Xem mẫu
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN ĐẦU MÁY TOA XE VÀ TÀU ĐIỆN METRO
----------
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY
TOA XE
Giáo viên hƣớng dẫn
: ThS VŨ VĂN HIỆP
Sinh viên thực hiện
: MAI VĂN TÚ
Lớp
: 64DCDM01
Mã sinh viên
: 64DCDM3020
Hà Nội, năm 2016
Page 1
MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................. 2
LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................... 4
CHƢƠNG 1........................................................................................................... 6
TỔNG QUAN VỀ GIÁ CHUYỂN HƢỚNG TOA XE HÀNG Ở VIỆT NAM .. 6
1.1. Các loại giá chuyển hƣớng toa xe hàng đang đƣợc sử dụng trên Đƣờng
sắt Việt Nam. ...................................................................................................... 6
1.1.1. Giới thiệu chung ................................................................................. 6
1.1.2. Kết cấu của một số loại GCH toa xe hàng ......................................... 6
1.2. Đánh giá chung các loại GCH toa xe hàng đang sử dụng ở Việt Nam. . 11
CHƢƠNG 2......................................................................................................... 12
LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TÍNH TOÁN, CƠ SỞ TÍNH TOÁN, KIỂM
NGHIỆM MÁ GIÁ TOA XE HÀNG VIỆT NAM............................................. 12
2.1. Phƣơng án thiết kế..................................................................................... 12
2.2. Thông số kết cấu của giá chuyển hƣớng G – G do Ấn Độ sản xuất ......... 13
2.3. Cơ sở tính toán, kiểm nghiệm má giá toa xe hàng .................................... 14
CHƢƠNG 3......................................................................................................... 16
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN MÁ GIÁ TOA XE HÀNG DƢỚI TÁC
DỤNG CỦA TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG ..................................................... 16
3.1. Các lực tác dụng lên má giá toa xe hàng .................................................. 16
3.1.1. Tải trọng thẳng đứng tĩnh. .................................................................. 16
3.1.2. Tải trọng thẳng đứng động.................................................................. 17
3.1.3. Tải trọng thẳng đứng phụ thêm do lực ngang sƣờn gây ra. ................ 17
3.2. Sự phân bố và điểm đặt của P trên kết cấu cơ bản của má giá…….…….19
3.3. Đặc trƣng hình học của kết cấu má giá…………………...……………..19
3.3.1. Đặc trƣng hình học của mặt cắt I, II, III (thanh 1)………..…………20
3.3.2. Đặc trƣng hình học của mặt cắt VIII và VIIIa (thanh 5)…………….20
3.3.3. Đặc trƣng hình học của mặt cắt IX và X (thanh 2)………………….21
3.3.4. Đăc trƣng hình học của các mặt cắt IV và V (thanh 3)………….…..22
3.3.5. Đặc trƣng hình học của mặt cắt VI và VII (thanh 4)…………...……23
Page 2
3.4. Biểu đồ momen do các lực X1, X2, X3, X4, X5 gây ra…………..……….23
3.4.1. Biểu đồ momen uốn do lực X1 = 1 gây ra………………...…………23
3.4.2. Biểu đồ momen do lực X2 = 1 gây ra……………………..…………24
3.4.3. Biểu đồ momen do lực X3 = 1 gây ra…………………..……………25
3.4.4. Biểu đồ momen do lực X4 = 1 gây ra…………………..……………25
3.4.5. Biểu đồ momen do lực X5 = 1 gây ra………………..………………26
3.4.6. Biểu đồ momen do tải trọng P gây ra………………..………………27
3.5. Xây dựng và giải hệ phƣơng trình chính tắc……………..……………...27
3.6. Kiểm nghiệm điều kiện bền……………………………..………………30
KẾT LUẬN…………………………………………………………………….35
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………….………………..36
Page 3
ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, giao thông vận tải đƣờng sắt đang là một trong các hình thức
giao thông vận tải quan trọng của một xã hội phát triển. Ở Việt Nam thì công
cuộc đổi mới của ngành Đƣờng sắt Việt Nam (ĐSVN) trong những năm qua đã
có những chuyển biến đáng kể về đầu máy cũng nhƣ toa xe, nhằm nâng cao chất
lƣợng chạy tàu cũng nhƣ chất lƣợng phục vụ.
