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摘要:外走廊机车走廊地板设计外部接口较多,在设计之初时大都没有确定,容易出现反复改动,造成错误率增加。要解决这个问题需要有一个清晰的设计流程,对类似的接口要求提前处理,减少大的变动,减少设计周期。
关键词:防滑;结构设计;强度分析
外走廊内燃机车的走廊地板在设计过程中,走廊地板必须要先设计完成,再根据别的部件的接口要求,进行改动。由于涉及到外部因素较多,既有上部的扶手的安装要求,下部有管路及线缆,在设计过程中设计输入存在反复变动的可能,在设计之初如果对要求不了解,后期会造成较大的改动,容易引起失误。另在设计过程中,由于走廊地板的设计没有更多的标准详细的明确设计要求,所有随意性较大,每种车型的走廊差异较大,因此有必要对走廊设计的输入做一个简单的梳理,减少反复的设计工作。外走廊机车走廊地板的设计是需要的基本的设计输入有:走廊的宽度要求,防滑等级要求,管路安装支撑,电缆安装,加油口,蹬车梯以及从车架下部走廊两侧通往司机室,电器室的管路及电缆通道等。设计的最终目的是根据各项设计输入的要求及接口合理的布置走廊板,使之既满足结构要求,也满足本身的功能。
根据要求的走廊宽度,根据标准以及人机工程,走廊的宽度通常要求大于500mm。在根据限界的要求,完成整个地板外形轮廓的设计。在进行走廊地板结构设计的过程中主要涉及到的零部件如下:扶手装配,蹬车梯装配,加油口装配,管路架装配,线缆装配等。根据两侧走廊地板下布置的管路和线缆的走向,固定位置以及走廊地板的强度要求,刚度要求来确定走廊地板梁的位置。线路及管路需要通向前后司机室,冷却室,电器室,在电器室两侧需要考虑走廊地板抬高,以满足走线的要求,在司机室下部的地板需要考虑预留开孔,或者布置可拆卸的集中安装板,这样能更好的安装布置空气管路。
走廊地板梁的布置主要是要满足走廊的刚度要求,以及走廊上部扶手杆支撑布置,
根据要标准UIC646 R:1980 内燃和电力吊车机车的脚蹬和扶手的标准化,扶手支撑的距离应该是在36到72英寸都是允许的,支撑的距离控制在1200mm是合适的,根据TB/T 3258-2011空气管路组装技术条件要求,空气管路的支撑码要求最大间距,常用的间距不能超过1500mm。再根据走廊地板的刚度及强度要求,如果间距太大,会造成塌陷,地板过软,不满足使用功能,如果过密,地板梁焊接时会产生鼓包,也会增加机车的重量,走廊地板的梁间距设计时的尺寸控制为600mm是一个行之有效的尺寸,因为他既能满足上部扶手的设计要求,又能满足走廊地板的强度要求,对下部制动管路以及线缆架的支撑要求也能同时满足。单块走廊地板的长度不宜过程,最好在3000mm以内,避免拼接。在运输和吊装过程中,过长的地板容易变形,安装到车架上后会产生鼓包,凹凸不平,影响产品质量及美观。走廊地板与各接口焊接处最好才好搭接的方式,留安装余量,方便调节。
布置完整个地板以及各个支撑的位置后,采用有限元计算方法对车体走廊地板强度进行评价。
车体走廊地板计算工况主要是满足垂向承载的要求。通过在结构上施加2OkN的力来考察结构强度(相当于每平方米内承受300Kg的物体,满足使用需求)。 根据有限元分析的计算结果,这种类型结构的最大应力处在走廊地板的连接处最大应力为29 MPa,因此类似的地板连接结构及走廊支撑的分布是满足要求的。
因此在外走廊机车走廊地板的设计时,我们只需要根据各种不同的地板轮廓,安装上述的内容,类似的设计地板,布置地板梁,加油口,蹬车梯等需要的借口,可以减少反复造成的工作量,达到简化设计的要求。
2.在出零部件图时最好不要出对称件,所有零件单独出图,因为一边是管路侧一边是线路侧,可能在刚开始设计时结构时一样的,但是两侧要求不一样,可能有不同的开孔,梁的位置有小的移动,单独出图确保准确性,避免出图后因为改动而增大工作量。
参考文献:
[1] 铁道机车车体技术条件.第1部分:内燃机车车体
GB/T 25334.1-2010.
