Файл: механическая часть электроподвижного состава.docx

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (РУТ (МИИТ)»
Кафедра «Тяговый подвижной состав»
Факультет: «Электрический транспорт железных дорог»

К У Р С О В О Й П Р О Е К Т

по дисциплине

«МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА»

(отметка о зачете)

Рецензент: Капустина Е.П. Студент: Соколов А.К.
(Фамилия И.О.) (Фамилия И.О.)

Шифр: 1540-цПСс-0090

Подпись Подпись

Дата Дата

Москва 2020 г.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Расчет на статическую и усталостную прочность рамы тележки

Изучить конструкцию рамы тележки и построить расчетную схему для последующих прочностных расчетов. Необходимо ознакомиться с чертежами в учебниках и инструкционных книгах, внимательно рассмотреть тележки тягового подвижного состава по месту работы или в ближайших депо. Для прилагаемого чертежа унифицированной тележки грузового электровоза построить расчетную схему.
База тележки…………………………………2а=3,15 м.

Нагрузка на ось……………………………….2П_ст=250 кН

Тип тягового электродвигателя……………...НБ418К

Вес тягового двигателя……………………….Р_д=43,5кН.

Толщина листов боковины рамы:

Стенки…………………………………………b₁=12 мм.

Полки…………………………………………..b₂=10 мм.

Накладки……………………………………….b₃=18 мм .

Жесткость:

Листовой рессоры……………………………..Ж_р=1200 кН/м.

Пружины……………………………………….Ж_пр=2200 кН/м

Радиус кривой……………………………….…ρ=300 м.

Возвышение наружного рельса в крив.………h=100 мм.
Таблица 1. Вероятность эксплуатации локомотива р_i, с различными средне интервальными скоростями

i – номер интервала	1	2	3	4	5
Интервал, км/ч	0..20	20...40	40..60	60...80	80..100
Средняя скорость, км/ч	10	30	50	70	90
p_i	0,05	0,2	0,6	0,1	0,05

Стержневая система рамы тележки

Рамы тележек представляем, как пространственную систему, состоящую из стержней, оси которых проходят через центры тяжести площадей. локомотив двигатель

Рисунок 1 - Расчетная схема двухосной рамы тележки

Из чертежа двухосной рамы тележки (рис. 1.1) по расчетным осям элементов определим размеры расчетной схемы:

Определяем длину стержней:

Ширина рамы тележки:

Расстояние от оси шкворневой балки рамы до оси подвески тягового двигателя находим как:

_{Расстояние до осей шарниров рессорных подвесок:}

Расстояние до оси шарниров поводков буксы:

Расстояние от расчетной плоскости рамы до осей шарниров поводков буксы по оси z:

Расстояние до центра сферического шарнира шкворня:

Расстояние до осей кронштейна люльки.

Характеристики среднего сечения боковины рамы

Для упрощения расчетов предположим, что поперечное сечение в заделке продольной балки будет состоять из вертикальных и горизонтальных листов.

Определим площади поперечных сечений элементов по формуле:

Где:

а - размер элемента по горизонтали, м;

b - размер элемента по вертикали, м.

Найдем площади для всех элементов.

Определим ординату

центров тяжести плоских элементов относительно вспомогательной оси

, м.

Определим статические моменты площади плоских элементов

относительно оси

, м³.

Определим ординату центра тяжести всего сечения:

Определим ординаты центров тяжести плоских элементов относительно нейтральных осей всего сечения, проходящих через его центр тяжести:

Рассчитаем произведение

Рассчитаем моменты инерции каждого элемента относительно нейтральной оси y, по выражению

Таблица 2. Расчет моментов инерции опасного сечения относительно оси у

№ п/п	F_i, м²	Z'_i,м	Z'_iF_i,м³	Z_i , м	Z_i²F_i, м⁴	J'_yi, м⁴
1		0	0
2		0	0
3		0,195
4		-0,195
5		0,209
∑		-		-

Определим ординату y_i центров тяжести плоских элементов относительно вспомогательной оси

, м.

Рассчитаем произведение

Рассчитаем моменты инерции каждого элемента относительно нейтральной оси z, по выражению

где a_i - размер i элемента по горизонтали в метрах;

c_i - размер i элемента по вертикали в метрах.
Таблица 3. Расчет моментов инерции опасного сечения относительно оси z