ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Расчёт нагрузок, действующих на вагон и его части

При выполнении данной работы необходимо определить

1) вертикальные статические и динамические нагрузки, действующие на кузов вагона и детали тележки;

2) боковые нагрузки, действующие на кузов вагона и детали тележки

4.1.Вертикальные нагрузки, действующие на вагон и его части

4.1.1 Вертикальные статические нагрузки

Р_ст_.=

где Р_бр. - вес брутто вагона, кH;

Р_ч.- вес частей и укрепленного на них оборудования, через которые передается нагрузка от рассчитываемой детали вагона на рельс, кH;

m-число одинаковых, параллельно загруженных деталей.

Р_{ст.пруж.}=

Р_{ст.пруж}_.= 26,77 (кН)

Расчетно-пояснительная записка

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Р_{ст.кузова}=

Р_{ст.кузова}= (кН)

Р_ст.н.б.=

Р_ст.н.б_.= (кН)

Р_ст.п.=

Р_ст.п_.= (кН)

Р_ст.к.п. =

Р_ст.к.п. = (кН)

Р_ст.б.р. =

Р_ст.б.р_. = (кН)

4.1.2. Вертикальная динамическая нагрузка

Р_д=k_дв·Р_ст.

где k_дв – коэффициент вертикальной динамики;

Коэффициент вертикальной динамики определяют по формуле:

β = 1,13 - параметр распределения, для грузовых вагонов при существующих условиях эксплуатации.

р(k_дв) = 0,97 - расчетная вероятность;

Среднее вероятное значение определяется по формуле для скоростей движения вагона v≥15м/с(~55км/ч);

Расчетно-пояснительная записка

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

где а – коэффициент, принимаемый на основании обработки результатов теоретических и экспериментальных исследований, равный для элементов кузова вагона 0,05; для обрессоренных частей тележки – 0,10; для необрессоренных частей тележки – 0,15;

b – коэффициент, учитывающий влияние числа осей в тележке (n) группе тележек под одним концом вагона на величину коэффициента динамики:

где n – число осей в тележке (2шт.);

v – расчётная скорость движения вагона (33.5км/ч);

f_ст – статический прогиб рессорного подвешивания (0,05м).

Р_д.куз.=k_дв1·Р_ст.куз.=0,032·724,31=23,17 (кН)

Р_д.н.б.= k_дв2·Р_ст.н.б.=0,040·371,13=14,84 (кН)

Р_д.п.= k_дв3·Р_ст.п.=0,049·48,17=2,36 (кН)

Р_д.б.р.= k_дв3·Р_ст.б.р.=0,049·191,2=9,36 (кН)

Р_д.к.п.= k_дв3·Р_ст.к.п.=0,049·205=10,04 (кН)

Р_д.пруж.= k_дв3·Р_{ст.пруж.}=0,049·26,77=1,31 (кН)

Суммарные нагрузки определяются по формуле:

;

Расчетно-пояснительная записка

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Р_куз.= Р_д.куз.+ Р_ст.куз.

Р_н.б.= Р_д.н.б.+ Р_ст.н.б.

Р_п.= Р_д.п.+ Р_ст.п.

Р_б.р.= Р_д.б.р.+ Р_ст.б.р.

Р_к.п.= Р_д.к.п.+ Р_ст.к.п.

Р_пруж.= Р_д.пруж.+ Р_ст.п.

Р_куз.= 747,48 (кН)

Р_н.б.= 385,97 (кН)

Р_п.= 50,53 (кН)

Р_б.р.= 200,56 (кН)

Р_к.п.= 215,04 (кН)

Р_пруж.=28,08 (кН)

4.2. Боковые нагрузки

4.2.1 Боковая горизонтальная нагрузка

Боковая нагрузка, возникающая при движении вагона,по кривому участку пути¸ складывается из центробежной силы и давления ветра на кузов и равна:

Н= (Н_ц+Н_в)

где Н_ц – центробежная сила, направленная наружу кривой, кН

Н_в – равнодействующая сила давления ветра на кузов вагона, кН

Центробежную силу, направленную наружу кривой определяют по формуле:

Н_ц=η_ц(Р_бр-Р_ч)

где η_ц - коэффициент равный 0,075

Н_ц.куз_.=0,075(820-747,48)=5,43(кН)

Н_ц.н.б.=0,075(820-385,97)=32,55(кН)

Н_ц.п.=0,075(820-50,53)=57,71(кН)

Н_ц.б.р.=0,075(820-200,56)=46,45(кН)

Н_ц.к.п.=0,075(820-215,04)=45,37(кН)

Н_ц.пруж_.=0,075(820-28,08)=59,39(кН)

Н_ц.куз.=5,43(кН)

Н_ц.н.б_.=32,55(кН)

Н_ц.п_.=57,71(кН)

Н_ц.б.р.=46,45(кН)

Н_ц.к.п_.=45,37(кН)

Н_ц.пруж_.=59,39(кН)

Равнодействующую силу давления ветра определяют по формуле:

Н_в=ωF

где ω–удельное сопротивление ветра, перпендикулярное боковой стене вагона, принимаемое согласно нормам расчета на прочность, равным 500Н/м²

F – площадь боковой проекции кузова, м².

F=2L_pH_max

F=2,880*13,64=39,28 (м²)

Н_в=500·39,2=19,6 (кН)

Н_.= ( 59,39+19,6)=39,49(кН)

4.2.2. Вертикальные составляющие боковых загрузок

Боковые нагрузки вызывают дополнительное вертикальное загружение частей тележек с одной стороны вагона и соответствующее разгружение с другой. Величина такого дополнительного загружения рассчитываемой детали находится по формуле:

где h_ци h_в– вертикальные расстояния от места приложения Р_б до точек приложения сил Н_ц и Н_в соответственно;

m₁– число одноименных, параллельно нагруженных элементов, расположенных с одной стороны вагона;

2b₂– расстояние между точками приложения сил Р_б дополнительного загружения и разгружения рассчитываемой детали(равной 2.036).

(кН)

Расчетно-пояснительная записка

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

(кН)

Расчетно-пояснительная записка

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

5. УсТОЙЧИВОСТЬ КОЛЁСНОЙ ПАРЫ ПРОТИВ СХОДА С РЕЛЬСОВ

Устойчивость колёсной пары в рельсовой колее оценивается коэффициентом устойчивости колеса против схода с рельса, учитывающим соотношение вертикальных и горизонтальных составляющих сил, возникающих при движении вагона. При неблагоприятном сочетании вертикальных и горизонтальных сил, а также при нарушении условий загрузки и отклонении в состоянии вагона могут возникнуть случаи вползания гребня колеса на головку рельса, что приводит к сходу вагона с рельсов.

Определение коэффициента устойчивости колеса против схода с рельса подробно изложено в [2, стр.236-237].