Разработка тележки грузового вагона модели 18-100

Выбор основных параметров тележки 18-100 для вагона самосвала. Проверка вписывания тележки в габарит 02-ВМ. Расчет на прочность надрессорной балки грузового вагона. Вычисление оси колесной пары вероятностным методом. Себестоимость изготовления тележки.

Рубрика Транспорт
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 04.10.2012
Размер файла 2,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Выбор основных параметров тележки

2. Анализ конструкции тележки типа 18-100

3. Проверка вписывания тележки в габарит 02-ВМ

3.1 Ограничения полуширины в пределах верхнего очертания

3.2 Ограничения полуширины в пределах нижнего очертания

4. Расчет на прочность надрессорной балки грузового вагона

4.1 Определение расчетных сил действующих на балку

4.2 Изгибающие моменты в сечениях балки

4.3 Определение геометрических характеристик расчетных сечений надрессорной балки с использованием ЭВМ

4.4 Вычисление напряжений в расчетных сечениях балки и сравнение их с допускаемыми

4.5 Расчет нормальных напряжений сжатия в подпятнике надрессорной балки

4.6 Расчет давления, действующего на подпятник

5. Расчет оси колесной пары вероятностным методом

5.1 Определение расчетных сил действующих на колесную пару

5.1.1 Вертикальные расчетные силы

5.1.2 Горизонтальные расчетные силы

5.1.3 Вертикальные инерционные силы

5.1.4 Реакции наружного и внутреннего рельсов

5.2 Расчетные силы и сечения оси колесной пары

5.3 Оценка статической прочности

5.4 Оценка усталостной прочности

5.5 Оценка надежности оси

6. Расчет цилиндрического роликового подшипника на контактные напряжения

6.1 Статическая нагрузка на один подшипник

6.2 Наибольшая нагрузка на центральный ролик подшипника

6.3 Контактные напряжения

6.4 Расчет подшипников качения по ГОСТ 18855-82(СТ СЭВ 2793-80)

7. Проверка устойчивости вагона против схода с рельсов

8. Определение себестоимости изготовления тележки грузового вагона

8.1 Затраты на материалы

8.2 Затраты на полуфабрикаты

8.3 Затраты на попутные изделия

8.4 Основная заработная плата производственных рабочих

8.5 Общецеховые расходы

8.6 Общезаводские расходы

8.7 Непроизводительные и непроизводственные расходы

8.8 Полная заводская себестоимость

9. Охрана труда при ремонте тележки модели 18-100

9.1 Охрана труда при выполнении сварочных работ

9.2 Расчет сварного шва

10. Модернизация тележки грузового вагона модели 18-100

Литература

Приложение

Введение

Железнодорожный транспорт - важнейшая отрасль народного хозяйства, которая создаёт необходимые условия для всестороннего развития экономики нашей страны. Железнодорожный транспорт является основным видом транспорта, на долю которого приходится перевозка до 50% всех народнохозяйственных грузов и до 40% пассажиров.

В новых условиях хозяйственной деятельности в любой отрасли производства, включая и железнодорожный транспорт, на первое место выходит профессионализм выполняемой человеком работы.

Тележки являются ходовыми частями вагона. Они служат опорами кузова на путь и обеспечивают их взаимодействие в движении (направляют движение вагона по железнодорожному пути, передают эксплуатационные нагрузки от кузова на путь и обратно, а также тяговые и тормозные силы кузову и обеспечивают вагону необходимую плавность хода).

Одним из наиболее ответственных этапов проектирования вагонных конструкций является расчёт и проектирование элементов ходовых частей вагона, которые во многом определяют безопасность движения поездов.

В данном дипломном проекте проработана возможность применения тележки 18-100 для вагона самосвала с увеличенной грузоподъемностью, выполнены все необходимые расчеты, подтверждающие прочность конструкции, а также выполнен экономический расчет.

1. Выбор основных параметров тележки

По заданию под кузов вагона подкатывают двухосные тележки модели 18-100.

