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 17).
– нагрузка от одной двухрядной пружины;
– нагрузка от двух двухрядных пружин;
– половина нагрузки от одной двухрядной пружины.
Рисунок 17 – Расчетная схема боковой рамы тележки 18-578
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 18 – Расчетная схема боковой рамы тележки 18-578
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
На основании чертежей и линейных размеров боковой рамы тележки модели 18-578 произведем аппроксимацию рассчитываемой боковой рамы в расчетную схему (рисунок 18).
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.
Результаты расчета и их анализ
Результаты расчета боковой рамы приведены на рисунке 19.
Рисунок 19 – 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.
В данном проекте было произведено исследование и расчет основных параметров тележки 18-578 грузового вагона.
Отражено назначение и роль данной тележки в системе грузооборота страны, осуществлено уточнение параметров тележки по результатам вписывания в габарит. Спроектированы основные узлы тележки. Произведен расчет характеристик рессорного подвешивания, определен требуемый коэффициент относительного трения фрикционного гасителя колебаний. Спроектирован фрикционный гаситель колебаний, определены усилия, действующие на колесную пару в кривой пути. Выполнен расчет на прочность боковой рамы тележки на вертикальные нагрузки.
Популярные материалы:
Корректирование периодичности технического обслуживания
(ТО-1, ТО-2, Д-1, Д-2, ТР)
Корректирование периодичности ТО-1.
Корректирование выполняем по формуле:
L1 = L1н · К1 · К3, (2.16)
где: L1 – скорректированная периодичность ТО-1, км.
L1н – нормативная периодичность ТО-1 [12], табл. 2.1. ...
Автомобиле-дни в ремонте
Количество автомобиле-дней в ремонте определяется суммированием всех календарных дней, в течение которых транспортные средства, согласно данным первичного учета, находились в ремонте и его ожидании. Транспортные средства, простаивающие из ...
Поперечные профили станционных путей
В курсовой работе, в зависимости от заданного количества станционных путей, междупутных расстояний, поперечного уклона местности выбираем поперечный профиль земляного полотна, определяем ширину основной площадки.
Ширина основной площадки ...