3.1 Расчет крепления котла к раме в средней части
При расчете крепления котла к раме в средней части проверяют на срез следующие элементы:
– болты;
– сечения лап и опорных планок по отверстиям под болты;
– сварные швы опорных планок;
– сварные швы лап.
Проверке на смятие подлежат:
– болты;
– сечения лап и опорных планок по отверстиям под болты.
Нормальные напряжения смятия в болтах и лапах
Расчетной силой является сила инерции, действующая на котел при I режиме нагружения
,
(4.1)
где
продольная
сила по I
режиму нагружения,
МН;
масса
котла;
масса груза;
масса
вагона брутто.
Нормальные напряжения смятия в болтах и лапах определяются
,
(4.2)
где
число
болтов в опоре, у типовых цистерн
диаметр
болта, у типовых цистерн
толщина
опорной планки, у типовых цистерн
допускаемое
напряжение смятия, в болтах из стали
Ст.3
Касательные напряжения среза в болтах определяются
,
(4.3)
где
площадь
поперечного сечения болта
;
(4.4)
допускаемое
напряжение среза, для стали Ст.З
МПа.
Касательные напряжения среза в лапах или опорных планках равны
,
(4.5)
где
площадь поперечного сечения лап по
продольной оси
,
(4.6)
где
число лап опоры,
;
толщина
листа лапы или опорной планки,
м;
длина
лапы котла, у типовых цистерн
.
Касательные напряжения среза в сварных швах лап или опорных планок
,
(4.7)
где
высота катета сварного шва,
расчетная
длина сварного шва;
допускаемое
напряжение среза; для сварных швов,
3.2 Расчет стяжных хомутов
Стяжные хомуты рассчитывают на разрыв от нормальной силы Р, действующей вдоль хомутов.
Рисунок 7 – Расчётная схема стяжных хомутов
Нормальные напряжения в поясе хомута
,
(4.8)
где
нормальная
сила, действующая вдоль пояса хомута;
площадь
поперечного сечения пояса хомута.
Нормальная сила, действующая на пояс хомута
,
(4.9)
где
усилие
затяжки одного конца стяжного хомута,
при данном расчёте можно не учитывать;
вертикальная
составляющая силы инерции
,
действующая на консольную часть котла
при соударении или торможении вагонов
,
(4.10)
где
сила
инерции;
–
база
цистерны;
расстояние от продольной оси котла до оси автосцепки, определяемое по формуле;
Рз – усилие затяжки одного конца стяжного хомута, при данном расчете можно не учитывать.
Рекомендуемая литература
Вагоны. Конструкция, теория и расчет/ Под. ред. Л.А. Шадура. - М.: Транспорт, 1980. - 439 с.
Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных) ГосНИИВ -ВНИИЖТ. М.: Транспорт, 1996. - 319с.
Конструирование и расчет вагонов: Уч-к для вузов ж.-д. транспорта / В.В. Лукин, Л.А. Шадур, В.Н. Котуранов, А.А. Хохлов, П.С. Анисимов.- М.: УМК МПС России, 2000. - 731с.
Цистерны. Устройство, эксплуатация, ремонт: Справочное пособие / В.К. Губенко, А.П. Никодимов, Г.К. Жилин и др. - М.: Транспорт, 1990. - 151с.
Бороненко Ю.П. и др. О параметрах и структуре эксплуатационного парка цистерн на перспективу // Сб. науч. тр. / ВНИИВ - 1983. - Вып. 50. - С. 88-96.
6. Сергеев А.И. Проектирование цистерн: Методическое руководство к курсовому проекту по дисциплине «Вагоны». - Ростов н/Д: РИИЖТ, 1973. -51с
Лукин В.В. Выбор рациональных параметров грузовых вагонов: Учеб. пособие. - ОмИИТ, 1985. - 84 с.
Грузовые вагоны колеи 1520 мм железных дорог СССР: Альбом - справочник. - М.: Транспорт, 1989. -176 с.
Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм: Альбом справочник 002И-97 ПКБ ЦВ. - М.: Проектно-конструкторское бюро ЦВ МПС, 1998,-283 с.
Пастухов И.Ф., Пигунов В.В. Основы проектирования цистерн: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Вагоны и контейнеры». - Гомель: БелИИЖТ, 1987. - 32 с.