2. Анализ конструкции тележки типа 18-100

Тележка модели 18-100 является основным типом тележек грузовых вагонов.

Рисунок 2.1-тележка модели 18-100

Тележка (рис.2.1) состоит из двух колесных пар 1, двух литых боковых рам 2, четырех клиновых гасителей колебаний 3,четырех буксовых узлов с роликовыми подшипниками 4, шкворня 5, надрессорной балки 6, двух комплектов центрального рессорного подвешивания 7, двух триангелей с системой рычагов тормозной передачи 8 и двух вертикальных скользунов 9.

Боковая рама тележки (рис. 2.2) выполнена в виде стальной отливки из стали марки 20ГФЛ (низколегированная марганцовисто-ванадиевая сталь), имеющей следующий химический состав: углерода - 0,17-0,25%; марганца - 1, 2-1,5%; кремния - 0,2-0,5%, ванадия - 0,06-0,13%; хрома - не более 0,3%, никеля, меди, серы и фосфора - не боле 0,04%.

Рисунок 2.2- боковая рама тележки

Эта сталь обладает временным сопротивлением 539 Мпа, пределом текучести - 392 Мпа, относительным удлинением не менее 18%, относительным сужением не менее 25% и ударной вязкостью 490 кДж/м2 при температуре +20°С и 245 кДж/м2 при температуре -60°С.

В средней части боковой рамы располагается проем для пружинного комплекта, а по концам - проемы для букс. В верхней части буксовых проемов имеются кольцевые приливы 7, которыми боковые рамы опираются на корпуса букс, а по бокам располагаются буксовые челюсти 8.

Сечения наклонных элементов (поясов) и вертикальных колонок боковой рамы имеют корытообразную форму с некоторым загибом внутрь концов полок.

Горизонтальный участок нижнего пояса имеет замкнутое коробчатое сечение. Балки с таким профилем хорошо сопротивляются изгибу и кручению.

По бокам среднего проема в верхней части боковой рамы расположены направляющие для ограничения поперечного перемещения фрикционных клиньев.

Верхняя поверхность нижнего пояса 1, является опорной поверхностью для установки пружин, положение которых фиксируется специальными центровыми приливами 4.

С внутренней стороны к нижнему поясу примыкает полка, являющаяся опорной для наконечника триангеля в случаи обрыва подвески, которой триангель подвешен к кронштейну 5 боковой рамы.

В местах расположения клиньев на колонках рамы имеются направляющие 6, ограничивающие поперечное перемещение фрикционных клиньев, между которыми с помощью заклепок 3 крепятся фрикционные планки 2.

Надрессорная балка тележки (рис. 2.3) отливается также из стали 20 ГФЛ в виде бруса равного сопротивления изгибу. Она имеет замкнутое коробчатое сечение и изготавливается заодно с подпятником 3, опорами для размещения скользунов 4, гнездами с наклонными плоскостями для фрикционных клиньев 1 и полкой 5 для крепления кронштейна мертвой точки рычажной передачи тормоза.

Рессорное подвешивание тележки модели 18-100 состоит их двух комплектов пяти, шести или семи двухрядных пружин, расположенных под каждым концом надрессорной балки.

Рисунок 2.3- Надрессорная балка

Пять пружин ставят в тележки, подкатываемые под вагон грузоподъемностью до 50 т., шесть - до 60 т. и семь - более 60 т. Крайние боковые пружины комплекта поддерживают клинья гасителей колебаний (рис. 2.1). Клинья (рис. 2.4) отливаются из стали 45. Снизу клинья имеют кольцевые выступы, не допускающие смещение их относительно пружин в горизонтальной плоскости. Клинья располагаются в гнездах надрессорной балки, упираясь в ее наклонные плоскости и прижимаясь вертикальной стенкой к стальной фрикционной планке.

Рисунок 2.4- фрикционный клин

В тележке фрикционные клинья при взаимодействии с фрикционными планками, надрессорной балкой и пружинами за счет работы сил трения осуществляют одну из главных своих функций - гашение колебаний обрессоренных масс вагона. Эту функцию клинья выполняют только в процессе перемещения относительно фрикционных планок. Кроме того, на выполнение этой функции существенную роль играет положение клиньев относительно надрессорной балки.

