Зная удельный объем и определив грузоподъемность вагона P, можно вычислить внутренний объем кузова V (2.2.1)
, (2.2.1)
При малых колпаках, которые имеют современные цистерны, объем котла V, вычисленный по формуле (2.2.1), необходимо увеличивать на 2-3% для обеспечения возможности уширения кузова при повышении температуры. Таким образом, объем котла будет равен
Внутренняя длина цистерн определяется по формуле (2.2.2)
, (2.2.2)
где - площадь поперечного сечения кузова (котла), заполненного грузом, м.
Площадь поперечного сечения котла цистерны определяется по формуле (2.2.3)
, (2.2.3)
где - внутренний диаметр котла, м.
Для определения внутреннего диаметра котла цистерны используем формулу (2.2.4)
, (2.2.4)
Для дальнейших расчетов внутренний диаметр котла цистерны следует принимать кратным 200 мм и меньше ширины габаритной рамки примерно на 300-400 мм. Значит, принимаем диаметр котла, равный 2,600 м.
.
Для проектируемого вагона устанавливаем наружные размеры кузова.
Наружная длина кузова определяется как (2.2.5)
(2.2.5)
где - толщина торцовой стены кузова, = 0,01 м.
Наружная ширина кузова (2.2.6)
(2.2.6)
где - внутренняя ширина габарита ()
- толщина боковой стенки кузова, = 0,09 м.
Ширина вагона в дальнейшем уточняется посредством вписывания его в заданный габарит подвижного состава.
Общая длина вагона или длина вагона по осям сцепления составляет (2.2.7)
(2.2.7)
где - вылет автосцепки, то есть расстояние от концевой балки рамы до оси сцепления автосцепок (для четырехосных и шестиосных вагонов, цистерн и платформ = 0,610 м).