Новости

Система автоматизованого проектування вагонів і основи наукових досліджень

Работа добавлена:






Система автоматизованого проектування вагонів і основи наукових досліджень на http://mirrorref.ru

Міністерство транспорту та зв'язку України

Державний економіко - технологічний університет транспорту

Кафедра «Вагони»

Курсова робота

із дисципліни:«Система автоматизованого проектування вагонів і основи

наукових досліджень»

САПР.104.04.00.ПЗ

Керівник:

ст. викладач

Т.Н. Морозова

«____»______________2009 р.

Розробив:

студент гр.1-В-C

О.В.Островська «____»_____________2009 р.

Київ 2009

ЗАВДАННЯ

На виконання курсової роботи

Студент________________________ група___________

Зміст пояснювальної записки

Вступ

1. Теоретичне питання відповідного варіанту.

2. стислий опис середовища Microsoft EXCEL, за допомогою якого виконується розрахункова частина.

Склад розрахункової частини (до кожного розрахунку додати опис математичної моделі розрахунку):

- комплексний розрахунок пункту технічного обслуговування (ПТО) вантажних вагонів депо, яке проектується;

- розрахунок геометричних характеристик заданого перерізу;

- розрахунок техніко – економічних та відносних параметрів вантажних вагонів (імпорт даних в середовище з довідника «Вантажні вагони»);

3. Довідник «Вантажні вагони»(за допомогою середовища Microsoft ACCESS): стислий опис середовища, структура довідника, запити к довіднику, звіт з обчислювальними полями (згідно з варіантом)

4. Креслення ескізу заданого перерізу та обчислення його геометричних характеристик (виконання за допомогою КОМПАС 3D), стислий опис функцій програми;

6) Висновки;

7) Література;

8) Додатки

Завдання отримав____________

Завдання видав     ____________

ЗМІСТ

Зміст………………………………………………………………………………………………………………..……3

Вступ………………...........…………………………………………………..............................................4

1. Система тривимірного моделювання КОМПАС - 3D

 (САПР- конструктор)……………..……………………………………………………………………7

2 Розрахункова частина……..……………………………………….......................................10

2.1 Комплексний розрахунок пункту технічного обслуговування (ПТО) вантажних вагонів, яке проектується…………………………………11

2.2. Розрахунок геометричних характеристик заданого перерізу..15

2.3 Розрахунок техніко – економічних відносних параметрів вантажних вагонів…………………………………………………………………………………18

3. Довідник «Вантажні вагони» - інформаційне забезпечення

АРМ – Конструктора………………………………………………………………………………..28

4. Система автоматизації креслярсько – прикладних робіт.................32

Висновки по роботі……….............………………………………………………………………..…..33

Список використаної літератури………………………...................…………..……….…34

Додаток…………………………………………………………………………………………………………….35

Вступ

Дана курсова робота присвячена системі автоматичного проектування вагонів, де ПК розглядається як інженерна САПР. В якості програмного забезпечення використовується операційна система Windows, яка виступає в якості інтерфейсу з прикладними програмами Microsoft Office (складові частини інженерної САПР).

Проектування- процес, при якому вихідна інформація про об’єкт, який проектується, представлена комплексом конструкторсько-технологічних документів для його виготовлення за допомогою  існуючих технологій.

Початкова інформація про об’єкт проектування полягає в технічному завданні (ТЗ), яке повинно мати такі функціональні параметри, які відповідають завданим вимогам.

Принципи проектування

Декомпозиційний принцип проектуванняПри проектуванні складних систем за декомпозиційним принципом проектування відбувається  перехід від складної задачі до кількох простих.

Ієрархічнийпринцип проектування.За цим принципом проектуванняоб’єкт розкладається за ступенями  властивостей і проектування відбувається за рівнями  проектування. При цьому, чим більш складний об’єкт проектування, тим більше рівнів проектування.

Ітераційнийпринцип проектування.Перевірку вірності проектних рішень, їх відповідність заданим параметрам необхідно забезпечити на стадії проектування. Послідовне наближення до виконання заданих вимог  за результатами моделювання та оптимізації на кожному етапі проектування і є суттю ітераційного методу проектування.

Принцип уніфікації задач та складових частин об’єктів.Уніфікація спрощуєпроцес проектування і представляє об’єкти проектування у базі даних більш компактно. Об’єкти проектування повинні бути максимально уніфіковані і мати мінімально можливу номенклатуру. Основна мета уніфікації – мінімізація складових, які потребують нової розробки.

Принцип контролювання етапів проектування. Контроль або має бути  поєднаний з процесом проектування, або відділений від нього, якщо присутня автоматизована перевірка проектних норм та параметрів, які здобуті  на будь-якому етапі проектування ручним, автоматизованим або автоматичним засобами і  які контролюють процес проектування. Процедуру контролю правильності виконання проектних робіт на різних етапах проектування часто називають -верифікація.

