Расчет на прочность надрессорной балки грузового вагона

Надрессорная балка рассматривается как статически определимая на двух опорах балка. Опорами в вертикальной плоскости являются рессорные комплекты. Расчетными сечениями балки являются сечения: 1-1 – посередине балки; 2-2 – по краю подпятника; 3-3 – по краю технологического отверстия; 4-4 – возле скользуна; 5-5 – в концевой части.

Рис. 4 – схема приложения расчетных сил к надрессорной балки тележки и положение расчетных сечений

Расчетными силами при проектировании надрессорной балки являются: вертикальная статическая Рст; вертикальная динамическая Рд; вертикальная от боковых сил РБ; вертикальная от продольных сил инерции при торможении РИ; продольная сила инерции, возникающая при торможении ТИ. Горизонтальная сила от боковых нагрузок, действующая вдоль надрессорной балки, в расчете не учитывается.

Вертикальная статическая сила, кН,

(4.1)

где РБР – вес вагона брутто, кН,

РБР = m0p0;(4.2)

где m0 – осность вагона, m0 = 4;

р0 – заданная осевая нагрузка, р0 = 240 кН;

Тогда

РБР = 4·240 = 960 кН.

где nT – число 2-осных тележек в вагоне, nт = 2;

nнб – число надрессорных балок тележки, nнб = 1;

mКП – масса колесной пары, mКП = 1,206 т;

mБ – масса буксового узла, mБ = 0,107т;

mрп – масса рессорного подвешивания, mрп=0,338т;

mр – масса рамы тележки, mр=0,403 т;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;

Тогда

Рст=

Вертикальная динамическая сила, кН,

РД=РСТКД, (4.3)

где КД – коэффициент вертикальной динамики,

(4.4)

где – среднее значение КД,

(4.5)

где – коэффициент, принимаемый равным 0,1 для обрессоренных частей тележки;

– коэффициент, учитывающий влияние числа осей "n0" в тележке,

(4.6)

Тогда

где – скорость движения вагона в соответствии с принятым расчетным режимом. Для III режима дня грузовых вагонов = 33 м/с;

– статический прогиб рессорного подвешивания, м. Для тележек грузовых вагонов, = 0,05 м;

– параметр функции распределения. Для грузовых вагонов = 1,13;

Р(КД) – доверительная вероятность, Р(КД) = 0,97.

Тогда среднее значение

значение коэффициента

;

по формуле (5.3)

РД = 438·0,43 = 188 кН.

Вертикальную составляющую от продольных сил инерции при торможении на надрессорную балку тележки определим по формуле 4.7

, (4.7)

Где пнб- число надрессорных балок в 1 тележке, для двухосной тележки, пнб=1; Тикз-продольная сила инерции кузова брутто,кН;

Продольную силу инерции кузова брутто определим по формуле 4.8

Тикз=ηТРкзбр, (4.8)

Где ηТкоэффициент, при нормальных и повышенных скоростях движения ηТ=0,2; Ркзбр-вес кузова вагона брутто, кН .

Вес кузова брутто вагона определим по формуле 4.9

Ркзбр=Рбр-2mТg, (4.9)

Где mТ-масса тележки, для вагона с осевой нагрузкой 240 кн mТ=4.68 т;

hц-вертикальное расстояние от центра тяжести вагона до точки приложения силы Ри, hц=1,8 м: 2l-база вагона, 2l=6.52 м.

Актуально о транспорте

Обеспечение безопасности персонала при реконструкции контактной сети
В отношении мер безопасности работы подразделяются на выполняемые: - со снятием напряжения и заземлением; - под напряжением (на контактной сети); - вблизи частей, находящихся под напряжением; - вдали от частей, находящихся под напряжением. При выполнении работы со снятием напряжения и заземлением в ...

Выбор автомобиля оптимальной грузоподъемности
Таблица 5 - Сравнительные характеристики транспортных средств Показатель ТТС-1 ТТС-2 ЗИЛ 5301 "Бычок" MAN 12.225 LLC ЗИЛ 5301 "Бычок" MAN 12.225 LLC Номинальная грузоподъемность, т. 3 6 3 6 Статический коэффициент использования грузоподъемности 0.9 0.9 0.93 1 Длина маршрута, км. ...

Расчет валов на статическую прочность
При расчете валов на статическую прочность необходимо составить расчетную схему вала, определить неизвестные опорные реакции, построить эпюры изгибающих и крутящих моментов, найти опасные сечения и определить фактические напряжения, возникающие в опасных сечениях. Внешними нагрузками, действующими ...