Створення вагонів нового покоління. Візок для високошвидкісного руху
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
sp;
, (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 підпятника 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
ПараметрЗначення для пружиниЗовнішня пружинаВнутрішня пружина (під клином)Внутрішня пружинаВага М, кг14,67,858,85Висота у вільному стані , мм265265235Зовнішній діаметр , мм200138138Діаметр прутка , мм272124Середній діаметр , мм173117114Число робочих витків 4,56,55,5Повне число витків 6,08,07,0Шаг витка , мм52,937,538,4Індекс пружини 6,4075,5714,750
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:
.
деприскорення 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)
демаксимально 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.
Рисунок6.1Характеристика 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.
- Розрахунок пружин на міцність
Розрахунок пружин на міцність виконують за допустимими напруженнями для ІІІ-го розрахункового режиму [ 2, с.192]:
, (6.9)
денапруження від дії вертикального і горизонтального навантажень відповідно;
допустимі напруження для ІІІ-го розрахункового режиму, допустимі напруження за ІІІ-м режимом вибирають, виходячи з границі витривалості матеріала, тобто для матеріалу пружин, сталі60C2XФА, МПа.
Напруження від дії вертикального навантаження обчислимо за формулою [ 2, с.191]:
, (6.10)
де розрахункове навантаження на пружину;
поправочний коефіцієнт, що залежить від індексу пружини.
Навантаження обчислимо за формулою:
, (6.11)
девідповідно максимальне статичне розрахункове навантаження на пружину та вертикальна динамічна добавка.
Розрахункове статичне навантаження на кожну пружину знайдемо, виходячи з максимального статичного навантаження на комплект кН, та враховуючи те, що комплект складається з 5-и дворядних пружин жорсткості () і 2-х підклинових дворядних пруж