Проектування, при якому всі проектні рішення або їх частину одержують шляхом взаємодії людини і ЕОМ, називаютьавтоматизованим, на відміну від ручного (без використання ЕОМ) або автоматичного  (без участі людини на проміжних етапах). Система, що реалізує автоматизоване проектування, є системою автоматизованого проектування -САПР ( в англомовному написанніCAD System – Computer Aided Design System). Автоматичне проектування можливе лише в окремих випадках для порівняно нескладних об’єктів. Переважаючим в даний час є автоматизоване проектування.

САПРє складною системою, в неї входять проектуючі та обслуговуючі підсистеми.

Проектуючі підсистеми безпосередньо виконують проектні процедури Прикладами цих підсистем можуть служити підсистеми геометричного тривимірного моделювання механічних об’єктів, виготовлення конструкторської документації, схемо-технічного аналізу.

Обслуговуючі підсистеми забезпечують функціонування підсистем, за допомогою яких проектують. Їх сукупність часто називають системним середовищем (або оболонкою) САПР. Типовими обслуговуючими підсистемами є підсистема управління проектними даними (PDM- Product Data Management), управління процесом проектування (DesPM – Design Process Management, CASE(Computer Aided Software Engineering) для розробки і супроводу програмного забезпечення САПР, повчальні підсистеми для освоєння користувачем технологій, реалізованих в САПР.

СХЕМА МАРШРУТУ ПРОЕКТУВАННЯ

Ні

Так

Ні

Так

1. Система тривимірного моделювання КОМПАС-3D (САПР - конструктор)

СистемаКОМПАС-3D призначена для створення тривимірних асоціативних моделей окремих деталей і складних одиниць, що містять, як оригінальні, так і стандартизовані конструктивні елементи. Параметрична технологія дозволяє швидко отримувати моделі типових виробів на основі одного разу спроектованого прототипу. Чисельні сервісні функції полегшують вирішення допоміжних завдань проектування і обслуговування виробництва.

Ключовою особливістю КОМПАС-3D – є використання власного математичного ядра і параметричних технологій, розроблених фахівцями АСКОН (Росія – С. Петербург).

Основне завдання, що вирішується системою – моделювання виробів з метою істотного скорочення періоду проектування і швидкого їх запуску у виробництво. Ці цілі досягаються завдяки можливостям:

  • швидкого отримання конструкторської і технологічної документації, необхідної документації, необхідної для випуску виробів (складальних креслень, специфікацій, деталювань тощо);
  • передачі геометрії виробів в розрахункові пакети;
  • передачі геометрії в розробки програм, що управляють при устаткуванні з ЧПУ;
  • створення додаткових зображень виробів (наприклад, для складання каталогів, створення ілюстрацій до технічної документації).

Засоби імпорту/експорту моделей  (КОМПАС-3D підтримує формати IGES, SAT, XT, STEP, VRML) забезпечують функціонування комплексів, що містять різні системи CAE/CAD/CAM.

Моделювання виробів в КОМПАС-3D можна вести різними способами «від низу до верху» (використовуючи готові компоненти), «зверху до низу» (проектуючи компоненти в контексті конструкції), спираючись на компонувальний ескіз (наприклад на кінематичну схему) або змішаним

способом. Така ідеологія забезпечує отримання асоціативних моделей, що легко модифікуються.

Система має могутній функціонал для роботи над проектами, що включають декілька тисяч підзборок, деталей і стандартних виробів.

Вона підтримує всі можливості тривимірного твердотільного моделювання, що є стандартом для САПР середнього рівня:

  • булеві операції над типовими формоутворювальними елементами;
  • створення поверхонь;
  • асоціативне завдання параметрів елементів;
  • побудова допоміжних прямих і площин, ескізів, просторових кривих (ламаних, сплайнів, різних спіралей);
  • створення конструктивних елементів – фасок, округлень, отворів, ребер жорткості, тонкостінних оболонок;
  • спеціальні можливості, що полегшують побудову ливарних форм: ливарні ухили, лінії роз'єму, порожнини за формою деталі (зокрема із завданням усадки);
  • функціонал для моделювання деталей з листового матеріалу: команди створення листового тіла, згинів, отворів, жалюзі, бортиків, штампувань і вирізів в листовому тілі, замикання кутів, а також виконання розгортки отриманого листового тіла, зокрема формування асоціативного креслення розгортки;
  • створення будь – яких масивів формоутворювальних елементів і компонентів складок;
  • вставка в модель стандартних виробів з бібліотеки, формування призначених для користувача бібліотек моделей;
  • моделювання компонентів в контексті складання, взаємне визначення деталей у складі складання;
  • накладання сполучень на компоненти складання (при цьому можливість автоматичного накладання сполучень істотно підвищує швидкість створення складання);

  • виявлення взаємопроникнення деталей;
  • спеціальні засоби для спрощення роботи з великими складаннями;
  • можливість гнучкого редагування деталей і складань, зокрема за допомогою характерних крапок;
  • перевизначення параметрів будь-якого елемента на будь-якому етапі проектування, що викликає перестроювання всієї моделі.

