Навигация
5. Расчёт прочности рамы
5.1 Силы, действующие на раму тележки
Рама тележки представляет собой сложную пространственную систему, которая подвергается воздействию больших сил и нагрузок:
- вертикальной статической нагрузки;
- вертикальной динамической нагрузки;
- центробежной силы и давления ветра;
- усилий, возникающих при работе тяговых двигателей;
- усилий, возникающих при торможении электровоза;
- кососимметричной нагрузки;
- продольной инерционной силы при ударе в автосцепку;
- усилий, возникающих при выкатке колёсных пар.
В зависимости от условий эксплуатации и режима работы электровоза перечисленные силы могут появиться отдельно или в совокупности.
При расчётах на прочность рамы тележек современных электровозов рассматриваются как статически неопределимые системы и расчёты выполняются методом сил.
Для приближённой оценки прочности рамы её можно рассматривать как статически определимую систему, состоящую из отдельных балок.
Расчёт на прочность сводится к определению изгибающих моментов и напряжений в характерных сечениях элементов рамы тележки.
Для определения напряжений, кроме изгибающего момента, необходимо знать геометрические характеристики сечений.
5.2 Определение геометрических характеристик
К геометрическим характеристикам поперечных сечений элементов рамы относятся момент инерции и момент сопротивления. В зависимости от назначения, конструкции и типа рам поперечные сечения элементов могут иметь разнообразные формы.
На рисунке 5.1 приведено расчетное поперечное сечение боковины сварной рамы тележки электровоза ВЛ10.
Рисунок 5.1 – Поперечное сечение концевой балки тележки ВЛ10
Параметры сечения 
; 
; 
; 
; 
Ввиду несимметричности сечения относительно горизонтальной оси расчет геометрических характеристик будем производить табличным методом. Вспомогательную ось Y| проведем через середины элементов 3 и 4. Результаты расчетов заносим в таблицу 5.1
Таблица 5.1- Расчет геометрических характеристик
| Номер элемента | Fi, мм2 | Zi|, мм | Fi *Zi|, мм3 | Zi, мм | Fi *Zi2, мм4 | Iyi, мм4 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | 4212 | 211 | 888732 | 121.45 | 62127431.73 | 113724 |
| 2 | 2740 | 197 | 539780 | 107.45 | 31634676.85 | 22833.33 |
| 3 | 6144 | 0 | 0 | 89.55 | 49269980.16 | 75497472 |
| 4 | 6144 | 0 | 0 | 89.55 | 49269980.16 | 75497472 |
| 5 | 2740 | 197 | 539780 | 286.55 | 224983872.9 | 22833.33 |
|
| 21980 | - | 1968292 | - | 417285941.8 | 151154334.7 |
В таблице 4.1 приводятся:
1) порядковый номер каждого элемента;
2) площадь сечения элемента;
3) расстояние от центра тяжести площади элемента до вспомогательной оси Y|;
4) статический момент площади элемента относительно
вспомогательной оси;
5) расстояние от нейтральной оси сечения до центра тяжести площади сечения каждого элемента;
6) произведение Fi *Zi2;
7) момент инерции сечения каждого элемента относительно собственной нейтральной оси.
Расстояние ZС от вспомогательной оси до нейтральной оси всего сечения
, (5.1)
мм
Момент инерции всего сечения определяется путем суммирования величин, заключенных в столбцах 6 и 7 (см. таблицу 5.1)
, (5.2)
мм4
Расстояние от нейтральной оси до наиболее удаленной точки сечения
, (5.3)
мм
Момент сопротивления сечения изгибу
, (5.4)
мм3
Похожие работы
... 60-х г. тепловозы заменили паровозную тягу на главных направлениях степных районов Украины, России, Казахстана и Сибири, а также в Средней Азии. I. Выбор основных параметров силовой установки и вспомогательного оборудования локомотива 1.1 Выбор основных параметров силовой установки Касательная сила тяги определяется из условия равномерного движения поезда с расчетной скоростью (Vр) на ...
Расширение филиала "Шахта "Осинниковская" за счет ввода в отработку запасов филиала "Шахта "Тайжина"
... разрешается только между передними и задними рядами стоек. Запрещается нахождение людей между секциями крепи при их передвижки. Запрещается работа комплекса с поврежденными силовыми кабелями. 3.4 Вентиляция Филиал «Шахта «Осинниковская» отнесена к опасной по горным ударам (пласты Е6 и Е4), внезапным выбросам угля и газа (пласты К2 и К1), суфлярным выделениям (пласты К4, К3 и К1в.п.) и по ...
... водителя и пассажиров в случае аварии. Это может быть достигнуто за счет применения таких средств защиты, как ремни безопасности, подушки безопасности, а также активные подголовники, защищающие шейные позвонки при ударе сзади. 3. Воздушный транспорт Техническая характеристика самолета ЯК-42 № п/п Наименование Единицы измерения Данные 1 2 3 4 1 ...
... со средой осуществляется с помощью внешнего промышленного транспорта через стыковые пункты. Следовательно, состав всей транспортной системы можно представить совокупностью трех подсистем со свойственными им конструктивными особенностями: внешнего промышленного транспорта, транспортных магистралей и пунктов их стыкования. Под пунктом стыкования понимают подсистему транспорта как комплекс ...
0 комментариев