quả chính xác. Mặt khác phần mềm SAP2000 có thể kết hợp với các phần mềm thông dụng khác nh EXCEL,AUTOCAD trong việc sây dựng mô hình tính toán kết cấu và ta có thể bê nguyên mô hình tính tổng thể vào để tính toán không phải chia tách kết cấu nh phơng pháp lực. Phần mềm SAP2000 không chỉ ứng dụng trong tính toán kết cấu mà còn có khả năng tính dao động trên các phơng tiện vận tải nh toa xe ,ôtô,máy xây dùng….
