26. Расчет рамы платформы на продольные нагрузки. Порядок построения суммарных эпюр и определения напряжений.

При составлении расчетной схемы на продольные нагрузки обычно вводятся следующие допущения:

1. промежуточные поперечные балки, имеющие относительно малую жесткость в горизонтальной плоскости, в расчетную схему не включаются;

2. продольные балки работают только на растяжение-сжатие, а боковые соединяются с поперечными балками шарнирно;

3. в силу симметрии конструкции и действующих нагрузок рас­сматривается одна четвертая часть рамы (рис. 19).

Основная система одной четвертой части рамы на продольную нагрузку приведена на рис. 20.

Э пюры изгибающих моментов и нормальных сил в стержнях рамы от единичных силовых факторов Х_i = 1 и внешней нагрузки Т_c/2 приведены на рис. 21.

Внутренние усилия Х_i в стержнях определяются из системы канонических уравнений метода сил:

Где - главные коэффициенты канонических уравнений;

- побочные коэффициенты канонических уравнений;

- свободные члены канонических уравнений.

Решив систему канонических уравнений, находят неизвестные . Затем по найденным значениям неизвестных строят суммарные эпюры изгибающих моментов, нормальных и поперечных сил, ординаты которых находят по формулам:

Где – соответственно ординаты эпюр изгибающих моментов, нормальных и поперечных сил в рассматриваемом сечении основной системы от Х_i = 1;

Х_i = 1 – значение неизвестного, определяемого решением системы канонических уравнений;

, – соответственно ординаты эпюр изгибающих моментов, нормальных и поперечных сил в расчетном сечении от рассматриваемой нагрузки.

Нормальные напряжения в стержнях от расчетной нагрузки определяют по формулам:

Касательные напряжения

Где - площадь сечения стержня, м²;

– момент инерции сечения относительно центральной оси у, м⁴;

- статический момент площади относительно оси у, м³;

- момент сопротивления сечения относительно оси у, м³;

δ – толщина стенки, м.

Главные максимальные напряжения в расчетном сечении от данного вида нагружения определяются по формуле

Где .

27 Расчет кузова полувагона на вертикальные нагрузки методом сил. Выбор расчётной схемы и основной системы.

При составлении расчетной схемы на данный вид нагружения могут быть приняты следующие допущения:

1. Расчётная схема принимается плоской, т.е. стержень имитирующий боковую стену располагается в плоскости рамы

2. Расчётное соединение продольных и поперечных элементов расчётной схемы считают шарнирными, пренебрегая их сопротивлению кручению

3. Вертикальную статическую нагрузку принимают равномерно распределённой и прикладывают только к продольным элементам расчетной схемы:

Рассматривают 1/4 часть расчетной схемы ввиду симметричности конструкции нагружения относительно 2-х осей

Интенсивность равномерно распределённой нагрузки:

- по половине хребтовой балки

=0,5[ + + + ];

-по боковой стене

=0,5[ + + + ]

где -грузоподъёмная сила вагона

-вес крышек люков; -вес поперечных балок; -вес хребтовой балки;

-вес боковых и торцевых стен; - расчётная длинна кузова

= -Z

где - расстояние от торца концевых балок до ее центра тяжести

0,5;0,7;0,3-коэф-ты распределения весов элементов х/б, боковыми стенами

Расчёт выполняем методом сил в следующей последовательности

1. Установление степени статической неопределимости

С=

Где n-число поперечных балок всей рамы для кузова полувагона С=0,5(8-2)=3

2. Выбор основной системы

Основную систему получим путём: – рассечения шарнирных связей, соединяющих концевую и промежуточные поперечные балки с боковой стеной;

-введение в местах разреза лишних неизвестных в виде вертикальных сил

3) Cоставление системы канонических уравнений

4)Определение коэффициентов и свободных членов канонических уравнений для их определения строятся эпюры от и от внешней нагрузки которая затем перемножаются по правилу Симпсона.

5) решение системы канонических уравнений относительно неизвестных , .

6) определение ординат суммарной эпюры изгибающих моментов по формуле:

M= .

7) Определение расчетных напряжений и оценка прочности конструкции.

Нормальные напряжения определяем по формуле:

𝞼= (1+ )

где – величина нормальных напряжений в рассматриваемом сечении от вертикальной статической нагрузки.