Chuyên ngành Đầu máy toa xe ngày càng trở nên quan trọng hơn nữa, vì
để đáp ứng đƣợc những yêu cầu về phát triển giao thông đƣờng sắt thì đội ngũ
kỹ thuật nắm một vài trò cực kỳ quan trọng. Và để đáp ứng đƣợc tốc độ phát
triển của ngành đƣờng sắt thì phải cần một đội ngũ rất lớn, có trình độ, có những
phẩm chất tốt đẹp, có những đức tính của thế kỷ 21 – thế kỷ của công nghiệp
hoá, hiện đại hoá.
Trên đầu máy cũng nhƣ trên toa xe có rất nhiều bộ phận, các bộ phận này
có mối liên hệ với nhau để giúp cho đầu máy toa xe có thể hoạt động đƣợc. Một
bộ phận không thể thiếu trên cả đầu máy và toa xe đó là: “ giá chuyển hƣớng”.
Giá chuyển hƣớng là bộ phận chạy của đầu máy và toa xe, giúp cho đoàn tàu
thông qua đƣờng cong một cách dễ dàng cũng nhƣ nâng cao tính êm dịu khi tàu
chạy, cũng là bộ phận chịu tác dụng của các lực xung kích, lực hãm, lực
kéo…Trên toa xe hàng, giá chuyển hƣớng khá là đa dạng, với đặc thù là chuyên
chở các loại hàng hoá với khối lƣợng hàng hoá lớn, và thậm trí là hàng hoá siêu
trƣờng siêu trọng, tải trọng tác dụng lên giá chuyển hƣớng là rất lớn vì vậy đòi
hỏi giá chuyển hƣớng phải đƣợc tính toán thiết kế một cách chi tiết và cẩn thận
đảm bảo đủ độ bền trƣớc tải trọng mà má giá phải chịu.
Đồ án: “Kết cấu tính toán Đầu máy toa xe” là một đồ án nằm trong
chƣơng trình đào tạo của chuyên ngành Đầu máy toa xe, đây là một đồ án rất
quan trọng và cần thiết dành cho sinh viên chuyên ngành Đầu máy toa xe. Nó
giúp cho sinh viên biết đƣợc kết cấu cũng nhƣ nguyên lý hoạt động của của bộ
phận trên đầu máy, toa xe, nắm chắc kiến thức đã đƣợc học, vận dụng những
MAI VĂN TÚ – 64DCDM01
Page 4
ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE
kiến thức đã học vào thực tế làm cho việc học không bị nhàn chán vì lý thuyết
xuông khô khan.
Trên cơ sở đó, đồ án môn học: “Kết cấu tính toán đầu máy toa xe” của
em với đề tài: “Tính toán kiểm nghiệm độ bền của Má Giá toa xe hàng dưới tác
dụng của tải trọng thẳng đứng” sẽ cho chúng ta thấy đƣợc điều kiện làm việc
của Má giá toa xe hàng là rất khắc nghiệt, vì vậy đỏi hỏi khi tính toán thiết kế
Má giá phải nắm chắc kiến thức không chỉ về lý thuyết mà còn cả thực tế, tính
toán cẩn thận để tạo ra đƣợc những loại Má giá có độ tin cậy cao, làm việc ổn
định, lâu dài với chi phí hợp lý.
Vì đây là đồ án chuyên ngành đầu tiên trong chuyên ngành đầu máy toa
xe của em nên khó có thể tránh khỏi những thiếu xót nên mong thầy (cô) trong
bộ môn giúp đỡ em để trong những đồ án sau em sẽ có thêm kinh nghiệm để
tránh vấp phải những thiếu xót và tốt hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy (cô) trong bộ môn: “Đầu máy toa xe”
đã giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án môn học này, đặc biệt là ThS Vũ Văn Hiệp
đã giúp đỡ em một cách tận tình để em có thể hoàn thành tốt và đúng tiến độ đồ
án này.
Em xin chân thành cám ơn!