При постройке новых вагонов положение клиньев контролируется величиной г (рис.2.5), равной среднему значению двух размеров г` и г``, которые равны расстоянию от опорной поверхности надрессорной балки до опорных поверхностей левого и правого клиньев соответственно, т.е.

г = (г` + г``)/2

Положение клиньев выше уровня надрессорной балки

Рисунок2.5- положение клиньев

Для новых тележек величина предусматривается в пределах минус 4-8 мм, т.е. опорные поверхности клиньев должны находиться ниже уровня опорной поверхности надрессорной балки на 4 -8 мм.

3. Проверка вписывания тележки в габарит 02-ВМ

Произведем расчет на вписывание тележки типа 18-100 в габарит 02-ВМ проходящей по путям железных дорог СНГ колеи 1435 мм, включая пути механизированных сортировочных горок при любом положении вагонного замедлителя. При расчете на вписывание тележки наибольшие поперечные размеры ее устанавливают уменьшением размеров габарита подвижного состава в горизонтальной плоскости на величины Еi и Eтi и увеличением размеров габарита понизу на величины і и ті. Поэтому расчет на вписывание тележки в заданный габарит сводится к определению Еi и Eтi, і и ті, а также построению горизонтальной и вертикальной рамок проектных очертаний основных элементов тележки.

_____ очертание для обрессоренных частей кузовка;

- - - очертание для обрессоренной рамы тележки и укрепленных на ней частей; х - х - х - очертание для необрессоренных частей.

Рисунок 3.1 - Нижнее очертание габарита 02-ВМ - для грузовых вагонов.

3.1 Ограничения полуширины в пределах верхнего очертания

Ограничения полуширины Ео, Ес, Ен для элементов тележки в пределах верхнего очертания (для точек с координатами 1575, 430 мм и всех вышерасположенных точек (см. рисунок 3.1)), определяются по формулам

, (3.1)

, (3.2)

, (3.3)

где S - максимальная ширина колеи в кривой расчетного радиуса, мм;

- минимальное расстояние между наружными гранями предельно изношенных гребней колес, мм;

0,5(S-) - максимальный разбег изношенной колесной пары между рельсами (смещение из центрального положения в одну сторону), мм;

q - наибольшее возможное поперечное перемещение из центрального положения в одну сторону рамы тележки относительно колесной пары (вследствие зазоров в буксовом узле и узле сочленения рамы тележки с буксой), мм;

W - наибольшее возможное поперечное перемещение надрессорной балки и укрепленных на ней частей относительно рамы тележки, мм;

2l - база тележки, ; n -расстояние от рассматриваемого поперечного сечения тележки до ближайшего основного сечения, м;

K - величина, на которую допускается выход подвижного состава, проектируемого по габаритам 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и 1-ВМ (в нижней части), за очертание этих габаритов в кривой , мм;

К1 - величина дополнительного поперечного смещения в кривой расчетного радиуса R (R=250 м - для габаритов 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части 1-ВМ) тележного подвижного состава, мм;

К2 - коэффициент, зависящий от величины расчетного радиуса кривой (R=250 м - для габаритов 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части 1-ВМ);

К3 - величина геометрического смещения середины (внутрь кривой) и концов (наружу кривой) тележки в кривой R=200 м при вписывании в габариты 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части габарита 1-ВМ, мм;

- дополнительные ограничения внутреннего и наружных сечений вагона. Для вагонов, проектируемых по габаритам Т и 1-Т, =0.

Числовые значения вышеприведенных величин определим с помощью таблиц 3.1, 3.2 и 3.3 [4]. По формулам (3.1) - (3.3):

для надрессорной балки и жестко укрепленных на ней частей (согласно п. 4.8 ГОСТ 9238-73 при отрицательном значении Е его принимают равным нулю, т.е. Ес=0);

для рамы и укрепленных на ней частей

, т.е. Ео=0

, т.е. Ес=0,

Для буксы , т.е. Ео=0.

