6.3 Расчёт на прочность стойки боковой стены на распор сыпучего груза

Схема нагружения стойки боковой стены при распоре сыпучим грузом (рис. 17):

Рис.17. Схема нагружения стойки боковой стены

Сосредоточенная нагрузка P_a, действующая на боковую стойку проектируемого вагона рассчитывается по следующей формуле:

–расстояние от вершины насыпного груза до точки стойки, в которой определяется напряжение, где - высота стойки;

где K_ДВ – коэффициент вертикальной динамики,

–приведенная насыпная плотность груза, ;

g – ускорение свободного падения, ;

Н = y = 1,617 м – высота стойки;

–приведенный угол естественного откоса груза, рад;

d - принимаем равным 1,399м,

d – расстояние между стойками.

По первому режиму Кдв=0, тогда:

где d – расстояние между стойками.

По третьему режиму принимаем Кдв.≠ 0; φ = 0,2·φ(из I-го режима):

_{Геометрические характеристики промежуточной стойки (рис .18):}

_{Рис .18. Геометрические характеристики промежуточной стойки}

_{Определим напряжения, возникающие в стойке под действием распора от сыпучего груза.}

Для определения напряжений воспользуемся программой MSC Nastran.

Расчетная схема нагружения представлена на рисунке 19 .

Рис.19. Расчетная схема нагружения

Диаграмма напряжений представлена ниже:

Расчет по первому режиму:

Рис.20 Эпюра напряжений стойки от распора груза, I режим

Расчет по третьему режиму:

Рис.21 Эпюра напряжений стойки от распора груза, III режим

Напряжения будут равны:

1 режим

Element 1

Output Set 3 - NX NASTRAN Case 1

Output Vector 3164 - Beam EndA Max Comb Stress = 106,9 Н/мм²

3 режим

Element 1

Output Vector 3164 - Bar EndA Max Comb Stress = 223,3 Н/мм²

В результате мы получили, что

<[]=390

<[]=254

Таким образом, прочность стоек боковой стены обеспечена.

6.4.Расчёт на прочность верхней обвязки от действия захватов вагоноопрокидывателя

Проверка поперечного сечения проектируемого вагона на вагоноопрокидывателе. Верхние пояса боковых стенок полувагона из условия разгрузки на вагоноопрокидывателе должны рассчитываться на вертикальную силу, равномерно распределённую по длине 0,8 м по всей ширине верхнего пояса и приложенную к нему в наибольшее неблагоприятном для конструкции возможном сочетании. Эта сила q_В принимается равной:

где Q_БР – сила тяжести вагона;

n – количество упоров (зажимов) вагоноопрокидывателя принимается n=8.

Допускаемые напряжения принимаются по I режиму.

Схема нагружения верхней обвязки на вагоноопрокидывателе представлена на рисунке 22.

Рис.22 Схема нагружения верхней обвязки

Рис.23. Геометрические характеристики верхней обвязки

Для определения напряжений воспользуемся программой MSC Nastran.

Расчетная схема нагружения представлена на рисунке 24.

Рис.24 Схема нагружения верхней обвязки

Напряжения будут равны:

Рис.25 Эпюра напряжений в верхней обвязке

Element 1

Output Set 1 - NX NASTRAN Case 1

Output Vector 3109 - Bar EndA Max Comb Stress = 110,4 Н/мм²

<[]=254

[]- допускаемые напряжения по первому режиму

Таким образом, прочность верхней обвязки боковой стены обеспечена.