2 Розрахункова частина

Розрахункова частина курсової роботи виконувалася в середовищі Microsoft  Excel (математичне забезпечення АРМ - конструктора на базі ПК).

Microsoft Excel – найдосконаліший та най популярніший пакет прикладних програм, орієнтований на оброблення даних поданих у табличній формі. Саме тому його частот називають табличним процесором, або електронною таблицею.

Крім оброблення та аналізу табличних даних Microsoft  Excel здатний:

  • Подавати дані в наочній графічній формі у вигляді гістограм, графіків і будь-яких діаграм;
  • Працювати зі списками – створювати, форматувати та сортувати списки, проводити пошук і вибір їхніх елементів за даними критеріями –автофільтрами;
  • Сортувати табличні дані за алфавітом, зростанням (спаданням), датами і тд.;
  • Проводити обмін даними з іншими програмами (в нашому випадку Microsoft  Access);
  • Створювати макроси, тобто макрокоманди, які використовуються для автоматизації розв’язання процедур та задач, що часто повторюються.

2.1 Комплексний розрахунок пункту технічного обслуговування (ПТО) вантажних вагонів, яке проектується

Математична модель комплексного розрахунку пункту технічного обслуговування (ПТО) вантажних вагонів депо, яке проектується

Згідно з прийнятою схемою полігону дороги (рисунок 2.1) та початкових даних (табл. 2.1):

               А

                  Г

                                                              Б

                                                                                                                       Е

      В

Рисунок 2.1

Таблиця 2.1

ПОЧАТКОВІ ДАНІ ПОЛІГОНУ

Ділянка

Довжина ділянки, км

Розміри руху, кількість пар потягів на добу

Середня кількість вагонів в потягах

Добове роз-вантаження вагонів

Добове заванта-ження вагонів

АБ

А1

В1

С1

ВБ

А2

В2

С2

БГ

А3

В3

С3

Y1

Y2

БД

БЕ

Ак

Вк

Ск

Можна прийняти таку вимогу, що на всіх ділянках полігону вагонний парк однаково поділяється в такому співвідношенні: криті вагони – β1%,  напіввагони - β2%, платформи – β3%, цистерни – β4%, спеціалізовані вагони – β5%.

Визначення  задачі

А.Розрахунок добового вагонопотоку на сортувальній станції

Обсяг роботи сортувальної станції σ характеризується добовим вагонопотоком, який проходить через станцію. Він визначається за формулою :

,                                                     (2.1.1)

де, k – число дільниць полігона;

Bi - розміри руху на i-тії дільниці;

Сi(ваг) - середня кількість вагонів у поїздах на і-тій   дільниці  .

Згідно з СНІП 239-76 в тому випадку, колиМ < 6000 ваг.,  обираєтьсяодностороння схема сортувальної станції. В протилежному випадку – схема сортувальної станції двостороння.

Б.Загальний пробіг вагонів на полігоні

Величина добового пробігу вагонів  в  вагоно-км на розглянутому полігоні.

,                                                   (2.1.2)

де, k – число дільниць полігона;

Bi  - розміри руху на i-тій дільниці;

Сi(ваг) - середня кількість вагонів у поїздах на і-тій   дільниці  ;

Аi(км)-довжина дільниці даного полігона.

В. Робочий парк вагонів.

Робочий парк вагонів розраховується за формулою:

                                       D(ваг) =(D1 +D2 +D3)(ваг),                            (2.1.3)

де,D1( ваг) - кількість вагонів в русі:

D1( ваг)=М, (розрахунок за формулою 1),

D2 (ваг) - кількість вагонів, які знаходяться на переробці на технічних станціях:

,                                       (2.1.4)

де, кількість призначень поїздів за планом формування;

(=2-8), приймається за даними станції, де знаходиться базове депо.

- параметр накопичення (від 6 до 8 годин);

- кількість технічних станцій, можна прийняти для розрахунків  =К-1;

,                                                          (2.1.5)

де Сi (ваг) - середня кількість вагонів у поїздах на і-тій   дільниці.

D3 (ваг) - кількість вагонів, які знаходяться під вантажними операціями:

,                                                 (2.1.6)

де Т(год) - норма простою вагонів під однією вантажною операцією (приблизно при розрахунках вона дорівнює 9 годин);

  Y1,Y2 (ваг) – відповідно середньодобове розвантаження и завантаження (дані з таблиці «Початкові дані полігону»).

Г. Інвентарний парк вагонів

Розрахунокзагального інвентарного парку вагонів  Z(ваг) виконується за формулою:

Z(ваг)=D(ваг) (1+),                                      (2.1.7)

де,  - коефіцієнт, який враховує вагони, котрі знаходяться а неробочому парку (дорівнює від 0,12 до 0,14).