[2] 新型步行表面材料的防滑等级.AS/NZS 4586-2004.
[3] 机车空气管路组装技术条件要求.TB/T 3258-2011.
关键词:防滑;结构设计;强度分析
外走廊内燃机车的走廊地板在设计过程中,走廊地板必须要先设计完成,再根据别的部件的接口要求,进行改动。由于涉及到外部因素较多,既有上部的扶手的安装要求,下部有管路及线缆,在设计过程中设计输入存在反复变动的可能,在设计之初如果对要求不了解,后期会造成较大的改动,容易引起失误。另在设计过程中,由于走廊地板的设计没有更多的标准详细的明确设计要求,所有随意性较大,每种车型的走廊差异较大,因此有必要对走廊设计的输入做一个简单的梳理,减少反复的设计工作。外走廊机车走廊地板的设计是需要的基本的设计输入有:走廊的宽度要求,防滑等级要求,管路安装支撑,电缆安装,加油口,蹬车梯以及从车架下部走廊两侧通往司机室,电器室的管路及电缆通道等。设计的最终目的是根据各项设计输入的要求及接口合理的布置走廊板,使之既满足结构要求,也满足本身的功能。
根据要求的走廊宽度,根据标准以及人机工程,走廊的宽度通常要求大于500mm。在根据限界的要求,完成整个地板外形轮廓的设计。在进行走廊地板结构设计的过程中主要涉及到的零部件如下:扶手装配,蹬车梯装配,加油口装配,管路架装配,线缆装配等。根据两侧走廊地板下布置的管路和线缆的走向,固定位置以及走廊地板的强度要求,刚度要求来确定走廊地板梁的位置。线路及管路需要通向前后司机室,冷却室,电器室,在电器室两侧需要考虑走廊地板抬高,以满足走线的要求,在司机室下部的地板需要考虑预留开孔,或者布置可拆卸的集中安装板,这样能更好的安装布置空气管路。
走廊地板梁的布置主要是要满足走廊的刚度要求,以及走廊上部扶手杆支撑布置,
根据要标准UIC646 R:1980 内燃和电力吊车机车的脚蹬和扶手的标准化,扶手支撑的距离应该是在36到72英寸都是允许的,支撑的距离控制在1200mm是合适的,根据TB/T 3258-2011空气管路组装技术条件要求,空气管路的支撑码要求最大间距,常用的间距不能超过1500mm。再根据走廊地板的刚度及强度要求,如果间距太大,会造成塌陷,地板过软,不满足使用功能,如果过密,地板梁焊接时会产生鼓包,也会增加机车的重量,走廊地板的梁间距设计时的尺寸控制为600mm是一个行之有效的尺寸,因为他既能满足上部扶手的设计要求,又能满足走廊地板的强度要求,对下部制动管路以及线缆架的支撑要求也能同时满足。单块走廊地板的长度不宜过程,最好在3000mm以内,避免拼接。在运输和吊装过程中,过长的地板容易变形,安装到车架上后会产生鼓包,凹凸不平,影响产品质量及美观。走廊地板与各接口焊接处最好才好搭接的方式,留安装余量,方便调节。
布置完整个地板以及各个支撑的位置后,采用有限元计算方法对车体走廊地板强度进行评价。
车体走廊地板计算工况主要是满足垂向承载的要求。通过在结构上施加2OkN的力来考察结构强度(相当于每平方米内承受300Kg的物体,满足使用需求)。 根据有限元分析的计算结果,这种类型结构的最大应力处在走廊地板的连接处最大应力为29 MPa,因此类似的地板连接结构及走廊支撑的分布是满足要求的。
因此在外走廊机车走廊地板的设计时,我们只需要根据各种不同的地板轮廓,安装上述的内容,类似的设计地板,布置地板梁,加油口,蹬车梯等需要的借口,可以减少反复造成的工作量,达到简化设计的要求。
2.在出零部件图时最好不要出对称件,所有零件单独出图,因为一边是管路侧一边是线路侧,可能在刚开始设计时结构时一样的,但是两侧要求不一样,可能有不同的开孔,梁的位置有小的移动,单独出图确保准确性,避免出图后因为改动而增大工作量。
参考文献:
[1] 铁道机车车体技术条件.第1部分:内燃机车车体
GB/T 25334.1-2010.
[2] 新型步行表面材料的防滑等级.AS/NZS 4586-2004.
[3] 机车空气管路组装技术条件要求.TB/T 3258-2011.