Файл: Реферат 2 Введение 3 Формулировка основных моментов технических требований на проектируемый полувагон 5.docx

, следовательно, колёсная пара тележки в кривой пути устойчива от вкатывания на головку рельса.

8.1 Определение величин нагрузок и схемы их приложения

Симметричность конструкции и нагрузки позволяет рассматривать одну половину боковой рамы, водя взамен отброшенной другой половины связи, в которых могут возникать только симметричные усилия – изгибающие моменты и продольные усилия (рисунок 12).


– нагрузка от одной двухрядной пружины;

– нагрузка от двух двухрядных пружин;

– половина нагрузки от одной двухрядной пружины.

Рисунок 12 – Расчетная схема боковой рамы тележки 12-196-01
Величина нагрузки на нижний пояс буксового проема от одной двухрядной пружины определена в 5 пункте курсовой работы и составляет 30,495 кН.

Для упрощения расчетов принимаем распределенную нагрузку. Тогда расчетная схема будет выглядеть, как показано на рисунке 18.



q – распределенная нагрузка на нижний пояс боковой рамы

Рисунок 13 – Расчетная схема боковой рамы тележки 12-196-01
Распределенная нагрузка на нижний пояс половины боковой рамы будет рассчитано из условия, что в рессорном комплекте 7 пружин, но так как мы рассчитываем половину боковой рамы, то и нижний пояс будет воспринимать половину нагрузки:
Н/м

8.2 Исходные данные для расчета

На основании чертежей и линейных размеров боковой рамы тележки модели 12-196-01 произведем аппроксимацию рассчитываемой боковой рамы в расчетную схему (рисунок 13).

Материал принят изотропный линейно-упругий со сдедующимми свойствами: модуль упругости 2,1 ∙105МПа, коэффициент Пуассона 0,3, предел текучести 275МПа.

Для построения сетки конечно-элементной модели боковой рамы тележки использован 10-узловой объемный нелинейный тетраэдр, обеспечивающий получение очень подробных и точных результатов расчета. Закрепление произведено по плоскости симетрии и в буксовом проеме.

---

8.3 Результаты расчета и их анализ

Результаты расчета боковой рамы приведены на рисунке 14.


Рисунок 14 – Контурное распределение полей эквивалентный напряжений от воздействия вертикальной нагрузки
Наибольшие напряжения возникают в радиусе закругления нижнего пояса боковой рамы тележки.

Сравним возникающие напряжения в боковой раме тележки с допускаемыми значениями напряжений для материала (сталь 20ГЛ), из которого сделана боковая рама тележки.

Условие прочности выражается:


где – расчетное напряжение на вертикальные нагрузки, МПа;

N – расчетное напряжение на продольные нагрузки, МПа;

г-– расчетное напряжение на распорные нагрузки, МПа.

– допускаемое напряжение, МПа, ( =0,9∙ =0,9∙275=247,5 МПа (сталь 20ГЛ).

В результате расчета допускаемое напряжение равняется 247,5 МПа, полученное напряжение на вертикальные нагрузки составляет 5,71 МПа, что составляет 2,31 % от допускаемой величины.

9. Определение усилий, действующих на колесную пару в кривой пути и проверка запаса устойчивости колесной пары

Примем суммарную нагрузку сосредоточенной в центрах элементов рессорного подвешивания.


кН кН

---

кН кН


Рисунок 11 – Суммарные нагрузки

Максимальное напряжение в боковой раме составляет примерно:

σmax := 111,7 МПа

Максимальное напряжение на эпюре возникает в наклонном нижнем поясе и имеет величину меньшую, чем допускаемое напряжение по I-му расчетному режиму. Это свидетельствует об обеспечении прочности этого элемента боковой рамы тележки под действием соответствующих нагрузок.

Вывод по проведенным расчетам.

Анализ напряженно-деформированного состояния боковой рамы тележки 18-100 под действием нагрузок, возникающих при эксплуатации ее под платформой с осевой нагрузкой 230.54 кН/ось, показывает обеспечение достаточной прочности конструкции от соответствующего нагружения. Следовательно, данная тележка может использоваться под заданным вагоном

Список использованных источников

1. 
   Вагоны (конструкция, теория, расчет) /Под ред. Л.А. Шадура.-М.: Транспорт, 1980.-440 с.
   
2. 
   Вагоны/ И.Ф. Пастухов, В.В. Лукин, Н.И. Жуков.- М.: Транспорт, 1988.- 278 с.
   
3. 
   Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм. ГОСТ 9238-83.- М.: Изд.- во стандартов, 1983.- 27 с.
   
4. 
   Конструирование и расчет вагонов / Под ред. В.В. Лукина.- М.: Изд.-во УМК МПС России, 2014.- 71 с.
   
5. 
   Глазкова И.В. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Вагоны».- Иркутск: ИрИИТ, 2012.- 33 с.
   
6. 
   Нормы расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных)/ ГосНИИВ - ВНИИЖТ. М., 1996.- 319 с.
   
7. 
   Расчет вагонов на прочность / Под ред. Л.А. Шадура.-М.: Машиностроение, 1971.- 431 с.
   

---