Інвентарний парк визначених  вагонів:

Z1(ваг) =,                                                  (2.1.8)

де- коефіцієнт, який ураховує наявність в загальному парку вагонів визначеного типу (наприклад, напіввагонів), на ремонті яких спеціалізується  депо (=0,49).

Д.Потреба у робочої силі ПТО

Для визначення кількості робітників ПТО необхідно встановити визначену для технічного обслуговування кількість бригад по парках станції та їх чисельність.

Кількість комплексних бригад парків прибуття та відбуття при рівномірному відбутті поїздів визначається за формулою:

                                                  (2.1.9)

де, - коефіцієнт, за допомогою якого враховується переробка (упорядкування) вагонів (для парку прибуття він може дорівнювати =0,8, для парку відправлення – =1);

,                                                        (2.1.10)

За формулою (2.1.9) розраховується середньодобова кількість поїздів, які прибувають на станцію.

Тобр(хвил) – довготривалість упорядкування составу;

Т  (хвил) - довготривалість робочої зміни на ПТО (Т=12*60=720 хвил).

Потому кількість бригад парків прибуття R1та парків відбуття R2 розраховуються за формулою (2.1.10) при відповідному, Тобр.Згідно з типовим технологічним процесом роботи ПТО довготривалість упорядкування составу у парку прибуття  Т1 не має бути більш ніж 15 хвилин, а парку відправлення Т2 не має бути більш ніж 30 хвилин.

Кількість робітників однієї комплексної бригади парку прибуття S1та парків відправлення S2розраховуються за формулою:

                                                   (2.1.11)

де, n=1,14 – коефіцієнт, за допомогою якого ураховуються непродуктивні переходи бригади;

H (людина - хвил) - трудомісткість технічного обслуговування одного вагона відповідно у парку прибуття -H1=2,12,та у парку відбуття -H2=4,15.

Таким чином комплексний розрахунок ПТО зведено  до обчислювального процесу за формулами від (2.1.1) до (2.1.11).

Результати розрахунків та їх формульний варіант згідно варіанту наведено вДодатку А.

2.2. Розрахунок геометричних характеристик заданого перерізу

Математична модель розрахунку геометричних характеристик плоского перерізу

Розглянемо плоский переріз в вигляді багатокутника, який має n – вершин (рисунок 2.2). Контур перерізу в цьому випадку має вигляд простої ламаної замкненої лінії. Якщо контур перерізу має криволінійний відрізок, то приблизно його можна замінити ламаною лінією, причому збільшення кількості вершин цієї ламаної збільшує точність апроксимації. При розгляді багато-зв’язаного перерізу, або перерізу, в складі якого є не зв’язані  між собою частини, треба використовувати відповідно фіктивними перерізами, або фіктивним зв’язком нульової товщини.

 Y       Y*        Y0

                                               X*

                               1

               2                                   5

                                                            X0

       С

               3

                                    4

  0                                                                                                                     X

Рисунок 2.2

Пронумеруємо вершини перерізу в такій послідовності. Обравши довільну вершину за початкову – присвоюємо їй номер 1. Обійдемо весь контур таким чином, щоб точки перерізу, які примикають до контуру, незмінно залишалися зліва, при цьому присвоюємо кожній вершині номер на одиницю більший, ніж попередній.

Визначимо координати Xi, Yi (i=1,2,…,n) вершин перерізу відносно довільно вибраної системи координат X0Y та складемо таблицю початкових даних (табл. 2.2), при цьому вершину, прийняту за початкову, використаємо два рази.

Таблиця 2.2

Номер вершини

1

2

3

i

n

1

X,см

X1

X2

X3

Xi

Xn

X1

Y,см

Y1

Y2

Y3

Yi

Yn

Y1

Будь яка з геометричних характеристик перерізу може бути представлена у вигляді алгебраїчної суми відповідних характеристикn  трикутників, кожний з яких має вершину в точці 0 и основу в вигляді прямолінійного відрізка контуру перерізу (див. рисунок 2..2)

Характеристики  k-того довільного трикутника 0iy в системі координат x0y (рисунок 2.3) визначаються за формулами:

площина

             0       0     1

Fk=    xi      yi    1   =Sk,                                                                                              (2.2.1)

             xj      yj     1

при цьому Sk= xi*yj- yi* xj,   ,Fk> 0 при русі по вершинах трикутника проти руху стрілки годинника.

                                                                          Статистичні моменти (см2):

y;

j

yj                                                                          координати центру ваги (см):

yii

  0xjxi                         x

Рисунок 2.3

Осьові та відцентрові моменти  інерції(см4):

(2.2.4)

Характеристики перерізу, контур якого складається з прямолінійних відрізків, розраховується таким чином:

Площа:

F=(2.2.5)

статичні моменти (см3)

(2.2.6)

Координати центру ваги (точка С на рис. 2.2)

(2.2.7)

осьові та відцентрові моменти  інерції відносно центрових осей X0та Y0(см4):

(2.2.8)

Моменти інерції відносно головних центральних осей X*, Y*, обчислюються за формулою:

;(2.2.9)

Кут повороту головних осей  відносно центральних відзначається відповідно до формули:

(2.2.10)

Момент інерції при крученні визначається за формулою:

(2.2.11)

Розрахунок геометричних характеристик заданого плоского перерізу та його формульний варіант надано вДодатку Б.

