Нагрузки, действующие на вагон и его части

Информация о транспорте » Конструкция и расчет вагонов » Нагрузки, действующие на вагон и его части

Страница 2

Ср.к. = 7(Сн + Св) (4.10)

где Сн, Св – жесткость наружной и внутренней пружин соответственно.

Жесткость любой пружины с круглым сечением прутка можно рассчитать по формуле:

С = Gd4/8Д3np (4.11)

где G – модуль сдвига, равный 8×104 МПа;

d – диаметр прутка пружины, м;

Д – средний диаметр пружины, м;

nр– число рабочих витков.

Для наружной пружины:

dн=0,03 м,

Д=0,17 м,

nр.н=4

Сн=8×104×0,034/8×0,173×4=0,41 МПа×м

Для внутренней пружины:

dв=0,021 м;

Дв =0,111 м;

nр.н =6,45

Св=8×104×0,0214/8×0,1113×6,45=0,22 МПа×м.

Суммарная жесткость рессорного комплекта:

Ср.к. = 7(0,41+0,22)=4,41 МПа×м.

Вертикальные динамические нагрузки на элементы кузова:

а =0,05:

fст=22,18×10-2/4,41=0,5 м.

=0,05+3,6×10-4× (33,3-15)/ 0,05=0,18,

кд.в=1,87×0,18=033,

Рд=43,64×0,33=14,69 тс.

Вертикальные динамические нагрузки на обрессоренные части тележки:

а=0,1:

=0,1+3,6×10-4 × (33,3-15)/ 0,05=0,23,

кд.в.=1,87×0,23=0,43

Рд=22,18×0,43=9,54 тс.

Вертикальные динамические нагрузки на необрессоренные части тележки:

а=0,15:

=0,15+3,6×10-4× (33,3-15)/ 0,05=0,28,

кд.в.=1,87×0,28=0,52

Рд=23,54×0,52=12,33 тс.

Суммарная вертикальная нагрузка

Эта нагрузка считается действующей статически на любую деталь тележки и складывается из вертикальной статической и вертикальной динамической нагрузок:

Рверт.=Рст+Рд=Рст(1+кд.в.). (4.12)

На подпятник:

Рверт.= 14,69+43,64=58,33 тс.

На рессорный комплект:

Рверт.= 9,54+22,18=31,72 тс.

На боковую раму:

Рверт.= 12,33+23,54=35,87 тс.

Боковая нагрузка

Боковая горизонтальная нагрузка, действующая на подпятник тележки и возникающая при движении вагона по кривому участку пути, складывается из центробежной силы и давления ветра на кузов:

Н = 0,5(Нц+Нв), (4.13)

где Нц – центробежная сила, направленная наружу кузова вагона;

Нв – равнодействующая сила давления ветра на кузов вагона.

Центробежная сила, действующая на все части вагона, определяется с учетом возвышения наружного рельса над внутренним по формуле:

Ну = (Рбр-Рч)(v2/gR – hp/2S), (4.14)

где v – скорость движения, м/с;

g – ускорение силы тяжести, м/с2;

R – радиус кривой, м;

hp – возвышение наружного рельса над внутренним;

2S – расстояние между кругами катания колесной пары, м.

Обозначив

ηц = (v2/gR – hp/2S) (4.15)

и подставив в формулу (4.14), получим:

Нц = ηц(Рбр – Рч). (4.16)

Если в технических требованиях не оговорены особые условия движения в кривых, то ηц = 0,075 для грузовых вагонов.

Нц=0,075×(96-2∙4,8)=64,8 кН.

Равнодействующая сила давления ветра Нв определяется по формуле:

Нв = ωF, (4.17)

где ω – удельное сопротивление ветра, перпендикулярное боковой стене вагона, принимаемое согласно нормам расчета на прочность равным 50 кгс/м2;

F – площадь боковой проекции кузова, м2.

При определении площади боковой поверхности кузова не учитывается, что в поперечном сечении круглый:

F = 2LpHmax(k), (4.18)

где Hmax(k) – максимальная высота кузова с учетом рамы вагона, Hmax(k)=2,896 м.

F =20,4× 2,896=59,08 м2,

Нв =500×59,08 = 29,5 кН.

При расчете универсальных платформ и полувагонов вместо боковой проекции кузова принимают боковую проекцию груза (лесоматериалов), погруженных с полным использованием высоты габарита подвижного состава, а для платформ, предназначенных для перевозки большегрузных контейнеров, максимальная высота контейнеров 3-го поколения принимается равной 2896 мм.

Боковая горизонтальная нагрузка:

Н = 0,5(64,8 + 29,5)= 47,15 Н.

Нагрузки, обусловленные силами инерции

грузовой вагон колесный рельсовый колея

Силы инерции, возникающие при торможении, вызывают дополнительное загружение подпятников обеих тележек в горизонтальной плоскости и вертикальное загружение передней по ходу движения тележки и такую же разгрузку задней.

Инерционная нагрузка при торможении приложена в центре тяжести кузова вагона и определяется по формуле:

Тк= (Рк/g)×j, (4.19)

где Рк = Рбр – 2×Рт =96 – 2×4,8 = 86,4 тс – масса кузова с грузом;

Рт – масса тележки, Рт=4,8 т;

g – ускорение силы тяжести, м/с2;

Страницы: 1 2 3

Разделы

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.transpovolume.ru