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

Техника безопасности при ремонтных работах в автомастерской
Курить в мастерской запрещается, Трогаться с места на автомобиле клиента запрещается!!! Ездить за рулем на автомобиле клиента запрещается!!!! Стоять перед автомобилем при запуске двигателя запрещается. Близко ставить автомобили по ходу запрещается Стоять между автомобилями, стоящими по ходу друг к ...

Схема технологического процесса агрегатного цеха
Рис. 4.1 – Схема технологического процесса агрегатного цеха. Агрегатный цех спроектирован по всем нормам и правилам. Имеет достаточное оборудование, чтобы производить ремонт узлов, систем и агрегатов современных автомобилей. В агрегатном цеху выполняются все ключевые работы по ремонту автомобиля, т ...

Основные виды городского пассажирского транспорта
Городской транспорт является частью многофункционального городского хозяйства. Необходимость в массовом городском транспорте возникла в 18 веке, когда крупнейшие города мира достигли значительных размеров, и дальнейшее их развитие сдерживалось отсутствием транспортных средств, обеспечивающих связь ...