Для колесной пары , т.е. Ео=0.

3.2 Ограничения полуширины в пределах нижнего очертания

Ограничения полуширины Ео, Ес и Ен для элементов тележки в пределах нижнего очертания:

- для надрессорной балки и жестко укрепленных на ней частей .

- для рамы тележки и укрепленных на ней частей

,

,

- для буксы .

- для колесной пары .

б) для точек, расположенных на расстоянии 115 мм от оси пути (см. рисунок 3.1), определяют по формулам:

, (3.4)

,(3.5)

для надрессорной балки и жестко прикрепленных на ней частей

.

для рамы тележки и укрепленных на ней частей

,

.

для буксы

.

для колесной пары

.

в) для точек, расположенных на расстояниях 718,5 (678,5) мм и 871,5 (831,5) мм от оси пути (для определения допустимой ширины частей, опускающихся в пространство, ограниченное этими точками) определяются по формулам при К1=0:

,(3.6)

,(3.7)

,(3.8)

для надрессорной балки и укрепленных на ней частей

для рамы тележки и укрепленных на ней частей

,

;

для буксы

.

для колесной пары

.

Расстояние от оси пути до точки, определяющей границу по горизонтмежду деталями, возвышающимися над точками нижнего очертания габарита подвижного состава, отстоящими от оси пути на расстояниях 718,5 (678,5) мм и 781,5 (831,5) мм равно [5, стр. 30]:

для основного и среднего сечения тележки 720+3 мм,

для концевого сечения 720+17 мм.

Таблица 3.1 - Результаты расчетов ограничения полуширины Е и увеличения вертикальных размеров габарита подвижного состава

Рисунок 3.2 - Горизонтальная габаритная рамка проектного очертания тележки 18- 100 грузового вагона

3.3 Определение вертикальных размеров строительного очертания элементов тележки

Наименьшие вертикальные размеры строительного очертания Hi элементов определяют по формуле:

H?=Hіп+д

где Hio - высота i-ой точки габарита подвижного состава над уровнем верха головки рельсов, мм; - суммарное статическое параллельное понижение для соответствующего элемента тележки, мм.

Суммарные понижения [4, таблица 3.3]:

надрессорной балки и укрепленных на ней частей

,(3.10)

где Р - грузоподъемность вагона; Т - гибкость рессорного подвешивания тележки, .

.

рамы тележки и укрепленных на ней частей .

Буксы и колесной пары .

Результаты расчетов Е и для наглядности сведем в таблицу 3.1.

Проектное очертание тележки получают путем уменьшения размеров строительного очертания на величины конструктивно-технологических допусков, которые приведены в таблице 3.6. По результатам расчетов построены горизонтальная и вертикальная рамки (рисунки 3.2 - 3.4) проектного очертания тележки и ее частей.

Рисунок 3.3 - вертикальная габаритная рамка проектного очертания рамы тележки типа 18-100 в наружном сечении: 1 - проектное очертание; 2 - габарит подвижного состава

На рисунках 3.3 и 3.4 в вертикальных размерах: первая цифра - расстояние от головки рельсов до линии нижнего очертания габарита 02-ВМ, т.е. Нio; вторая - возможное понижение рамы (или надрессорной балки) в эксплуатации; третья - конструктивно-технологический допуск т.

В горизонтальных размерах: первая цифра - полуширина габарита подвижного состава 02-ВМ в соответствующей координатной точке Во; вторая - ограничение полуширины элементов тележки в тех же координатных точках Е; третья - конструктивно-технологический допуск Ет.

Рисунок 3.4 - Вертикальная габаритная рамка проектного очертания надрессорной балки тележки типа 18-100 в среднем сечении: 1 - проектное очертание; 2 - габарит подвижного состава

Вывод: по вышеприведенным расчетам можно судить, что тележка типа 18-100 вписывается в габарит 02-ВМ.