2.3 Розрахунок техніко – економічних відносних параметрів вантажних вагонів

Математична модель розрахунку техніко – економічних параметрів вантажних вагонів

Основні параметри вагонів, це параметри, які характеризують його ефективність. Є такі параметри:

  • вантажопідйомність;
  • тара;
  • кількість колісних пар (осність);
  • об’єм кузова;
  • площа підлоги;
  • довжина;
  • ширина;
  • висота;
  • база вагона.

Для порівнювання вагонів між собою використовують параметри, які представляють відношення цих величин:

  • питомий об’єм кузова;
  • питома площа підлоги;
  • коефіцієнт тари;
  • навантаження від колісної пари на рейки;
  • навантаження на метр колії.

Вірний вибір основних параметрів вантажних вагонів базується на обліку економічного розвитку держави, розміщенні виробничих сил, ролі залізниці в загальній системі транспорту, що знаходить відображення в обсязі та складі вантажного обороту, дальності перевезень, кількості відправок вантажів та розміру порожнього пробігу. Крім цих факторів, важливе значення має рівень

технічного оснащення залізниць, зокрема, локомотивів, механізми, які застосовуються при операціях завантаження та розвантаження, а також габарити рухомого складу, види експлуатації вагонів.

Вірний вибір параметрів вагонів забезпечує менші затрати загальної праці на перевезення вантажів при повному забезпеченні збереження останніх та  безпеки руху.

Питомий об’єм  та питома площина

Питомим об’ємом називається відношення об’єму кузова до вантажопідйомності вагона:

                                                            (2.3.1)

де, V – повний або геометричний об’єм кузова, м3;

Р - вантажопідйомність вагона, т .

Крім повного, визначають також корисний об’єм кузова:

Vn=V,                                                           (2.3.2)

де,  - коефіцієнт використання геометричного об’єму кузова.

У критих та ізотермічних вагонів - <1, у цистерн -=1, у напіввагонів при завантаженні їх вище за рівня стін ( «з шапкою») >1.

Враховуючи вираз (2.3.2)  вираз (2.3.1) приймає вигляд :

                                                          (2.3.3)

Для платформ замість питомого об’єму кузова визначають питому площину підлоги:

=                                               (2.3.4)

де, F – повна площина підлоги, м3.

При перевезенні одного виду вантажу  с об’ємною масою (в т/м3) доцільні питомий об’єм і питому площину підлоги визначати за формулами:

,                                                          (2.3.5)

,                                                         (2.3.6)

Для кожного виду вантажу перспективного вантажного обороту встановлено його питоме значення  загального вантажного обороту залізничного транспорту і потрібні для його перевезень питомий об’єм або питома площина, які забезпечують повне використання  об’єму та вантажопідйомності. Вони визначаються за формулами (2.3.5) та (2.3.6).

Якщо згрупувати вантажі  з близькими значеннями  або  визначають коефіцієнт використання вантажопідйомності вагона(відношення фактично завантаженого вантажу в вагон до його вантажопідйомності).

Статичне навантаження визначає кількість вантажу, який завантажується до вагона. Для кожного виду вантажу його можна визначити за формулою:

                                      (2.3.7)

де, - коефіцієнт використання вантажопідйомності вагона для i-того вантажу.

Для вантажів, у яких використання вантажопідйомності вагона визначається величиною об’єму кузова, наприклад об’єм котла цистерн, статичне навантаження розраховується за формулою:

                                    (2.3.8)

Середнє статичне навантаження  для кожного типу вагона, в якому перевозяться вантажі:

                                                  (2.3.9)

де,-  абсолютна кількість або частка i-того вантажу в загальномуоб’ємі вантажів, яка перевозиться в такому типі вагона.

Статичне навантаження визначається кількістю вантажу в вагоні без врахування відстані його перевезень. Для врахування цієї відстані використовують інший показник – середнє динамічне навантаження завантаженого вагона відповідного типу:

                                                   (2.3.10)

де, – середня відстань перевезеньi-того вантажу.

Розглянуті статичне та динамічне навантаження вагона є величини маси вантажу, який завантажується та перевозиться в вагоні. Вони  відрізняються від статичного та динамічного навантаження (при оцінки міцності), які  є силами, що діють на вагон та його частини.

Коефіцієнт тари

Зниження тари вагонів – одна з найважливіших задач вагонобудівної промисловості.

Ефективність зниження тари вантажного вагона оцінюється коефіцієнтом тари: технічним, завантажувальним і експлуатаційним.

