Третій розрахунковий режим

5.1.2 Третій розрахунковий режим

При третьому розрахунковому режимі на надресорну балку візка діють наступні навантаження:

-  сила ваги кузова вагона брутто;

-  сила інерції візка;

-  вертикальне динамічне навантаження;

-  відцентрова сила, що виникає при русі вагона в кривій;

-  вертикальна складова від дії відцентрової сили.

кН.

Вертикальне динамічне навантаження:

 (5.7)

Для шворневих вузлів вагона (надресорної балки) коефіцієнт вертикальної динаміки визначається з врахуванням впливу перевалювання кузова за формулою:

, (5.8)

де – коефіцієнт, приймаємо згідно „Норм...” .

Коефіцієнт вертикальної динаміки для обресорених частин візка визначається за формулою (4.4):

 кН

Відцентрова сила, що виникає при русі вагона в кривій, для вантажних вагонів приймається згідно „ Норм...” рівною 7.5% від ваги кузова з вантажем, тобто дорівнює:

 (5.9)

 кН.

Вертикальна добавка від відцентрової сили визначається за формулою:

, (5.10)

де – відстань від центру ваги кузова до плоскої опорної поверхні, м;

де – відстань від центра підп’ятника до центра ковзуна, м

 кН.

Силу інерції візка визначаємо за формулою (5,2 ) при МН

 кН.

Допустимі напруження при третьому режимі навантажень приймаються рівними:

МПа,

Схема прикладення навантажень при третьому режимі навантажень приведена на рисунку 5.7.

Рисунок 5.7 – Розрахункова схема за III розрахунковим режимом

5.2 Результати розрахунків над ресорної балки

У результаті розрахунку отримано картини напружено-деформованого стану надресорної балки візка при першому і третьому розрахунковому режимах.

Для визначення напружень, що виникають в надресорній балці, були прийняті оціночні зони, які зображені на рисунку

Картина напружено-деформованого стану надресорної балки візка при першому режимі завантаження наведена на рисунках для першого 5.4, другого і третього 5.5, 5.6 поєднання навантажень; для третього розрахункового режиму – на рисунку 5.7.

6. РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ РЕСОРНОГО ПІДВІШУВАННЯ

6.1 Розрахунок параметрів підвішування

Даний розрахунок виконано для визначення гнучкості, жорсткості, прогину ресорного комплекту візка.

Ресорне підвішування візка складається з двох комплектів, кожен з яких має по 7 подвійних пружин та по два клинових гасника коливань.

Таблиця 6.1 - Технічна характеристика пружин

Вертикальну жорсткість циліндричної пружини стиснення  обчислимо за формулою [ 2, с. 180]:

, (6.1)

де  – коефіцієнт, ,

 – кут підйому гвинтової лінії навантаженої пружини, обчислимо за формулою (5.2);

 – модуль зсуву, обчислимо за формулою (5.3) [ 2, с. 180], Па.

,  (6.2)

Для кожної з пружин маємо:

– зовнішня

 рад ⁰,

;

– внутрішня під клином

 рад ⁰,

;

– внутрішня

 рад ⁰;

.

, (6.3)

де  – коефіцієнт Пуассона, для сталі ;

 – модуль пружності,  Па [ 2, с. 195].

 Па.

Вертикальна жорсткість кожної пружини становитиме:

– зовнішня

 Н  кН;

– внутрішня під клином

 Н  кН;

– внутрішня

 Н  кН;

Сумарна жорсткість пружин при порожньому вагоні (жосткість зовнішніх і підклинових пружин):

, (6.4)

 кН.

Сумарна жорсткість пружин при завантаженому вагоні (жосткість усіх пружин):

, (6.5)

 кН.

Статичне навантаження на ресорний комплект при порожньому вагоні становитиме:

.

де  – прискорення вільного падіння,  м/с²;

 – вага тари вагона (напіввагона),  т;

 – вага візка,  т;

 – вага надресорної балки,  т.

 кН.

Статичне навантаження на ресорний комплект при завантаженому вагоні становитиме:

, (6.6)

де  – максимально допустиме навантаження від колісної пари на рейки, згідно завдання  кН.

 кН.

Статичний прогин ресорного підвішування візка обчислимо за формулою:

, (6.7)

Тоді статичний прогин становитиме:

– для порожнього вагона при

 м  мм;

– для завантаженого вагона при

 м  мм.

Графічно характеристика ресорного підвішування одного комплекту ресорного підвішування візка наведено на рисунку 6.1.

Рисунок 6.1 – Характеристика одного комлекту ресорного підвішування

Гнучкість ресорного підвішування візка обчислимо за формулою [ 2, с. 177]:

, (6.8)

Гнучкість ресорного підвішування візка становитиме:

– при порожньому вагоні

м/кН  мм/т;

– при завантаженому вагоні

м/кН  мм/т.