IV. Tớnh toỏn kiểm nghiệm toa xe lựa chọn thụng qua.
1. Kiểm nghiệm khung giới hạn
Khung giới hạn là đường bao của mặt ngang vuụng gúc với trục tim của đường sắt, bao gồm:
Khung giới hạn kiến trỳc: Là đường bao nhỏ nhất, bờn trong đường bao này khụng cho phộp sắp đặt bất kỳ một kiến trỳc và trang thiết bị nào khỏc.
Khung giới hạn đường tàu: Là đường bao lớn nhất cho phộp của mặt cắt ngang của đoàn tàu, cỏc chi tiết của doàn tàu trong mọi tỡnh huống đều khụng được nhụ ra khỏi đường bao.
Khung giới hạn đoàn tàu khổ đường 1000 (mm) được thể hiện trờn hỡnh vẽ bờn. ở phần này ta mới kiểm tra cho cỏc kớch thước chọn sơ bộ và cú thể điều chỉnh cỏc kớch thước nếu cần.
2. Kiểm nghiệm khổ giới hạn toa xe theo mặt cắt ngang
- Theo chiều ngang mặt cắt vuụng gúc với tim đường ray ta cú cụng thức kiểm tra khung giới hạn của toa xe là:
2Bo – 2.(B + E) ≥ 0. Với:
2B : Chiều rộng khổ giới hạn ĐMTX.
2Bo : Chiều rộng khổ giới hạn ĐMTX trờn đường cong.
E : Khe hở cần thiết từ đường bao chế tạo tới khung giới hạn đoàn tàu tại mặt cắt đang xột.
ở đõy ta đó cú 2B = 2.14000 = 28000 (mm). *Tớnh Bo :
Khi toa xe vào đường cong bụng và lưng đường cong sẽ bị lấn thờm một lượng nhất định. Do đú chiều rộng khổ giới hạn ĐMTX trờn đường cong sẽ lớn thờm.
Độ nới rộng phớa bụng đường cong: W1 = 24500R + 4.h (mm). Với:
W1 : Độ nới thờm phớa bụng đường cong. h : Độ siờu cao.
R : Bỏn kớnh đường cong.
Ta xột lỳc toa xe đi vào đường cong Rmin = 75 (mm) với tốc độ lớn nhất cho phộp là :
vmax = 3,5. R = 3,5. 75= 30,3 (Km/h). Khi đú độ siờu cao h được xỏc định như sau :
h = 6,6. R v2 max =6,6. 75 3 , 30 2 = 80,8 (mm). Vậy W1 =2450075 + 4.80,8 = 650 (mm).
Độ nới rộng phớa lưng đường cong:
W2 =44000R = 4400075 = 586 (mm). Giỏ trị B0 được xỏc định như sau:
B0 = B + W1 + W2
= 1400 + 650 +586 = 2636 (mm). * Tớnh E:
E là độ dịch chuyển lớn nhất về một phớa so với tim đường của toa xe do kết cấu của toa xe khi vào đường cong cú bỏn kớnh cong nhỏ nhất.
E = Et + Y Trong đú:
Et : Dịch chuyển lớn nhất khi đoàn tàu ở trờn đường thẳng. Y : Độ vừng tõm quay ở trờn đường cong.
Sơ đồ xỏc định giỏ trị Sr , dg : Et = Sr – dg + q + w
Sr : Nửa khoảng cỏch lớn nhất giữa mặt trong hai đường ray. Sr = 10252 = 512,5 (mm).
dg : Nửa khoảng cỏch nhỏ nhất giữa hai mặt ngoài gờ bỏnh. dg = 9632 = 481,5 (mm).
q : Độ dịch ngang lớn nhất về một phớa của bầu dầu. q = 3 : 9 mm Ta chọn q =3 (mm) để tớnh toỏn.
w : Độ dịch ngang lớn nhất về một phớa của thựng xe so với bầu dầu. Đối với xe khỏch Ấn Độ Wmax=50mm
+ Tớnh Et, Y với toa xe thiết kế mới (chưa xột đến độ mũn cỏc chi tiết) q=3; w=36mm Vậy Et = Sr – dg + q + w = 512,5 – 481,5 + 3 + 36 = 70 (mm). * Xỏc định Y: Sr dg bn n
nd 2l R75000 nd ygc yc yd
- Khi vào đường cong trọng tõm toa xe sẽ lệch so với tõm trục ray như trờn hỡnh vẽ trờn:
Như vậy ở mặt cắt đầu xe tõm toa xe lệch ra phớa lưng ray một đoạn là yd
yd = R l l L gc 2 2 2 2 − − Trong đú : 2L : Chiều dài bệ xe ( 2L = 20000 (mm) ).