Технічний або конструктивний, коефіцієнт тари являє собою відношення тари вагона до його вантажопідйомності:

                                                          (2.3.11)

де, Т – тара вагона, т.

Завантажувальний коефіцієнт  тари являє собою відношення до вантажопідйомності, яку фактично використовують:

                                                        (2.3.12)

де,  - коефіцієнт використання вантажопідйомності вагона.

Експлуатаційний коефіцієнт додатково враховує пробіг вагона в навантаженому та порожньому стані:

                                              (2.3.13)

де, - коефіцієнт порожнього пробігу, який дорівнює відношенню порожнього пробігу вагонів даного типу до їх вантажному пробігу (мають на увазі порожній пробіг, який обумовлено  недостатньою універсальністю вагона);

- середнє динамічне навантаження вантажного вагона, т.

Найчастіше, ефективність вагона характеризується експлуатаційним коефіцієнтом тари, найменше – технічним.

Середній завантажувальний коефіцієнт тари визначається також за формулою:

                                                        (2.3.14)

Вантажопідйомність і погонне навантаження вагона

Вантажопідйомність є основним параметром вагона, який належить одночасно к важливішим параметрам залізничного транспорту. Чим більше вантажопідйомність вагона, тім більш продуктивність вагона: кількість перевезень, які виконуються вагоном в одиницю часу.

Виходячи зі структури вантажного обороту та раціонального використання габаритів рухомого складу, вантажопідйомність вагона обчислюється за формулою:

Р=                                                          (2.3.15)

де,  – об’єм кузова, який визначається при розмірах вагона при тому, що рухомий склад вписується в габарит, м3;

- питомий об’єм, який є оптимальною величиною для даного вантажного обороту, м3/т.

Вантажопідйомність платформ обчислюється за формулою:

                                     (2.3.16)

В наведеній формулі F та f мають значення аналогічні Vгаб та .

Конструкція та стан залізничної колії визначають величину допустимого статичного навантаження від колісної пари на колію, яку називаютьосьовим навантаженням.

Вантажопідйомність, яка визначається потужністю колії визначається :

                                                  (2.3.17)

де,  - допустиме навантаження, т;

- кількість колісних пар вагоні;

кт - технічний коефіцієнт тари вагона.

З формули (2.3.17) виходить, що збільшення вантажопідйомності вагона можливо за рахунок збільшення допустимого осьового навантаження та осності вагона, а також за рахунок зниження коефіцієнта тари.

Одним з головних показників, які визначають ефективність вагона, є статичне навантаження вагона, яке приходиться на 1 м колії,  або  погонне навантаження.

Навантаження, що є результатом ділення маси брутто на його загальну довжину (яка вимірюється по осях автозчеплення),називаютьпогонним навантаженням брутто. Якщо поділити навантаження на загальну довжину вагону, одержимо погонне навантаження нетто. Поділивши середнє динамічне навантаження  вагона  на його загальну довжину 2Lзаг, одержимосереднє погонне навантаження нетто :

,                                                     (2.3.18)

Лінійні розміри вагона

Геометричний об’єм  кузова V, а для платформ площину підлогу F,можна розрахувати, якщо відомі такі величини як питомий об’єм, питома площина підлоги fк та  вантажопідйомність вагона Р:

V= Р ,                                                         (2.3.19)

F= Р.                                                           (2.3.20)

Внутрішня довжина критих, ізотермічних вагонів і напіввагонів складає:

2Lв=  ,                                                        (2.3.21)

де, Fк– площина перерізу кузова, який заповнений вантажем, м3.

Внутрішня довжина платформи:

2Lв=,                                                       (2.3.22)

де, 2Вв – внутрішня ширина платформи, м.

Довжину платформи та напіввагону бажано мати кратною  величині 6,6-6,7 м. Виходячи з умов розміщення контейнерів, внутрішню довжину платформи та напіввагону бажано мати кратною  величині 2170 мм.

Довжину котла цистерни встановлюють  залежно від параметрів котла. Для орієнтовного визначення діаметру котла чотиривісної цистерни використовується формула:

D=0,7,                                                       (2.3.23)

де, V - об’єм котла, м3.

Для цистерн з великим об’ємом (восьмиосних), діаметр, яких визначається за цією формулою, перевищує допустимий  умовами параметр рухомого складу - вписування в габарит, а він в даному випадку є визначальним фактором.

Зовнішня довжина кузова:

2L=2Lв+2                                                   (2.3.24)

де, - товщина стіни кузова, м.

Зовнішня ширина кузова:

2В=2Вв+2,                                                  (2.3.25)

де,  - товщина бокової стіни, м.

В критих вагонах враховують також товщину бокових дверей, в цистернах – зовнішні сходи (якщо вони є по боках котла)

Довжина рами 2Lрм у  більшості конструкцій вагонів співпадає з довжиною кузова.