Hà Nội, ngày 20/10/2016
Sinh viên thực hiện
Mai Văn Tú
MAI VĂN TÚ – 64DCDM01
Page 5
nguon tai.lieu . vn
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN ĐẦU MÁY TOA XE VÀ TÀU ĐIỆN METRO
----------
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY
TOA XE
Giáo viên hƣớng dẫn
: ThS VŨ VĂN HIỆP
Sinh viên thực hiện
: MAI VĂN TÚ
Lớp
: 64DCDM01
Mã sinh viên
: 64DCDM3020
Hà Nội, năm 2016
Page 1
MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................. 2
LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................... 4
CHƢƠNG 1........................................................................................................... 6
TỔNG QUAN VỀ GIÁ CHUYỂN HƢỚNG TOA XE HÀNG Ở VIỆT NAM .. 6
1.1. Các loại giá chuyển hƣớng toa xe hàng đang đƣợc sử dụng trên Đƣờng
sắt Việt Nam. ...................................................................................................... 6
1.1.1. Giới thiệu chung ................................................................................. 6
1.1.2. Kết cấu của một số loại GCH toa xe hàng ......................................... 6
1.2. Đánh giá chung các loại GCH toa xe hàng đang sử dụng ở Việt Nam. . 11
CHƢƠNG 2......................................................................................................... 12
LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TÍNH TOÁN, CƠ SỞ TÍNH TOÁN, KIỂM
NGHIỆM MÁ GIÁ TOA XE HÀNG VIỆT NAM............................................. 12
2.1. Phƣơng án thiết kế..................................................................................... 12
2.2. Thông số kết cấu của giá chuyển hƣớng G – G do Ấn Độ sản xuất ......... 13
2.3. Cơ sở tính toán, kiểm nghiệm má giá toa xe hàng .................................... 14
CHƢƠNG 3......................................................................................................... 16
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN MÁ GIÁ TOA XE HÀNG DƢỚI TÁC
DỤNG CỦA TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG ..................................................... 16
3.1. Các lực tác dụng lên má giá toa xe hàng .................................................. 16
3.1.1. Tải trọng thẳng đứng tĩnh. .................................................................. 16
3.1.2. Tải trọng thẳng đứng động.................................................................. 17
3.1.3. Tải trọng thẳng đứng phụ thêm do lực ngang sƣờn gây ra. ................ 17
3.2. Sự phân bố và điểm đặt của P trên kết cấu cơ bản của má giá…….…….19
3.3. Đặc trƣng hình học của kết cấu má giá…………………...……………..19
3.3.1. Đặc trƣng hình học của mặt cắt I, II, III (thanh 1)………..…………20
3.3.2. Đặc trƣng hình học của mặt cắt VIII và VIIIa (thanh 5)…………….20
3.3.3. Đặc trƣng hình học của mặt cắt IX và X (thanh 2)………………….21
3.3.4. Đăc trƣng hình học của các mặt cắt IV và V (thanh 3)………….…..22
3.3.5. Đặc trƣng hình học của mặt cắt VI và VII (thanh 4)…………...……23
Page 2
3.4. Biểu đồ momen do các lực X1, X2, X3, X4, X5 gây ra…………..……….23
3.4.1. Biểu đồ momen uốn do lực X1 = 1 gây ra………………...…………23
3.4.2. Biểu đồ momen do lực X2 = 1 gây ra……………………..…………24
3.4.3. Biểu đồ momen do lực X3 = 1 gây ra…………………..……………25
3.4.4. Biểu đồ momen do lực X4 = 1 gây ra…………………..……………25
3.4.5. Biểu đồ momen do lực X5 = 1 gây ra………………..………………26
3.4.6. Biểu đồ momen do tải trọng P gây ra………………..………………27
3.5. Xây dựng và giải hệ phƣơng trình chính tắc……………..……………...27
3.6. Kiểm nghiệm điều kiện bền……………………………..………………30
KẾT LUẬN…………………………………………………………………….35
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………….………………..36
Page 3
ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, giao thông vận tải đƣờng sắt đang là một trong các hình thức
giao thông vận tải quan trọng của một xã hội phát triển. Ở Việt Nam thì công
cuộc đổi mới của ngành Đƣờng sắt Việt Nam (ĐSVN) trong những năm qua đã
có những chuyển biến đáng kể về đầu máy cũng nhƣ toa xe, nhằm nâng cao chất
lƣợng chạy tàu cũng nhƣ chất lƣợng phục vụ.
