ЛР 1 Трофимов Ю. Анализ характеристик листовой рессоры локомотива

• Название: Анализ характеристик листовой рессоры локомотива
• Дата: 11.04.2023
• Размер: 470.42 Kb.
• Имя файла: ЛР 1 Трофимов Ю.docx
• Тип: Лабораторная работа; #1052480
• страница: 2 из 4

Расчет усилий, действующих на отдельные листы, ступенчатой части, кН:

(2.2)

где i – шаг пересчёта листов ступенчатой части. i = 1÷n. При i = n равенство обращается в ноль, поэтому на последнем шаге необходимо принять i = n – 0.001.

(кН)

(кН)

(кН)

(кН)

(кН)

(кН)

(кН)

(кН)

(кН)
Расчет напряжений в отдельных листах, МПа.

В коренных листах:

(2.3)



В ступенчатых листах, кроме последнего самого короткого:

(2.4)

(МПа)

(МПа)

(МПа)

(МПа)

(МПа)

(МПа)

(МПа)

(МПа)
В последнем самом коротком листе:

(2.5)



Коэффициент учета доли напряжений изгиба, воспринимаемых каждым листом:

(2.6)

Основные показатели отдельных листов сводим в таблицу.



















Таблица 2. Основные показатели отдельных листов.

Параметр	Номер листа
	1, 2, 3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
yi, см	4,89	3,67	2,61	2,12	1,67	1,29	0,91	0,6	0,38	0,18
Pi, кН	-	47,95	53,13	53,61	53,82	54,74	53,01	50,73	50,19	40,19
σi, МПа	487,63	431,81	437,42	460,09	432,59	541,93	526,08	455,35	529,003	353,23
Ki	1	0,88	0,89	0,94	0,88	1,11	1,07	0,93	1,08	0,72

Определение фактических статических напряжений с учетом сил трения листов ступенчатой части, МПа:

(2.7)





















Определение фактических амплитуд динамических напряжений с учетом сил трения листов ступенчатой части, МПа:

(2.8)





















Амплитуда напряжений, вызванная скачкообразным изменением площади поперечного сечения, МПа.

Для коренных листов:

(2.9)



Для листов ступенчатой части, кроме последнего самого короткого:

(2.10)

















где i – шаг пересчёта листов ступенчатой части. i = 0÷n-1.

Для последнего самого короткого листа:

(2.11)

Расчет радиусов изгиба листов и предварительных напряжений в них, см.

Радиус рессоры в собранном состоянии:

(2.12)



Радиус изгиба коренных листов:

(2.13)



Радиус изгиба листов ступенчатой части:

(2.14)



Предварительное напряжение в коренных листах, МПа:

(2.15)



Предварительное напряжение в листах ступенчатой части, МПа:

(2.16)


















Максимальные напряжения в коренных листах, МПа:

(2.17)



Максимальные напряжения в коренных листах, МПа:

(2.18)



















Результаты расчёта максимальных напряжений сводятся в таблицу 3.
Таблица 3. Максимальные напряжения в лисах рессоры.

Напряжение в листах, МПа	Номер листа
	1, 2, 3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
σci	419,36	369,03	373,23	394,19	369,03	465,48	448,71	390,004	452,9	301,93
σai	343,2	347,1	366,6	432,9	343,2	432,9	417,3	362,7	421,2	280,8
σcai	40,63	51,45	58,37	67,31	78,83	96,22	116,47	148,62	220,56	0
σni	110,91	27,19	19,46	17,99	14,43	15,17	11,7	7,62	6,64	1,96
σi max	692,28	794,77	817,66	912,39	805,49	1009,77	994,18	908,94	1101,3	584,69

По таблице необходимо определить наличие листов, напряжение в которых превышает допускаемую величину максимальных рабочих напряжений [σ]_Р = 840 МПа. Если таких листов нет, указать это. При наличии таких листов указать их номера и возможные конструктивные изменения с целью уменьшения максимальных напряжений.

Для уменьшения величины максимальных напряжений необходимо увеличить количество рессор на один лист и повторить расчёты с формулы (1.8).

Также возможно и другое конструктивное решение – выполнить скосы на концах листов ступенчатой части. В этом случае .

Принимаем и выполняем расчёт максимальных напряжений для листов.