4. Расчет на прочность надрессорной балки грузового вагона

Надрессорная балка рассматривается как статически определимая на двух опорах балка. Опорами в вертикальной плоскости являются рессорные комплекты. Расчетными сечениями балки являются сечения: 1-1 - посередине балки; 2-2 - по краю подпятника; 3-3 - по краю технологического отверстия; 4-4 - возле скользуна; 5-5 - в концевой части.

Рис. 4 - схема приложения расчетных сил к надрессорной балки тележки и положение расчетных сечений

4.1 Определение расчетных сил действующих на балку

Расчетными силами при проектировании надрессорной балки являются: вертикальная статическая Рст; вертикальная динамическая Рд; вертикальная от боковых сил РБ; вертикальная от продольных сил инерции при торможении РИ; продольная сила инерции, возникающая при торможении ТИ. Горизонтальная сила от боковых нагрузок, действующая вдоль надрессорной балки, в расчете не учитывается.

Вертикальная статическая сила, кН,

(4.1)

где РБР - вес вагона брутто, кН,

РБР = m0p0;(4.2)

где m0 - осность вагона, m0 = 4;

р0 - заданная осевая нагрузка, р0 = 240 кН;

Тогда

РБР = 4·240 = 960 кН.

где nT - число 2-осных тележек в вагоне, nт = 2;

nнб - число надрессорных балок тележки, nнб = 1;

mКП - масса колесной пары, mКП = 1,206 т;

mБ - масса буксового узла, mБ = 0,107т;

mрп - масса рессорного подвешивания, mрп=0,338т;

mр - масса рамы тележки, mр=0,403 т;

g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;

Тогда

Рст=

Вертикальная динамическая сила, кН,

РДСТКД, (4.3)

где КД - коэффициент вертикальной динамики,

(4.4)

где - среднее значение КД,

(4.5)

где - коэффициент, принимаемый равным 0,1 для обрессоренных частей тележки;

- коэффициент, учитывающий влияние числа осей "n0" в тележке,

(4.6)

Тогда

где - скорость движения вагона в соответствии с принятым расчетным режимом. Для III режима дня грузовых вагонов = 33 м/с;

- статический прогиб рессорного подвешивания, м. Для тележек грузовых вагонов, = 0,05 м;

- параметр функции распределения. Для грузовых вагонов = 1,13;

Р(КД) - доверительная вероятность, Р(КД) = 0,97.

Тогда среднее значение

значение коэффициента

;

по формуле (5.3)

РД = 438·0,43 = 188 кН.

Вертикальную составляющую от продольных сил инерции при торможении на надрессорную балку тележки определим по формуле 4.7

, (4.7)

Где пнб- число надрессорных балок в 1 тележке, для двухосной тележки, пнб=1; Тикз-продольная сила инерции кузова брутто,кН;

Продольную силу инерции кузова брутто определим по формуле 4.8

ТикзТРкзбр, (4.8)

Где зТкоэффициент, при нормальных и повышенных скоростях движения зТ=0,2; Ркзбр-вес кузова вагона брутто, кН .

Вес кузова брутто вагона определим по формуле 4.9

Ркзбрбр-2mТg, (4.9)

Где mТ-масса тележки, для вагона с осевой нагрузкой 240 кн mТ=4.68 т;

hц-вертикальное расстояние от центра тяжести вагона до точки приложения силы Ри, hц=1,8 м: 2l-база вагона, 2l=6.52 м.

Ркзбр=960-2*9,81*4.68=868 кН

Тикз=0,2*868=174 кН

Р=438+188+48=674 кН

Вертикальная составляющая от центробежной силы. кН опредляется по формуле 4.10

, (4.10)

Где Нц-центробежная сила от веса брутто вагона, определяемая по формуле 4.11

пр-число параллельно нагруженных надрессорных балок вагона, для 4-осного вагона =2;

2b-расстояние между точками приложения сил Рц дополнительного загружения и разгружения надрессорных балок тележки (расстояние между осями скользуна и подпятника надрессорной балки ),2b=0,762 м.

