- •Введение.
- •1.1. Устройство кузова полувагона.
- •1.2. Ходовая часть
- •1.3. Автосцепное устройство
- •1.4. Расцепной привод, ударно-центрирующий прибор, упряжное устройство и опорные части.
- •1.5. Поглощающий аппарат
- •1.6. Тормозное оборудование.
- •2. Основные параметры грузового вагона.
- •2.1. Расчет технико-экономических параметров полувагона
- •3. Расчет несущих конструкций кузова.
- •3.1. Расчет прочности кузова вагона.
- •3.2. Уточненный расчет рамы полувагона на продольную нагрузку по мкэ.
- •4. Оценка соответствия ходовых качеств вагона требованиям «Норм»
- •4.1. Коэффициенты динамики и амплитуды ускорений
- •4.2. Показатели плавности хода вагона
- •4.3. Коэффициент запаса устойчивости колеса от вкатывания на головку рельса
- •4.4. Валкость кузова.
- •5. Расчеты прочности элементов ходовых частей
- •5.1. Расчет боковой рамы тележки 18-100
- •5.2. Расчет колеса и оси
- •5.3. Расчет буксового узла.
- •6. Оценка соответствия требованиям «Норм» элементов ударно-тяговых устройств
- •6.1. Проверка автоматической сцепляемости вагона.
- •6.2. Проверка прохода вагоном сортировочных горок и аппарелей паромных переправ
- •7. Дополнительные оценки безопасности движения вагона, предусмотренные «Нормами»
- •7.1. Устойчивость от выжимания продольными силами.
- •7.2. Устойчивость вагона от опрокидывания наружу кривой.
5. Расчеты прочности элементов ходовых частей
5.1. Расчет боковой рамы тележки 18-100
Форма сечений стержней имеет вид и следующие геометрические характеристики.
№ стержня |
Поперечное сечение |
Li, см |
Fi, см2 |
Ji, см4 |
zoi, см |
Название стержня |
1 |
|
32,1 |
51,44 |
498,97 |
4,98 |
Верхний горизонтальный пояс |
2 |
|
32,1 |
165,1 |
3070,77 |
8,32 |
Нижний горизонтальный пояс |
3 |
|
42,4 |
48,72 |
313,84 |
5,64 |
Верхний наклонный пояс |
4 |
|
69,05 |
58,56 |
977,18 |
4,59 |
Нижний наклонный пояс |
5 |
|
54,5 |
47,56 |
382,108 |
6,09 |
Вертикальная колонка |
Опыт испытаний показывает, что верхние пояса работают на растяжение-сжатие. Поэтому можно принять расчетную схему в виде:
Заменив реакции пружин силами, получаем основную систему.
Составим уравнение потенциальной энергии деформации для боковой рамы.
- коэффициент динамики (0,3).
х1=13711кг.
х2=13281 кг.
Продольные усилия и изгибающие моменты
кг
кг
кг/см
кг/см
кг
кг
кг/см
кг
кг/см
Находим напряжения в поясах рамы тележки, принимая во внимание наибольшие значения изгибающих моментов.
Стержень 1
Стержень 2
Стержень 3
Стержень 4
Стержень 5
Данные напряжения удовлетворяют следующему условию:
Сталь 20ГФЛ; σт=3100кг/см2
Строим эпюры продольных сил и изгибающих моментов.
Продольные усилия, кг |
Изгибающие моменты, кг/см |
|
|
5.2. Расчет колеса и оси
Проверка пригодности колеса для эксплуатации под проектируемым вагоном.
Принимаем диаметр колеса равный 950 мм.
Проверка прочности типовой оси колесной пары на соответствие ее выбранной конструкции вагона.
Тип оси |
Диаметр, мм |
Длина шейки, мм |
Общая длина оси, мм |
Расстояние между |
||||
шейки |
предподступичной части |
подступичной части |
в середине |
|||||
центрами приложения нагрузок на шейки, мм |
кругами катания |
|||||||
|
dш |
dппч |
dпч |
dс |
2l2 |
l |
2l |
2S |
РУ1 |
130 |
165 |
194 |
165 |
176 |
2294 |
2036 |
1580 |
Положение центра тяжести hк=1450 мм
Изгибающий момент шейки оси (сечение I-I)
Изгибающий момент предподступичной части оси.
Изгибающий момент средней части оси (сечение III-III)
;
; ;
; ;
; ;