Конструирование и расчет вагонов: учебник / В.В. Лукин, П.С. Анисимов, В.Н. Котуранов и др.; под ред. П.С. Анисимова. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ФГОУ «УМЦ», 2011.-688 с.
Рассмотрены устройство грузовых и пассажирских вагонов, основы проектирования и методы расчета на прочность ходовых частей, автосцепного устройства и кузовов подвижного состава, а также критерии безопасности движения поездов.
Приведены методы выбора технико-экономических параметров, требования норм проектирования и расчета вагонов в условиях их интенсивной эксплуатации.
Учебник предназначен для студентов вузов железнодорожного транспорта и может быть полезен для работников вагонного хозяйства, научно-исследовательских организаций и предприятий, связанных с конструированием, эксплуатацией и ремонтом вагонов.
Оглавление
От авторов 3
Введение 6
Глава 1. Зарождение и развитие вагонного парка России 10
1.1.Первые товарные вагоны отечественной постройки 10
1.2.Первые отечественные пассажирские вагоны 14
1.3.Дальнейшее развитие вагоностроения 17
1.4.Вагоны повышенной грузоподъемности 19
1.5.Дальнейшее развитие пассажирских вагонов 21
1.6.Наука о вагоне. Вклад отечественных ученых и специалистов 24
1.6.1.Исследования в области продольной динамики 25
1.6.2.Исследования в области взаимодействия вагона и железнодорожного пути 28
1.6.3.Исследования в области колебаний вагонов 30
1.6.4.Исследования в области прочности вагонов 35
1.6.5.Исследования по выбору типов и параметров грузовых вагонов 40
1.6.6. Исследования в области сварных конструкций вагонов 42
Глава 2. Основные предпосылки для формирования экспертных или проектных решений по конструкциям вагонов 44
2.1.Схема построения габаритов подвижного состава 44
2.2.Вписывание вагонов в габарит 50
2.2.1. Вертикальные размеры проектного и строительного очертаний вагона 50
2.2.2. Горизонтальные размеры проектного и строительного очертаний вагона 53
2.3.Технико-экономические параметры грузовых вагонов 64
2.4.Порядок проверки автоматической сцепляемости, прохода кривых в сцепе, горок и аппарелей паромных переправ для вагонов с учетом выбранных линейных размеров
2.4.1.Проверка обеспечения автоматической сцепляемости вагона на участке сопряжения кривой и прямой
2.4.2.Проверка обеспечения прохода сцепленных вагонов по криволинейным участкам пути
2.4.3. Проверка обеспечения прохода вагонов без саморасцепа по сортировочной горке и аппарельному съезду парома 79
2.4.4. Определение понижений кузова и укрепленных на нем частей при проходе вагоном горбов сортировочных горок
Глава 3. Нагруженность и оценка надежности конструкций вагонов
3.1.Силы, действующие на вагон
3.2.Определение статических сил, действующих на вагон К 5
3.3.Приведение нагрузок, действующих на вагон, к нормативным значениям
3.3.1. Нормирование расчетных сил при проектировании вагонов и расчетные режимы нагружения
3.3.2. Определение в соответствии с «Нормами» нагрузок, действующих на вагон
3.3.3. Расчет и проектирование оборудования вагонов в соответствии с «Нормами»
3.4.Расчет напряжений и запасов прочности. Оценка качества хода вагона  102
3.5.Применяемые в вагоностроении материалы и допускаемые напряжения 109
3.6.Оценка надежности вагонов 124
3.6.1. Показатели безотказности работы вагона 126
3.6.2. Определение параметров потока отказов вагонов 130
3.6.3. Показатели долговечности и ремонтопригодности вагонов 131
Глава 4. Анализ конструкций, прочности и надежности колесных пар 134
4.1.Классификация и устройство колесных пар  134
4.2.Вагонные оси 138
4.3.Колеса 142
4.4.Соединение колеса с осью  146
4.5.Колесные пары для вагонов нового поколения 151
4.6.Силы, действующие на колесную пару вагона 154
4.7.Нагруженность расчетных сечений оси 160
4.8.Оценка прочности вагонной оси 162
4.9.Оценка надежности вагонной оси 164
4.10.Условный метод расчета на прочность оси колесной пары 165
4.11.Устойчивость колесной пары против схода с рельсов  168
4.12.Использование конечно-элементной модели при расчете системы колесо — рельс 170
Глава 5. Анализ конструкций и надежности букс 171
5.1.Классификация вагонных букс  171
5.2.Подшипники качения буксового узла  172
5.3.Кассетный подшипник с коническими роликами типа COMPACT TBU 130x250x160 для вагонов нового поколения  175
5.4.Особенности устройства букс грузовых вагонов 177
5.5.Кассетные подшипники качения с коническими роликами 181 Букса с коническим роликовым подшипником кассетного типа фирмы SKF 182
5.6.Особенности устройства букс пассажирских вагонов 184
5.7.Буксы пассажирских вагонов нового поколения 185
5.8.Буксы вагонов скоростных пассажирских поездов  188
5.9.Методы расчета букс вагонов  191
5.9.1. Силы, действующие на буксу вагона 193
5.9.2. Выбор типов и количества подшипников в буксе 194