Нццбр-пТРч), (4.11)

Где зц-коэффициент, учитывающий действие центробежной силы, зц=0,075.

Нц=0,075(960-2*42,4)=66 кН

Продольная сила инерции. возникающая при торможении на одну тележку определяется по формуле 4.12

Ти=0,5Тикз , (4.12)

Ти=0,5*174=87кН

4.2 Изгибающие моменты в сечениях балки

При движении вагона по прямому участку пути:

- в вертикальной плоскости

МВi = RA•li (4.11)

- в горизонтальной плоскости

МГi = ТA•li (4.12)

где li - расстояние от точки приложения реакции RА до рассматриваемого i-го сечения: l1=1,018 м, l2=0,826 м, l3=0,598 м, l4=0,218 м, l5=0,102 м, a=0,256 м, c=0,572 м, d=0,342 м, 2b=0,702 м.

RA, ТА - соответственно вертикальная и горизонтальная реакции в опоре А балки на рессорный комплект, кН;

RA = 0,5 • Р = 0,5•674 = 337 кН.

ТA = 0,5•ТИ = 0,5•87 =43.5кН.

Тогда по формуле (4.11)

МВ1 = RA•l1 = 337 •1,018 = 343 кНМм;

МВ2 = RA•l2 = 337 •0,826 =278 кНМм;

МВ3 = RA•l3 = 337 •0,598 = 202 кНМм;

МВ4 = RA•l4 = 337 •0,218 = 73 кНМм;

МВ5 = RA•l5 = 337 •0,102 = 34кНМм.

По формуле (4.12)

МГ1 = ТA•l1 = 43.5•1,018 = 44 кНМм;

МГ2 = ТA•l2 = 43.5•0,826 =36кНМм;

МГ3 = ТA•l3 = 43.5•0,598 =26 кНМм;

МГ4 = ТA•l4 = 43.5•0,218 =10 кНМм;

МГ5 = ТA•l5 = 43.5•0,102 =4 кНМм.

При движении вагона по кривому участку пути:

- в вертикальной плоскости

МВ1=RA•l1 ц (l1 - a)=337•1,018 -78(1,018 - 0,256)=284 кНМм

МВ2=RA•l2 - Рц(l2 - a)= 337•0,826 -78 (0,826 - 0,256)=234 кНМм

МВ3=RA•l3 - Рц(l3 - a)= 337•0,598 - 78 (0,598 - 0,256)=175 кНМм

МВ4=RA•l4 = 337•0,218 =73 кНМм

МВ5=RA•l5 = 337•0,102 =34 кНМм

- в горизонтальной плоскости - изгибающие моменты останутся такими же что и при движении по прямому участку пути, т.е. МГiA•li.

4.3 Определение геометрических характеристик расчетных сечений надрессорной балки с использованием ЭВМ

Расчет геометрических характеристик выполняем с помощью программы на ЭВМ, результаты вычислений сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Геометрические характеристики сечений надрессорной балки тележки модели 18-100 грузового вагона

4.4 Вычисление напряжений в расчетных сечениях балки и сравнение их с допускаемыми

Данная надрессорная балка изготовлена из стали марки 20Г1ФЛ, допускаемые напряжения для которой [у]=150 МПа.

Нормальные напряжения от вертикальных сил

- в верхних волокнах

; (4.13)

- в нижних волокнах

(4.14)

где - момент сопротивления i-го сечения балки относительно горизонтальной оси х соответственно для верхних и нижних волокон.

Тогда по формуле (4.13)

по формуле (4.14)

Нормальные напряжения от горизонтальной силы

- в левых волокнах

; (4.15)

- в правых волокнах

, (4.16)

где - момент сопротивления i-го сечения балки относительно вертикальной оси y соответственно левых и правых волокон.

Тогда по формуле (4.15)

по формуле (4.16) получаем такие же числовые значения как для левых волокон, только положительные.

