2.4. Вибір гальма

При швидкості пересування візку менш 0,5 м/с візок може гальма не мати.

Гальмівний момент механізму пересунення визначають при забезпеченні необхідного зціплення ходових коліс з коліями, яке виключало можливість юзу при гальмуванні візку, яка двигається з номінальною швидкістю без вантажу.

Рівняння моментів при гальмуванні

Т_г+ Т^г_ст.о = Т_ів + Т_іп,

де Т^г_ст.о – момент опору пересуненню візка без вантажу, приведений до валу гальма;

Т_ів, Т_іп – моменти від сил інерції мас що рухаються поступово.

де - опір пересуненню візка без вантажу при гальмуванні (К_р приймається рівним одиниці).

Час гальмування

де [a^T_max] - максимально допустима величина уповільнення, при якій забезпечується заданий запас зціплення ходових коліс з коліями, рівний 1,2, визначається по рівнянню

Значення до рівняння вказані в аналогічному рівнянні при виборі двигуна.

Гальмівний момент

Т_т = Т_ів + Т_іп – Т^Т_ст.о.

По гальмівному моменту обирається гальмо (додаток 15), вказуються тип гальм, гальмівний момент і вимоги регулювання.

2.5. Вузол привідних коліс

Вузол складається з привідного колеса, насадженого на шпонці на вал, зв’язаний муфтами і валом-вставкою з іншим привідним колесом. Вал колеса обертається в підшипниках, встановлених в спеціальних корпусах (буксах), закріплених на рамі візку болтами. Застосовуються кулькові радіальні сферичні двохрядні, роликові радіальні сферичні двохрядні та роликові конічні. У випадку застосування редуктора ВКН крутний момент на приводний вал передається через шліцьову дільницю валу, розміри якого визначаються по тихохідному валу редуктора (порожнини тихохідного валу).

2.6. Вибір і розрахунок ходових коліс

Навантаження на одне колесо визначається по виразу

Еквівалент навантаження на ходове колесо (рис. 2.3)

[2, с.155],

де К_Н – коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження по ширині колії;

К_Н = 2 для плоских колій, К_Н = 1,1 для колії з опуклою головкою;

К_g – коефіцієнт динамічності, яка залежить від швидкості руху ( табл..2.1).

Таблиця 2.1

VT, м/с	До 1	1 ÷ 1,5	1,5 ÷3,0	>3
Kg	1,0	1,1	1,2	1,3

Вибір ходових коліс і типу колії

У механізмах пересунення чотирьохколісних візків рекомендується застосовувати одноребордні і двохребордні ходові колеса по ГОСТ 359-60. Вибір коліс можна робити по навантаженню F_max, режиму роботи і швидкості пересунення візку (додаток 17). Орієнтовано рекомендується:

D_хк = 200 ÷ 250 при Q = 5·10³ кг;

D_хк = 250 ÷ 300 при Q = (5÷15)·10³ кг;

D_хк = 300 ÷ 320 при Q = (15÷20)·10³ кг

Контактні напруження зминання, яки виникають в зоні точкового контакту коліс з коліями,

де k_τ – коефіцієнт, враховуючий вплив тангенціального навантаження на роботу колеса в залежності від режиму роботи механізму (табл. 2.2);

k_r – коефіцієнт, який залежить від відношення R/R₁≤1;

R₁ – більший з радіусів (колеса або головки колії);

R – менший радіус (табл. 2.3);

Е_пр= - приведений модуль пружності, коли модулі колеса Е і колії Е₂ не однакові;

Е = (1,15 – 1,6)·10⁵ Мпа – модуль пружності чавуну сірого, білого;

Е = (2,1 – 2,2)·10⁵ Мпа – модуль пружності легованої сталі

Таблиця 2.2

Режим роботи	Легкий	Середній	Важкий	Дуже важкий
kτ	1	1,04-1,06	1,06-1,1	1,1

Таблиця 2.3

R/R1	1,0	0,8	0,6	0,4	0,2	0,1
kτ	0,09	0,099	0,111	0,13	0,19	0,28

Контактні напруження при лінійному контакті

де b – ширина колії (довжина лінії контакту);

R – радіус колеса;

[σ_кл] – допустиме напруження при лінійному контакті можна прийняти : 325 МПа для чавунів СЧ 35-56; 550 МПа – для сталей 55Л й 45; 750 Мпа для сталей 40Х і 65Г. При точковому контакті [σ_КТ] можна назначати в 2 рази більш [σ_кл] [3, с.70].

Розрахунок приводного валу

Розрахункове навантаження на опору

,

де F_max – максимальне навантаження на опору колеса;

К_g = 1,1 -1,2 – динамічний коефіцієнт, враховуючий ударний характер прикладання навантаження.

Рис. Схема до розрахунку валу коліса.

Згинаючий момент, який діє на вал колеса,

де l – розмір, який вибирається з каталогу по прийнятій колісній установці (додаток 17).

Крутний момент береться при дії найбільшого пускового моменту двигуна Т_max

,

де К_max – максимальна кратність пускового моменту двигуна;

Т_Н – номінальний момент двигуна (розділ 2.3);

u_р – передаточне число редуктора.

Приведений момент

М_пр = ,

де α – коефіцієнт, враховуючий різницю в характері зміни напруги на вигин і крутіння, при реверсивному навантаженні α = 1.

За матеріал приймається вуглецева конструкційна сталь 45 з межею витривалості σ_-1 = 260 МПа. Допустимі напруження при симетричному циклі

,

де [S] і k₀′ - приймаються по табл. 1.6 та 1.7

В перерізі 1-1 та 3-3 вал працює тільки на кручення. Допустима напруга крутіння (межа витривалості сталі 45 τ_-1=130 МПа)

.

Діаметр валу в перерізі 1-1 приймається по діаметру пустотілого тихохідного валу редуктора. При евольвент них шліцах за розрахунковий діаметр приймається діаметр ділильної окружності

D_m = m Z

де m – модуль шліцьового зціплення;

Z – кількість шліців.

Умови міцності валу в перерізі 1-1

Якщо умови не виконуються, необхідно взяти інший матеріал, термообробку або застосувати редуктор з більшим діаметром порожнини тихохідного валу. Якщо умови міцності дотримуються, шліцьову дільницю валу необхідно перевірити на зминання шліців. При евольвент них шліцах

,

де - питомий ( на одиницю довжини) сумарний статистичний момент площі робочих поверхонь;

l – робоча довжина зубів, приймається по тихохідному валу редуктора;

d_m = mZ; h = m; [σ_зм] – по табл. 2.4 [8, с.82]

Таблиця 2.4

Умови експлуатації нерухомого з’єднання	[σсм], МПа
	Поверхня зубів
	≤ НВ 350	≥ НR 40
Важкі (з ударом)	26-38	30-52
Середні	45-75	75-105
Легкі	60-90	90-150

Діаметр в перерізі 3-3 і валу вставки

,

де Т = 0,5 Т_max – Крутний момент, який передається валом з перерізом 3-3 і валом вставкою на друге привідне колесо.