Chuyên ngành Đầu máy toa xe ngày càng trở nên quan trọng hơn nữa, vì
để đáp ứng đƣợc những yêu cầu về phát triển giao thông đƣờng sắt thì đội ngũ
kỹ thuật nắm một vài trò cực kỳ quan trọng. Và để đáp ứng đƣợc tốc độ phát
triển của ngành đƣờng sắt thì phải cần một đội ngũ rất lớn, có trình độ, có những
phẩm chất tốt đẹp, có những đức tính của thế kỷ 21 – thế kỷ của công nghiệp
hoá, hiện đại hoá.
Trên đầu máy cũng nhƣ trên toa xe có rất nhiều bộ phận, các bộ phận này
có mối liên hệ với nhau để giúp cho đầu máy toa xe có thể hoạt động đƣợc. Một
bộ phận không thể thiếu trên cả đầu máy và toa xe đó là: “ giá chuyển hƣớng”.
Giá chuyển hƣớng là bộ phận chạy của đầu máy và toa xe, giúp cho đoàn tàu
thông qua đƣờng cong một cách dễ dàng cũng nhƣ nâng cao tính êm dịu khi tàu
chạy, cũng là bộ phận chịu tác dụng của các lực xung kích, lực hãm, lực
kéo…Trên toa xe hàng, giá chuyển hƣớng khá là đa dạng, với đặc thù là chuyên
chở các loại hàng hoá với khối lƣợng hàng hoá lớn, và thậm trí là hàng hoá siêu
trƣờng siêu trọng, tải trọng tác dụng lên giá chuyển hƣớng là rất lớn vì vậy đòi
hỏi giá chuyển hƣớng phải đƣợc tính toán thiết kế một cách chi tiết và cẩn thận
đảm bảo đủ độ bền trƣớc tải trọng mà má giá phải chịu.
Đồ án: “Kết cấu tính toán Đầu máy toa xe” là một đồ án nằm trong
chƣơng trình đào tạo của chuyên ngành Đầu máy toa xe, đây là một đồ án rất
quan trọng và cần thiết dành cho sinh viên chuyên ngành Đầu máy toa xe. Nó
giúp cho sinh viên biết đƣợc kết cấu cũng nhƣ nguyên lý hoạt động của của bộ
phận trên đầu máy, toa xe, nắm chắc kiến thức đã đƣợc học, vận dụng những
MAI VĂN TÚ – 64DCDM01
Page 4
ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE
kiến thức đã học vào thực tế làm cho việc học không bị nhàn chán vì lý thuyết
xuông khô khan.
Trên cơ sở đó, đồ án môn học: “Kết cấu tính toán đầu máy toa xe” của
em với đề tài: “Tính toán kiểm nghiệm độ bền của Má Giá toa xe hàng dưới tác
dụng của tải trọng thẳng đứng” sẽ cho chúng ta thấy đƣợc điều kiện làm việc
của Má giá toa xe hàng là rất khắc nghiệt, vì vậy đỏi hỏi khi tính toán thiết kế
Má giá phải nắm chắc kiến thức không chỉ về lý thuyết mà còn cả thực tế, tính
toán cẩn thận để tạo ra đƣợc những loại Má giá có độ tin cậy cao, làm việc ổn
định, lâu dài với chi phí hợp lý.
Vì đây là đồ án chuyên ngành đầu tiên trong chuyên ngành đầu máy toa
xe của em nên khó có thể tránh khỏi những thiếu xót nên mong thầy (cô) trong
bộ môn giúp đỡ em để trong những đồ án sau em sẽ có thêm kinh nghiệm để
tránh vấp phải những thiếu xót và tốt hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy (cô) trong bộ môn: “Đầu máy toa xe”
đã giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án môn học này, đặc biệt là ThS Vũ Văn Hiệp
đã giúp đỡ em một cách tận tình để em có thể hoàn thành tốt và đúng tiến độ đồ
án này.
Em xin chân thành cám ơn!
Hà Nội, ngày 20/10/2016
Sinh viên thực hiện
Mai Văn Tú
MAI VĂN TÚ – 64DCDM01
Page 5