7 Составление весомой ведомости

На основании весовой ведомости определяется нагрузка, действующая на раму тележки, с учетом которой выполняется проектирование и расчет рессорного подвешивания, а также прочностной расчет рамы.

Составление весовой ведомости заключается в установлении веса отдельных элементов и всей тележки в целом, а также вес кузова.Выполняется согласно таблице 7.1. При составлении весовой ведомости преследуется цель увязать конструктивный вес с заданной нагрузкой колесных пар на рельсы.

Весовая ведомость составляется упрощенно, т.е. нагрузки колесных пар на рельсы принимаются для всех колесных пар одинаковыми. Вес мелких деталей учитывается с помощью равномерно распределенной по длине боковины нагрузки и суммируется с весом самой боковины.

Таблица 7.1 – Весомая ведомость электровоза с опорно-рамным подвешиванием

Наименование деталей	Число деталей на одну ось тележки, шт	Вес одной детали, кН	Вес деталей, приходящийся на одну тележку, кН
1. Обрессоренный вес тележки, Ртобр	–	–	100,6
1.1 Рама тележки	–	–	17
1.1.1 Боковина рамы	2	5	10
1.1.2 Средняя поперечная балка	1	4	4
1.1.3 Передняя концевая балка	1	1,5	1,5
1.1.4 Задняя концевая балка	1	1,5	1,5
1.2 Вес тягового двигателя	2	34,3	68,6
1.3 Прочее оборудование (тормозная система)	–	–	15
2. Необрессоренный вес тележки, Ртнеобр	2	42	72
2.1 Колесная пара в сборе	2	30	60

Продолжение таблицы 7.1

2.2 Прочее оборудование (рессорное оборудование)	–	12	12
3. Полный вес тележки Рт=Ртобр+Ртнеобр	–	–	172,6
4. Вес электровоза, приходящийся на тележку	–	–	432
5. Вес кузова электровоза, приходящийся на тележку	–	–	259,4
6. Обрессоренный вес электровоза, приходящийся на тележку	–	–	360
7. Реакция в точке рессорного подвешивания электровоза Np – число точек подвешивания рамы, приходящихся на тележку	–	–	45

7.2 Определение положения опор кузова на раме тележки

Установив величины сосредоточенных и равномерно распределенных нагрузок, необходимо вычертить эскиз рамы и составить расчетную схему приложения нагрузок. При этом величины сосредоточенных нагрузок берутся из составленной ранее весовой ведомости. Эти нагрузки считаются приложенными в соответствующих точках или в центре тяжести соответствующих узлов. В первом приближении их можно считать сосредоточенными в геометрическом центре узла.

К сосредоточенным нагрузкам относятся:

– часть веса кузова , приходящаяся на одну тележку;

– вес средней поперечной балки;

– вес двигателя при опорно-рамном подвешивании;

– вес крайних поперечных балок рамы;

– вес рессорного подвешивания;

– вес тормозного оборудования.

К равномерно распределенной нагрузке следует отнести вес боковины рамы тележки.

Интенсивность равномерно распределенной нагрузки q, кН/м, определяется:

(7.1)

где P_б – вес боковины рамы тележки, кН;

- длина боковины рамы тележки, м;

- ширина передней и задней концевой балки в тележке, м.

На рисунке 7.1 приведена расчетная схема нагружения рамы двухосной тележки электровоза ЭП1. На которой обозначено:

Р_кб – вес концевой балки рамы, кН;

Р_сб – вес средней балки рамы, кН;

Р^т_к – вес кузова электровоза, приходящийся на тележку, кН;

Р_тд – вес тягового двигателя, кН;

Р_то - вес тормозного оборудования, кН;

R – реактивные усилия, возникающие в точках крепления к раме тележки

пружин и балансиров, кН.

Кузов электровоза опирается на тележку в четырех точках через люлечные опоры. Следует учитывать, что конструкция опор 2P_к^т / 4 предусматривает распределение веса кузова так, что приходится на две центральные опоры, распо-

ложенные на поперечных балках, а Р_к^т / 4 - на две дополнительные опоры, расположенные симметрично на боковинах тележки.

Рисунок 7.1 – Расчетная схема нагружения рамы тележки электровоза ЭП1

Для проверки правильности составления расчетной схемы нагружения рамы тележки используем условие равновесия: проекция всех сил на верткальную ось равна нулю.

(7.2)

Сущность развески заключается в том, чтобы на основании уравнений равновесия тележки электровоза определить место нахождения опор кузова, обеспечивающее проектное распределение нагрузок на колесные пары.

При составлении уравнения равновесия все усилия, действующие на раму, разносятся на две боковины, т.е. на каждую боковину приходится половина веса концевых и поперечных балок, половина веса тормозного оборудования, половина веса кузова, приходящегося на тележку и.т.д. На рисунке 7.2 рассмотрена статическая развеска электровоза ЭП1.

При выполнении статической развески электровоза необходимо выполнение условия:

, (7.3)

которое определяет равенство нулю моментов всех сил и реакций относительно произвольно выбранной точки А.

Рисунок 7.2 – Расчетная схема статической развески на боковину рамы тележки электровоза ЭП1

Уравнение суммы моментов относительно точки А имеет вид:

Отсюда искомое расстояние от точки А до точки приложения нагрузки

(7.4)

Расстояние до первой боковой опоры равно l_x=1,28 м.

Расстояние до второй боковой опоры равно l_х+1,4=2,68 м.