Минист
 Скачать 5.81 Mb.
|
|
Вывод: В данней главе я расчетали вписования нового вагона в заданной габарит 0-ВМ . В данном случае все данниие удолветворяет все требования. Лис Изм Лис №докум Подп Дат 18  4. Определение сил, действующих на вагонВ процессе эксплуатации вагоны подвергаются действию различных нагрузок (собственного веса, веса перевозимого груза, сил взаимодействия с верхним строением пути и со смежными вагонами или локомотивом поезда, сил, вызываемых способами загрузки или выгрузки, технологией изготовления или ремонта и пр.). Все нагрузки, действующие на вагон, делятся на постоянно действующие, или статические, и нагрузки, зависящие от времени действия, — переменные, или динамические. К постоянно действующим нагрузкам относятся: тара вагона и вес перевозимого в нем груза, давление сыпучих или навалочных грузов на стенки вагона и гидростатическое давление жидкости на стенки котла цистерны. К динамическим нагрузкам относятся: силы взаимодействия ходовых частей вагона с верхним строением пути, силы взаимодействия между вагонами и локомотивом и силы инерции. Действию ветровой нагрузки вагоны могут подвергаться как в состоянии покоя, так и при движении. В практике прочностных расчетов различных частей и узлов вагонов обычно принимают наиболее невыгодное сочетание действующих на них нагрузок. Вертикальная нагрузка, учитываемая при расчете несущих элементов вагонов, состоит из тары вагона, веса, перевозимого в нем груза и динамических нагрузок, возникающих при колебаниях кузова вагона на рессорах из-за неровности рельсового пути. Динамическая нагрузка определяется путем умножения тары и полезной нагрузки или напряжений, полученных от этих нагрузок, на коэффициент вертикальной динамики. Боковая нагрузка перпендикулярна продольной плоскости симметрии вагона и обусловливается действием центробежной силы, силы давления Лис Изм Лис №докум Подп Дат 19  ветра и сил динамического взаимодействия вагона и пути в гори-зонтальной плоскости. Центробежная сила, возникающая при движении в кривых участках пути, приложена к центру тяжести вагона и направлена горизонт- 54 зонных величин принимают для определения сил инерции на уровне рамы кузова вагона, а на уровне крыши (верхней части кузова). Для промежуточных уровней вычисляют по линейной интерполяции. Силы в тормозной системе определяют исходя из максимального усилия на штоке поршня тормозного цилиндра при коэффициенте полезного дейст-вия рычажной передачи, равном единице. Наряду с расчетами на прочность производят расчеты вагонов на ус-тойчивость против выжимания из состава поезда. Соответствующие методы расчета, расчетные продольные силы и режимы приведены в книге. Статическая сила тяжести груза (полезная нагрузка): Рст=mr∙ 𝑔 =72,  кН; Собственная сила тяжести конструкции вагона от тары равна:Т=mr∙ 𝑔 = 17,84*9,8=174,83кН; Сила тяжести вагона брутто: Рбр = Рст + Т = (72,9+17,84)9,8=889,25кН Среднее значение коэффициента вертикальной динамики определяется по формулам: - при скорости движения ≥ 15м/с (155 км/ч): Кд.в. = α + 3,6 ∙10-4 b 𝜗−15 ст При скорости < 32м/с: Кд.в. = α 15 Где: α – коэффициент, равный для элементов кузова 0,05; для обрессоренных Лис Изм Лис №докум Подп Дат 20  частей тележки 0,1; для необресоренных частей тележки 0,15;𝜗 – скорость движения вагона; ст – статический прогиб рессорного подвешивания, м (для грузовых вагонов по заданию 0,062м) b – коэффициент, учитывающий влияние числа осей nt в тележке под одним концом вагона. 2+𝑛𝑡 2𝑛𝑡 b = 2∙2 = 1 Кд.в. = 0,1 + 3,6 ∙10-4 ∙ 1 0,062 = 0,198 Как показывают результаты поездных динамических испытаний, максимальное значение Кд.в.,мах для грузовых вагонов больше среднего значения в 1,87 раз, а для пассажирских – в 2,11 раз. Кд.в.,мах = 0,198 ∙ 1,87 = 0,37 Центробежная сила, направленная по горизонтали, и приложенная в центре тяжести вагона возникает при движении по кривому участку: Рбр ∙ 𝜗2 𝑔 ∙ 𝑅 Где R – радиус кривой (250м) С = 889,42 ∙ 152 = 81,66кН Для уменьшения действия центробежной силы на подвижной состав и путь в кривых, расположенных на перегонах, наружный рельс укладывают выше внутреннего. Вследствие этого боковая нагрузка Нц составит разность проекций сил С и Рбр на поперечную ось вагона: Нц = С · соsαц - Рбр sinαц Лис Изм Лис №докум Подп Дат 21  Рис. 4.1 – Схема действия сил на вагонВ приближенных расчетах можно принять: соsαц = 1; sinαц = hр/2s; sinαц = 0,04 / 1,58 = 0,0253 где hр — возвышение наружного рельса над внутренним, устанавливается ПТЭ и зависит от радиуса кривой (макс. – 150 мм, предварительно возьмем 40мм) 2s — расстояние между кругами катания колесной пары, 1580мм (1,58 м) Таким образом: Нц = С · соsαц - Рбр sinαц = 81,66-889,25*0,0253=59,16 кН Равнодействующую силу давления ветра Нв (Н) определяют по формуле: HB = w·F = 500 · 34,9= 17450 Н = 17,45 кН где w — давление ветра, перпендикулярное боковой стене вагона, согласно нормам – 500 Н/м2; Лис Изм Лис №докум Подп Дат 22  F— площадь боковой проекции кузова, F =34,9м2Равнодействующую силу давления ветра прикладывают в центре тяжести этой площади параллельно поперечной оси вагона. |