2l : Cự ly tõm hai cối chuyển ( 2l = 14000 (mm) ).
2lgc : Cự ly hai trục trong một giỏ chuyển ( lgc = 1980 (mm) ). yd = 75 . 2 99 , 0 7 102 − 2 − 2 = 0,3 (m) = 300 (mm).
Mặt khỏc tại vị trớ giữa toa xe sẽ ăn vào phớa bụng đường cong một đoạn yc: yc = R l l gc 2 2 + = 75 . 2 99 , 0 72 + = 0,33 (m) =330 (mm).
Như vậy tại vị trớ đầu và cuối thỡ độ dịch chuyển thờm lỳc vào đường cong là: E1 = Et + yd = 70 + 300 = 370 (mm).
Tại vị trớ giữa xe là:
E2 = Et + yc = 70 + 330 = 400 (mm).
Từ cỏc thụng số đó tớnh được ở trờn ta kiểm tra khung giới hạn toa xe theo cụng thức:
-Tại vị trớ đầu (hoặc cuối ) toa xe: (*) ⇔ 2.2636 – 2.(1400 + 370) ≥ 0. Vậy thoả món khung giới hạn toa xe. -Ở vị tri giữa toa xe :
(*) ⇔ 2.2636 – 2.(1400 + 400) ≥ 0.
Kết luận: Khi toa xe vào đường cong R=75m thỡ khu vực giữa xe và đầu xe đều khụng vi phạm khổ giới hạn toa xe.
+ Tớnh Et, Y với toa xe thiết kế xột đến độ mũn giới hạn: q=9 mm; w=50 mm; 2Sk=1029 mm
l =7+0,01= 7,01 m ( Nữa khoảng cỏch cối chuyển+độ mũn max)
lgc=0,99+0.01= 1 m (Nữa khoảng trục trong giỏ chuyển chuyển+độ mũn max) Et = Sr – dg + q + w= 92mm
Như vậy ở mặt cắt đầu xe tõm toa xe lệch ra phớa lưng ray một đoạn là yd : yd = R l l L gc 2 2 2 2 − − = 332 mm
Mặt khỏc tại vị trớ giữa toa xe sẽ ăn vào phớa bụng đường cong một đoạn yc: yc = R l l gc 2 2 + =334 mm Thay vào (*) được thoả món
Kết luận: khi chi tiết toa mũn đến hạn độ sữa chữa lớn thỡ khi vào đường cong R=75m cũng khụng vi phạm khổ giới hạn toa xe.
3. Kiểm tra khung giới hạn theo chiều cao toa xe:
Theo lựa chọn sơ bộ, chiều cao toàn bộ toa xe là hkt .
-Khi tiến hành kiểm tra ta phải lấy chiều cao toàn bộ toa xe lỳc khụng tải, khi đú chiều cao là lớn nhất.
-Theo khung giới hạn khổ đường 1000 (mm), chiều cao lớn nhất đạt được là hmax = 3900 (mm).
Ta thấy hkt < hmax. Vậy toa xe thiết kế thoả món khung giới hạn về chiều cao.
Theo tớnh toỏn và lý luận ở phần trờn ta nhận thấy toa xe thiết kế khi đi vào đường cong Rmin =75 (m) tại mặt cắt nguy hiểm (ở mặt cắt đầu xe và giữa xe) khụng vi phạm khung giới hạn đoàn tàu khổ đường 1(m). Như vậy toa xe thiết kế khi đi qua đường cong đảm bảo tiờu chuẩn về khung giới hạn.