Загальна довжина вагона складає:

2Lзаг= 2Lрм+2,                                           (2.3.26)

де, 2- виліт автозчеплення або відстань від осі зчеплення автозчеплення до кінцевої балки, м.

Розрахунок техніко - економічних параметрів вагона виконувався на основі даних, які імпортувалися з «Довідника вантажні вагони» (середовище Microsoft Access ). Результати розрахунку та їх формульний варіант наведено вДодатку В.

3. Довідник «Вантажні вагони» - інформаційне забезпечення АРМ – Конструктора

Інформаційне забезпечення АРМ – конструктора по базі ПК – Microsoft Access включає в себе довідкову інформацію, а також способи, алгоритми і програми призначені для впорядкованого запису, зберігання, переміщення і витягнення даних. З другою частиною пов’язані такі поняття, як бази даних, системи управління базами даних (СУБД).

Дані – це факти та ідеї, які подані у формалізованому вигляді для оброблення за допомогою певного процесу (алгоритму) або для передачі.

Структура даних-це сукупність правил і обмежень,які відображають зв’язки які існують між окремими частинами даних(визначаються користувачем) і залежать від конкретного завдання.

База даних- сукупність взаємозв’язаних даних(файлів)призначених

для спільного застосування.

Система управління базами даних(СУБД) - комплекс програм, які забезпечують взаємодію користувача з базою даних та вирішують такі основні завдання:

  • створення бази даних;
  • занесення коректування і вилучення даних;
  • упорядкування даних;
  • вибір сукупності даних,що відповідають заданим критеріям;
  • оформлення вихідних даних.

Microsoft Access виглядає наступним чином. Вся вихідна інформація зберігається в чітко визначених таблицях.  Під чітким визначенням розуміється така структура таблиці, в якій кожна стрічка має унікальний ідентифікатор, а дані представлені  стовпчиками.

Таким чином, будь-яка таблиця являється одночасно набором записів. Неодмінним правилом створення таблиці в СУБД являється обов’язкове визначення змісту самої таблиці. В її комірках може зберігатися тільки

фактична та незмінна інформація. Таким чином, дуже незручно оперувати базами даних, тому в СУБД існують так названі запити, за допомогою яких можна отримувати ті ж самі таблиці, тільки вони не заповнюються в ручну, а за допомогою раніше заданих формул та інших залежностей. В запитах можна виконувати різні математичні та логічні операції.

Завдяки поєднання в структурі запитів як функцій вибірки інформації з  деякого масиву, так і можливості маніпулювання цією інформацією за допомогою формул, запити являються основним робочим інструментом СУБД. Одночасно з відбором, запити можуть проводити будь-які розрахунки і навіть робити висновки.

В той самий час, формально запити можуть бути представлені як таблиці та використовуватися в подальшому в якості джерела даних для інших запитів. Це називається запит за адресом. Само собою розуміється, що запити та таблиці будуть плідно функціонувати, тільки тоді коли між ними з’являться однозначні та чітко визначенні зв’язки. Ці зв’язки служать одним з китів, на які спирається вся система СУБД. Теоретично можна сконструювати таку загальну таблицю в рамках якої можна представити всі аспекти даних,зберігаються в базі, але практика показала, що подібна таблиця дуже непрактична в роботі, по-перше, надто громіздка, а по-друге, заповнена даними, що повторюються. Із-за громіздкості нею тяжко оперувати, а надлишкові дані неоправдані сильно збільшують її загальний об’єм, що обертається швидким ростом вимог до системних ресурсів комп’ютера.

Наступною особливістю СУБД являються форми. Ні для кого не є таємницею, що є велика різниця між тим що ми бачимо на екрані і тим, що на справді записано на вінчестері. Таким чином, ця фактична інформація може служити прикладом фактичних даних, а зображення на її основі – формою відображення. Причому від того, наскільки вірно організована форма, в значній мірі залежить, наскільки добре буде сприйнята або введена користувачем сама інформація. Таким чином, форми в СУБД служать лише для зручного представлення інформації виключно для очей користувача (на екрані монітора або на папері). Відтак на практиці, за допомогою механізму

форм становиться можливим багаторазово та по різним потребам звертатися до одних і тих самих таблиць одночасно. Ця перевага особливо яскраво виражається при командній роботі.

Сукупність СУБД і бази даних – цебанк даних.

Етапи роботи з базою даних

1. Побудова моделі даних(на підставі журналу «Грузовые Вагоны» розроблена інформаційно-логічна модель даних).

В даній курсовій роботі за допомогою СУБД Microsoft ACCESS була  розроблена структура довідника «Вантажні вагони» та визначені типи даних.

Звіти по запитам та таблиці довідника знаходяться вДодатку Г.