5.9.3. Определение эквивалентных нагрузок, действующих на подшипник 195
5.9.4. Установление долговечности подшипников  198
5.9.5. Определение необходимой динамической грузоподъемности 200
5.9.6. Проверка материала деталей подшипника на контактную прочность 200
5.9.7. Надежность роликовых подшипников 202
Глава 6. Анализ конструкций, прочности и надежности рессорного подвешивания 204
6.1.Упругие элементы 204
6.2.Гасители колебаний, возвращающие и стабилизирующие устройства 210
6.3.Рессорное подвешивание тележек вагонов нового поколения 214
6.3.1. Рессорное подвешивание тележки модели 18-578 грузового вагона 214
6.3.2. Рессорное подвешивание тележки модели 68-4096 пассажирского вагона 217
6.4.Основные положения проектирования и расчета рессорного подвешивания вагонов 219
6.4.1.Параметры элементов рессорного подвешивания вагонов 219
6.4.2. Расчет на прочность пружин рессорного подвешивания вагонов 231
6.4.3. Расчет торсионных рессор 235
6.4.4. Расчет резиновых элементов рессорного подвешивания 236
6.4.5. Расчет фрикционного клинового гасителя колебаний 240
Глава 7. Анализ конструкций, прочности и надежности тележек 249
7.1.Классификация тележек 249
7.2.Анализ конструктивных особенностей тележек грузовых вагонов 251
7.3.Тележки грузовых вагонов нового поколения 261
7.4.Анализ конструктивных особенностей тележек пассажирских вагонов 267
7.5.Новые конструкции тележек пассажирских вагонов 273
7.6.Проектирование и расчет несущих элементов тележек вагонов 286
7.6.1. Рекомендации по проектированию тележек вагонов 286
7.6.2.Расчетные нагрузки, действующие на тележку вагона 288
7.7.Расчет прочности основных узлов тележек 291
7.7.1. Расчет надрессорной балки двухосной тележки грузового вагона 293
7.7.2. Расчет боковой рамы двухосной тележки грузового вагона 297
7.7.3. Приближенный метод расчета рамы тележки пассажирского вагона 303
7.7.4. Расчет деталей люльки тележки пассажирского вагона 305
Глава 8. Анализ конструкций, прочности и надежности ударно-тяговых приборов 309
8.1.Классификация и эволюция 309
8.2.Расположение частей автосцепного устройства на вагоне 312
8.3.Размещение деталей механизма в корпусе автосцепки 313
8.4.Последовательность сборки и разборки деталей механизма автосцепки 315
8.5.Взаимодействие деталей механизма автосцепки СА-3 316
8.6.Особенности автосцепного устройства восьмиосных вагонов 319
8.7.Поглощающие аппараты автосцепки 320
8.8.Упругие площадки и межвагонные амортизаторы пассажирских вагонов 341
8.9.Автосцепное устройство вагонов скоростного электропоезда ЭР200 347
8.10.Перспективные конструкции автосцепки полужесткого типа 350
8.11.Конструкции иностранных автосцепок 353
8.12.Проектирование и расчет ударно-тяговых приборов 356
8.13.Расчет поглощающих аппаратов автосцепки 367
8.14.Поглощающие аппараты зарубежных железных дорог 376
8.15.Пути совершенствования автосцепного устройства 390
Глава 9. Особенности устройства и расчетов кузовов грузовых вагонов 393
9.1.Крытые вагоны 393
9.2.Полувагоны 420
9.3.Вагоны-платформы 439
9.4.Транспортеры 457
9.5.Думпкары 464
9.6.Крытые вагоны, полувагоны и платформы нового поколения 473
9.7.Расчет несущих конструкций кузовов грузовых вагонов 477
Глава 10. Особенности устройства и расчета котлов цистерн 490
10.1.Классификация цистерн 490
10.2.Требования, предъявляемые к ходовым частям цистерн 491
10.3.Цистерны общего назначения 492
10.4.Специальные цистерны 514
10.5.Цистерны нового поколения 539
10.6. Определение напряжений в оболочках цилиндрических частей и днищ котлов цистерн 542
Глава 11.Особенности устройства и расчетов кузовов пассажирских вагонов 558
11.1.Технические требования к пассажирским вагонам 558
11.2.Требования пожарной безопасности 562
11.3.Планировка пассажирских вагонов 567
11.4.Кузова пассажирских вагонов 573
11.5.Системы жизнеобеспечения пассажирских вагонов 594
11.6.Пассажирские вагоны нового поколения 608
11.7.Пластинчато-стержневые расчетные схемы кузовов 611
11.8.Расчет напряженного состояния кузова пассажирского
вагона с использованием модели трехслойной балки 617
Глава 12. Испытания вагонов  627
12.1.Лабораторные и стендовые испытания 629
12.2.Динамические (ходовые) испытания вагонов 637
12.3.Тензодатчики, применяемые при испытаниях вагонов 642
12.4.Измерительные приборы и устройства 645
12.4.1.Прогибомеры 646
12.4.2.Ускорениемеры 648
12.4.3.Динамометрическая колесная пара 651
12.4.4.Динамометры, применяемые при динамических испытаниях вагонов 656
12.5.Испытания вагонов на продольные удары при их соударении 659
12.6.Статические испытания вагонов на прочность 661
12.7.Вибрационные испытания 667
12.8.Автоматизация обработки результатов испытаний вагонов 670
Алфавитный указатель 675
Рекомендуемая литература 680

Яндекс.Метрика