1.6. Выбор колёс

Применяем в конструкции крановые двухребордные колёса типа К2Р по ГОСТ 28648-90.

Заготовки крановых колес изготавливаются методом штамповки или свободной ковки, сталь 65Г, 40 (ГОСТ 14959-79, ГОСТ 1050-88), а также методом литья из стали 35ГЛ, 40Л.

После проведения предварительной механической обработки рабочие поверхности колеса кранового подвергаются технологическому процессу термообработки- сорбитизации до твёрдости 300...390НВ.

Колесо крановое используется в козловых, мостовых и башенных кранах. Крановые колеса являются основными деталями, которые подвержены быстрому износу в процессе интенсивной эксплуатации крана. Подлежат замене при износе беговой дорожки более 1%.

Геометрические характеристики колеса приведены в таблице 7.

Таблица 7.

Наименование колеса	D, мм	d, мм	B1, мм	В2, мм	В3, мм
К2Р 320х80	320	70	120	110	80

Рис.1.6.1. Колесо крановое.

1.7. Расчёт рамы на прочность

Для определения напряжений, возникающих в элементах рамы трансбордера, а также реакций опор и прогибов рассчитаем данную конструкцию в программном пакете MSC Nastran , который позволяет на практике реализовать метод конечных элементов строительной механики с достаточной для инженерного анализа точностью.

Раму соберём из стандартного, серийно выпускаемого стального проката. Концевые продольные и поперечные балки – швеллер стальной горячекатаный по ГОСТ 8240-72 №40, промежуточные поперечные балки – балка двутавровая по ГОСТ 8239-72 №40.

Рис.1.7.1. Конечно-элементная модель рамы трансбордера.

Учитывая закрепление конструкции и приложив нагрузки анализируем напряжённо-деформированное состояние конструкции.

Анализ технико-экономических показателей грузовых четырёхосных магистральных вагонов колеи 1520мм показал, что достаточно рассмотреть вагоны с базами 10м и 17м, т.к. не смотря на многообразие конструкций вагонов их базы колеблются относительно рассматриваемых в небольших пределах.

Смоделируем и оценим различные варианты нагружения рамы трансбордера.

1.На трансбордере находится вагон с базой 10м, нагрузка на раму 70т (рис. 1.7.2). Максимальные напряжения, возникающие в конструкции: σ_max = 137,4 МПа.

Рис. 1.7.2. Напряжённо-деформируемое состояние рамы для случая нагружения №1

2.На трансбордере находится вагон с базой 17м, нагрузка на раму 70т (рис. 1.7.3). Максимальные напряжения, возникающие в конструкции: σ_max = 158 МПа.

Рис. 1.7.3. Напряжённо-деформируемое состояние рамы для случая нагружения №2

3.Смоделируем момент заезда вагона на трансбордер(тележка в начале рамы) (рис. 1.7.4). Максимальные напряжения, возникающие в конструкции: σ_max =156,5 МПа.

Рис. 1.7.4. Напряжённо-деформируемое состояние рамы для случая нагружения №3

4.Смоделируем момент заезда вагона на трансбордер(тележка в середине рамы) (рис. 1.7.5). Максимальные напряжения, возникающие в конструкции: σ_max =191,6 МПа.

Рис. 1.7.5. Напряжённо-деформируемое состояние рамы для случая нагружения №4

Сравним полученные значения напряжений с допускаемыми, в качестве которых примем:

Материал профилей рамы – Сталь 3. Механические характеристики материала приведены в таблице №7.

Таблица №7

Марка стали	σв МПа	σТ МПа
Сталь 3 кп	360-460	235
Сталь 3 пс, сп	370-480	245

Возникающие в конструкции напряжения не превышают допускаемых, следовательно прочность конструкции обеспечена.