Проверочный (прочностной) расчет элементов рессорного подвешивания. ПЗ_7. Проектир_и провер_расч_элемент_кол_пар. (1). 1 пружина наружная, 2 пружина внутренняя, 3 фрикционный клин
 Скачать 0.66 Mb.
|
 Исходные данные. Вариант 14: грузоподъемность вагона (Р) 69,5 тс (695 кН); тара вагона (Т) 24,5 тс (245 кН); модель тележки 18-578. Центральное подвешивание включает наружную и внутреннюю пружины. Дополнительные сведения. Прогиб рессорного подвешивания (  ) 68 мм (0,068 м), коэффициент запаса прогиба ( ) 1,7– 2,0, материал пружины 60С2 для которого:     G =   Принимаем, что проектируемый рессорный комплект аналогичен комплекту тележки модели 18-578. Рессорное подвешивание тележки включает два рессорных комплекта, состоящие из набора двухрядных пружин и двух фрикционных клиньев гасителя колебаний, отлитых из высокопрочного чугуна. Фрикционные клинья располагаются в гнездах надрессорной балки и своими наклонными поверхностями взаимодействуют с наклонными поверхностями надрессорной балки, а вертикальными поверхностями с фрикционными планками, укрепленными на боковой раме. Особенность этой тележки состоит в том, что между клином и надрессорной балкой расположена полимерная прокладка. Количество двухрядных пружин в одном рессорном комплекте зависит от грузоподъемности вагона и составляет семь штук.   1 – пружина наружная, 2 – пружина внутренняя, 3 – фрикционный клин, 4 - планка контактная Рисунок 1– Рессорное подвешивание тележки 18-578 Расчет однорядной пружины 1. Статическая нагрузка на одну пружина равна:  где P – грузоподъемность вагона 69,5 т; T – тара вагона опирающегося на тележку (без экипировки), не более 24,5 т;  – вес тележки 4,75 т; – вес частей тележки, находящиеся над пружинами, 0,443 тс;n,  ,  – число тележек под вагоном (2), число рессорных комплектов в тележке (2), число пружин в комплекте (7). 2. Эквивалентная жесткость пружины:  3. Максимальная нагрузка воспринимаемая пружиной равна:   = 1,8 – коэффициент запаса прочности.4. Максимальный прогиб пружины соответствующий максимальной нагрузке:  5. Определение диаметра прутка пружины. Из прочностного расчета пружин известно, что  где  – индекс пружины. Для вагонных пружин m > 3. Для первого расчета принимаем m = 6.D средний диаметр пружины; d диаметр прутка пружины; коэффициент, учитывающий кривизну витков пружины:  Из (1) имеем:  6. Средний диаметр пружины равен:  7. Число рабочих витков вычислим как:  8. Высота пружины в сжатом и свободном состоянии:   Сравнивая параметры пружины: средний диаметр, диаметр прутка и высота в свободном состоянии с возможными размерами пружин рессорного комплекта (172 мм, 28 мм и 259 мм) видим, что данная пружина не подходит. Для создания более компактного рессорного подвешивания заменим полученную пружину эквивалентной двухрядной пружиной. Однорядную эквивалентную пружину заменяем на двухрядную из следующего условия (рисунок 2).  Рисунок 2 – Соотношения размеров двухрядной пружины Рассчитываем характеристики двухрядных пружин: Для нашего случая (m=6) имеем: 1. Диаметры прутков:   В данном случае диаметры прутков округляются до ближайших значений по ГОСТ. 2. Распределение нагрузки между пружинами:   3. Жесткость пружин:   Суммарная жесткость двух параллельно стоящих пружин будет равна:  Ошибка вычислений  4. Средние диаметры пружин:   5. Число рабочих витков пружин:   6. Высота пружин в сжатом состоянии:   Выравнивание высот пружин производится путем увеличения числа рабочих витков из условия:  тогда  7. Высота пружин в свободном состоянии:  8. Полное число витков:   9. Длины заготовок:   Опорные поверхности пружин выполняют плоскими и перпендикулярными оси пружины. Для этого концы заготовки пружины оттягивают на длине не менее 2/3 длины витка, чем достигается постепенный переход от круглого сечения к прямоугольному. Высота оттянутого конца пружины должна быть не более 1/3 диаметра прутка, а ширина не менее 0,7d.   Рисунок 3 – Геометрические размеры внешней пружины   Рисунок 4 – Геометрические размеры внутренней пружины |