Разработка стенда для вывешивания и сдвига рельсошпальной решетки
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
p>м4.
, (28)
м4.
, (29)
где - касательные напряжения от действия поперечной силы Qy, МПа [5];
- касательные напряжения от действия поперечной силы Qх, МПа [5]; - касательные напряжения от действия момента кручения Мкр, МПа [5].
, (30)
где - статический момент отсеченной части, м3 [5]; bx ширина рассеченной части, м [5].
, (31)
где Аотс площадь отсеченной части сечения для рассматриваемой точки, м2 [5]; ус расстояние от оси х-х до центра тяжести отсеченной части, м [5];.
Схемы для определения статического момента приведены на рисунках 21 и 22.
Рисунок 22 - Схема к определению статического момента для точки 2
Рисунок 23 - Схема к определению статического момента для точки 3
, (32)
где h высота рассматриваемого сечения, м [5]; у расстояние от главной центральной оси х-х до рассматриваемой точки, м [5].
Касательные напряжения , так как величина действующего момента кручения Мкр в рассматриваемых стержнях имеет весьма малое значение.
2.3.1.2 Расчет эквивалентных напряжения для точки 1
Суммарные нормальные напряжения по формуле (25) при y=0,15 м, x = 0,095 м:
МПа.
Статический момент по формуле (31) Sотс=0 при Аотс = 0.
Касательные напряжения по формуле (32) при tст=0,012 м, h=0,3 м, y=0,15 м:
МПа.
Суммарные касательные напряжения по формуле (29) МПа.
Эквивалентные напряжения по формуле (23):
МПа.
2.3.1.3 Расчет эквивалентных напряжения для точки 2
Суммарные нормальные напряжения по формуле (25) при y=0,132 м, х=0,006 м:
МПа.
Площадь отсеченной части:
м2.
Статический момент по формуле (31) при ус=0,1411м:
м3.
Касательные напряжения по формуле (30) при м,
МПа.
Касательные напряжения по формуле (32) при tст=0,012 м, h=0,3 м, y=0,15 м:
МПа.
Суммарные касательные напряжения по формуле (29):
МПа.
Эквивалентные напряжения по формуле (23):
МПа.
2.3.1.4 Расчет эквивалентных напряжения для точки 3
Суммарные нормальные напряжения по формуле (25) при y=0 м, х=0,006 м:
МПа.
Площади отсеченных частей:
м2; м2.
Статический момент по формуле (31) при ус 1=0,1411 м; ус 2=0,066 м:
м3.
Касательные напряжения по формуле (32) при м:
МПа.
Касательные напряжения по формуле (33) при tст=0,012 м, h=0,3 м, y=0:
МПа.
Суммарные касательные напряжения по формуле (29):
МПа.
Эквивалентные напряжения по формуле (23):
МПа.
В результате расчетов, выяснилось, что самая нагруженная точка 1.
Проверка выполнения условия прочности (22):
.
Условие прочности соблюдается.
2.3.1.5 Расчет эквивалентных сечений
Опасные сечения, сходные по геометрическим параметрам с сечением стержня Rod57 рассчитаны по формулам (22) (32).
Расчетные схемы для соответствующих значений базы платформы изображены на рисунках (17) (19). Максимальные усилия в стержнях взяты из Приложения А и приведены в таблице 8. Результат расчетов сведен в таблицу 9.
Таблица 8 Максимальные нагрузки в стержнях
База платформы, мм№стержняПродольная силаN, НПоперечная силаQy, НПоперечная силаQх, НМомент кручения Т, НИзгибающий моментМу, Н мИзгибающий моментМх, Н м19950Rod 255-165042,34145698,0243840,19-170,08115908,952104908,623Rod 256165601,65-122180,8242870,2-54,38915790,90317669,732Rod 60106781,83998,43-21633,22-350,90316476,509-2350,193Rod 7-20948,7510451,569440,72-117,11013000,354-36412,762Rod 194337,2235802,8110555,23-116,43914248,421-87636,728Rod 42-4077,9616541,5610554,4-115,24814247,396-60584,774Rod 3120865,7-11253,679424,35-106,61312373,128-29522,79517260Rod 8-27803,6823481,712457,97-104,609-16968,97-59521,467Rod 209653,5634670,4313612,46-113,93318418,393-81600,983Rod 43-9180,5315523,1113611,44-115,65518417,137-55092,658Rod 3227594,71-5211,2912439,18-114,52916516,358-20730,94614570Rod 153-32552,7839017,9214042,31-107,93016850,350-68720,585Rod 15126433,3935250,0322106,31-122,77021796,373-76632,068Rod 149-25997,9825128,0722096,52-121,13021790,087-55007,484Rod 14732351,75-1518,0314030,34-113,5749085,604-10073,357Таблица 9 Результаты расчетов
№ стержняРассматриваемая точка сеченияСуммарные нормальные напряженияКасательные напряжения Касательные напряженияСуммарные касательные напряжения Эквивалентные напряженияRod 2551191,701,911,91191,82110,837,52,1439,639,6321,245,73,8349,588,4Условие прочности выполняется: 191,7 МПа < 217,9 МПаRod 2561106,601,871,87106,7236,431,42,0933,568,5321,338,33,7442,175,9Условие прочности выполняется: 106,6 МПа < 217,9 МПаRod 60188,900,9440,94488,9217,60,7711,0561,8317,8315,60,941,892,8316,3Условие прочности выполняется: 88,9 МПа < 217,9 МПаRod 7194,500,4120,41294,6236,82,690,4613,1537,235,723,280,8244,19,11Условие прочности выполняется: 94,5 МПа < 217,9 МПаRod 191151,200,4880,488151,2279,49,20,5159,7381,234,8410,30,97511,320,1Условие прочности выполняется: 151,2 МПа < 217,9 МПаRod 421124,900,4610,461124,9256,34,30,5154,7756,934,856,270,9757,2413,5Условие прочности выполняется: 124,9 МПа < 217,9 МПаRod 31187,700,4360,43687,7228,11,940,4882,4228,436,042,360,8723,238,24Условие прочности выполняется: 87,7 МПа < 217,9 МПаRod81137,900,610,61137,9250,64,610,6785,2951,438,615,621,216,8314,6Условие прочности выполняется: 137,9 МПа < 217,9 МПаRod201167,90,6640,6640,664167,9270,58,010,7438,7572,136,999,761,3311,120,4Условие прочности выполняется: 167,9 МПа < 217,9 МПаRod431150,800,6640,664150,8255,44,720,7435,4756,236,995,761,337,0914,1Условие прочности выполняется: 150,8 МПа < 217,9 МПаRod321104,900,610,61104,9223,40,3430,6771,0223,538,460,4181,211,638,91Условие прочности выполняется: 104,9 МПа < 217,9 МПаRod1531160,700,8690,869160,7263,38,90,9729,8765,631010,91,7412,623,9Условие прочности выполняется: 160,7 МПа < 217,9 МПаRod1511189,601,0731,073189,6277,29,681,210,979,5310,911,82,1513,926,5Условие прочности выполняется: 189,6 МПа < 217,9 МПаRod1491175,401,071,07175,4264,77,321,28,5266,4310,98,922,1511,722,1Условие прочности выполняется: 121,2 МПа < 217,9 МПаRod1471121,200,8690,869121,2228,61,950,9722,922939,992,381,744,