4. Система автоматизації креслярсько-прикладних робіт

Система КОМПАС-3D LT призначена для виконання навчальних проектно-конструкторських робіт в різних галузях діяльності. Вона може успішно використовуватися студентами технічних ВУЗів і технікумів при виконанні домашніх завдань, курсових та дипломних робіт. КОМПАС-3D LT розроблений спеціально для операційної системи MS Windows та в повній мірі використовує її можливості та переваги для надання користувачу максимального комфорту та зручності в роботі.

Основна відмінність КОМПАС-3D LT від професійного КОМПАС-3D полягає в неможливості моделювання збірок, допускається створення тільки окремих деталей.

КОМПАС-3D LT підтримує також файли креслень, фрагментів та деталей, створення в професійній версії системи КОМПАС. При цьому об’єкти документів КОМПАС, створення та редагування яких неможливо в КОМПАС-3D LT, відображаються конкретно і не пошкоджуються при зберіганні файлу в КОМПАС-3D LT.

Використовуючи КОМПАС-3D LT, можна працювати з трьома типами документів – креслень, фрагментами і моделями деталей.

Кожний документ зберігається в окремому файлі на диску і при необхідності загружається в систему для редагування, виводу на папір, використання в якості прототипу.

Сервісні можливості

Можливість підключення прикладних бібліотек.

Засоби створення прикладних бібліотек для користувачів.

Створення стилів лінії для користувачів(в тому числі ліній, які містять не тільки штрихи, але і картинки), штриховок та текстів.

В даній курсовій роботі згідно індивідуальному завданню за допомогою системиКОМПАС-3D LT був розроблений ескіз геометричного перерізу. Цей ескіз перерізу представлений вДОДАТКУ Д.

Висновки по курсовій роботі

При виконанні даної курсової роботи персональний комп’ютер використовувався, як інженерна САПР.

Текстова частина, схема маршруту проектування виконувалась в Microsoft Word (прикладне програмне забезпечення САПР).

Розрахунки проводилися засобами програмного пакета Excel (ППО САПР), найпотужнішого пакета для створення та роботи електронними таблицями. За допомогою програми Excel виконувалось введення даних та формул, проводились необхідні обчислення. Графічні засоби програми Excel дозволили виконати ряд діаграм у вигляді додатків.

Довідник даних по вантажним вагонам був зіставлений за допомогою СУБД  Microsoft Access (Інформаційне програмне забезпечення САПР).

КОМПАС-3D LT – застосовується, як пакет САПР орієнтованих на автоматизацію креслярсько-графічних робіт. За допомогою даної програми проводилося виконання ескізу заданого перерізу.

Всі ці програми та середовища значно спрощують роботи при проектуванні, дають точні, зручні та швидкі результати.

Список використаної літератури

1.Автоматизоване проектування вагонів. Навчальний посібник. В.В.Шевченко.В.Ф.Головко.-Харьків.УкрДАЗТ.2008-213.

2. Основи інформатики та комп’ютерної техніки. Посібник за ред. д.т.н., проф. Л.Ф. Мараховського – К.КУЕТТ 2005. - 419с.

3. Автоматизированное проектирование. И.П.Норенков. Москва, 2000.

4. Рисцова А.Ю., Гладков  В.А., Філіпович Л.В.Математичне моделювання у розрахунках на ЕОМ. Навчальний посібник. К.КУЕТТ 2000.-89с.

5. Конструирование и расчет вагонов. Учебник для ВУЗов ж-д тр-та. М.: УМК МПС РФ 2000.-731с.

6. Сиденко В.М., Грушко И.М. Основи научных исследований. Харьков, “Вища школа”, 1979.

7. Шнур Г., Краузе Ф. перевод с нем. языка. Автоматизированное проектирование в машиностроении. Москва.1998.

8. Кривецкий А.А., Пранов А.А. Применение ЭВМ при автоматизированном проектирование грузовых вагонов. Россия, Тяжелое машиностроение,1997.

9. Фигурнов В.ІВМ РС для пользователя. 7-е изд.-М.Инфра-М,1997.

10. Персон Р. EXCEL 97 в оригинале. - СПб.: БХВ Санкт-Петербург.1997.

Система автоматизованого проектування вагонів і основи наукових досліджень на http://mirrorref.ru


1. Реферат Системи автоматизованого проектування (САПР) вагонів і основи наукових досліджень

2. Реферат СИСТЕМИ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ (САПР) ВАГОНІВ І ОСНОВИ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

3. Реферат СИСТЕМИ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ (САПР) ВАГОНІВ І ОСНОВИ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

4. Реферат ОСНОВИ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

5. Реферат МЕТОДОЛОГІЯ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЗАХИСТ ІІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ

6. Реферат Витоки біополітики як нового напрямку наукових досліджень у межах вітчизняної політичної науки

7. Реферат Створення підприємства з виконання наукових досліджень та надання медичних послуг у сфері використання кліткових біотехнологій

8. Реферат Методологічні основи маркетингових досліджень

9. Реферат Організація і проектування поточно – конвеєрних ліній при ремонті вагонів

10. Реферат Основи проектування систем штучного інтелекту