Расчёт рамы тележки на статическую и усталостную прочность
Страница 1

Составление расчётной схемы рамы тележки и определение величины действующих нагрузок

Расчётная схема рамы тележки пассажирского электровоза имеет вид показанный на рисунке 4.1.

Численные значения сил P1- P4 и R рассчитываются по формулам

(4.1)

(4.2)

P3=9.8·(Mспб+Mтэд) (4.3)

P3=9.8·(0.312+3.4)=36.38 кН

P5=9.8·0.5·Mтэд (4.4)

P5=9.8·0.5·3.4=16.66 кН

(4.5)

Расстояния между расчётными точками для схемы рисунка 4.1 определяются по следующим формулам:

l1=bт/2 (4.6)

l5=lт/2-B1/2 (4.7)

l3=lкчб-B1/2+lпчб/2 (4.8)

l4=l5-2·aт/2+L/2 (4.9)

l2=l5-2·aт/2-L/2 (4.10)

l6=l5-(lподв+D+B2/2) (4.11)

l1=2.1/2=1.05 м

l5=4.4/2-0.15/2=2.125 м

l3=0.44-0.15/2+1.254/2=0.992 м

l4=2.125-2.74/2+0.7/2=1.105 м

l2=2.125-2.74/2-0.7/2=0.405 м

l6=2.125-(1.18+0.04+0.3/2)=0.755 м

Расчёт и построение единичных эпюр изгибающих и крутящих моментов

При нагружении расчётной схемы рамы тележки единичным моментом X1 деформацию изгиба испытывают передняя концевая поперечная балка (участок 1-2, рис 5.2) и средняя поперечная балка (участок 15-16), а деформацию кручения левая часть боковины (участок 3-7).

В этом случае изгибающие моменты:

При нагружении расчётной схемы рамы тележки единичным моментом X2 деформацию изгиба испытывают задняя концевая поперечная балка (участок 13-14) и средняя поперечная балка (участок 15-16), а деформацию кручения правая часть боковины (участок 8-12).

В этом случае изгибающие и крутящие моменты

Расчёт и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов от внешней нагрузки

Расчётная схема заданной схемы представлена не только сосредоточенными силами, приложенными по осевой линии боковины, и симметричными относительно средней поперечной балки, но и сосредоточенными силами, приложенными к концевым поперечным балкам со смещением относительно их осевых линий. В результате внешняя нагрузка для рассматриваемой расчётной схемы вызывает деформацию изгиба и кручения.

Изгибающие моменты в расчётных точках определяются следующими выражениями

Ми2= -P5·l4/2 (4.12)

Ми3= P5·l6/2 (4.13)

Ми4= P5·l6/2-P1·l2 (4.14)

Ми5= P5·l6/2-P1·l3+R·(l3-l2)-P2·(l3-l6)/2 (4.15)

Ми6= P5·l6/2-P1·l4+R·(l4-l2)-P5·(l4-l6)/2 (4.16)

Ми7=P5·l6/2-P1·l5+R·(l5-l2)-P5·(l5-l6)/2+R·(l5-l4) (4.17)

Ми8=P5·l6/2-P4·l5+R·(l5-l2)-P5·(l5-l6)/2+R·(l5-l4) (4.18)

Ми9=P5·l6/2-P4·l4+R·(l4-l2)-P5·(l4-l6)/2 (4.19)

Ми10=P5·l6/2-P4·l3+R·(l3-l2)-P5·(l3-l6)/2 (4.20)

Ми11=P5·l6/2-P4·l2 (4.21)

Ми12=P5·l6/2 (4.22)

Ми13=-P5·l4/2 (4.23)

Mи16=(4·R-P1-P2-P4-P5)·l1 (4.24)

Ми2= -8.75 кН·м Ми3= 6.29 кН·м

Ми4= 3.28 кН·м Ми5= 20.17 кН·м

Ми6= 22.86 кН·м Ми7= 87.51 кН·м

Ми8= 87.51 кН·м Ми9=22.86 кН·м

Ми10=20.17 кН·м Ми11=3.28 кН·м

Ми12=6.29 кН·м Ми13=--8.75 кН·м

Mи16=19.08 кН·м

Крутящие моменты для участков расчётной схемы определяются следующим образом

Mк1-2=-P5·l6/2 (4.25)

Mк3-7=-P5·l1/2 (4.26)

Mк8-12=-P5·l1/2 (4.27)

Mк13-14=P5·l6/2 (4.25)

Mк1-2=--6.29 кН·м Mк3-7=8.75 кН·м

Mк8-12=-8.75 кН·м Mк13-14=6.29 кН·м

Построенные в результате расчётов эпюры представлены на рисунке 4.3.

Расчёт единичных и грузовых перемещений, определение численных значений Х1 и Х2

Единичные перемещения рассчитываются по формулам:

(4.27)

(4.28)

м

(4.29)

Грузовые перемещения

Составляем систему канонических уравнений метода сил для расчёта рамы тележки при статической вертикальной нагрузке

d1,1·X1+d1,2·X2+D1,р=0

d2,1·X1+d22·X2+D2,р=0

Страницы: 1 2 3

Интересные публикации:

Проектирование автосервисного предприятия в Красноармейском районе г. Волгограда
Несмотря на то, что именно возможность технического обслуживания зачастую является одним из основных факторов при выборе автомобиля, понятие «автосервис» нельзя сопоставлять только с ремонтом автомобиля, так как автосервис – отрасль деятельности, непосредственно связанная с удовлетворени ...

Зимнее содержание участка автомобильной дороги
Зимнее содержание представляет собой комплекс мероприятий, которые должны обеспечивать бесперебойное и безопасное движение автомобилей с высокими скоростями и нагрузками, соответствующими требованиям, установленным в Технических правилах ремонта и содержания автомобильных дорог. Для вы ...

Расчет механизма подъема и передвижения мостового крана
Мостовой кран предназначен для выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Он перемещается по рельсовым путям, расположенным на значительной высоте от пола. Мостовой кран состоит из грузоподъемной тележки, включающей механизм подъема, грузозахватное устройство, механизм передвижение, и ...