Суммарные однозначные напряжения

(4.17)

Получаем

4.5 Расчет нормальных напряжений сжатия в подпятнике надрессорной балки

Нормальные напряжения сжатия в подпятнике надрессорной балки определяются по формуле

, (4.18)

где F - площадь сечения колонки, F=330 мм2;

з - коэфициент, учитывающий эксцентричность приложения нагрузки при краевом опирании пятника, з=2; Р - суммарная нагрузка.

Тогда

4.6 Расчет давления, действующего на подпятник

Давление действующее на подпятник находится по формуле

, (4.19)

где Fоп - площадь опоры подпятника

(4.20)

где DB, DН - диаметры по внутренней поверхности бурта подпятника и наружной поверхности бурта в зоне шкворневого отверстия, DB=0,302 м, DН=0,090м;

уд] - допускаемое удельное давление, [Руд] =6,5 МПа.

5. Расчет оси колесной пары вероятностным методом

5.1 Определение расчетных сил действующих на колесную пару

При расчете оси учитывается следующие основные силыё действующие на колесную пару (рисунок 5.1):

- вертикальные Р1 и Р2ё передающиеся на шейку оси;

- боковые Н1ёН2 и Н;

- вертикальные инерционные Рн1ёРн2ёРнк и Рнс .

Рассмотрим методику их определения.

Рисунок 5.1 - Схема силё действующих на колесную пару

5.1.1 Вертикальные расчетные силы

а) на левую шейку оси -

(5.1)

б) на правую шейку оси -

(5.2)

где Рст - вертикальная статическая сила груженного вагона (брутто)ё приходящаяся на шейку осиё kH;

Рд - вертикальная динамическая сила от колебаний кузова на рессорахkH;

Рц - вертикальная составляющая на шейку оси от действия центробежной силы kH;

Рв - вертикальная составляющая на шейку оси от действия ветровой нагрузкиё kH.

Вертикальная статическая сила на шейку оси

(5.3)

где Рбр- вес вагона бруттоё kH;

m0 - осность вагонаё m0=4;

mкп - масса колесной парыё mкп=1.178 т;

mш - масса консольной части оси ( от торца оси до плоскости круга катания)ё mш=0.033 т;

g - ускорение свободного паденияё g=9.81 м/с2;

- коэффициент использования грузоподъемности вагонаё =0.9.

Вес вагона брутто:

(5.3)

где р0 - допускаемая осевая нагрузкаё kH.

Тогда

Рбр=4.240=960 kH;

Вертикальная динамическая сила от колебаний кузова на рессорах

(5.4)

где Квд - коэффициент вертикальной динамикиё

(5.5)

где - величинаё зависящая от оснасти вагона =1;

А - величина зависящая от типа вагона и гибкости рессорного подвешивания А=8.125.(fcт-0.0463);

Fст - статический прогиб рессорного подвешиванияё fст=0.050 м;

В - величинаё зависящая от типа вагона В=5.94.10-4;

V - расчетная скорость движения вагона V=25 м/c2

Тогда

А=8125(005-00463)=003

Вертикальная составляющая от центробежной силы при прохождении вагоном кривых

(5.6)

где - центробежная сила вагонаё приходящая на одну колесную пару kH

(5.7)

где - коэффициентё равный 0.075;

hц - расстояния от продольной оси колесной пары до центра массы вагонаё hц=1.8 м;

2b - расстояние между точками приложения вертикальных расчетных сил Р1 и Р2 к шейкам осиё 2b=2.036 м.

Тогда

Вертикальная составляющая от давления ветра на боковую поверхность вагона

(5.8)

где - давления ветраё приходящею на одну колесную пару kH

(5.9)

где HB - давление ветра на боковую поверхность вагона kH HB=;

- удельное давление ветра =0.5 kH/м;

F - площадь боковой проекции кузова на вертикальную продольную плоскость симметрии вагона м2ё

hB - расстояние от продольной оси колесной пары до точки приложения равнодействующей ветровой нагрузки м.

Тогда

F=12.79.2.82=36 м2;

Р1=108.8+36.4+14.47+4.39=164.06 kH;

Р2=108.8-14.75-4.39= 89.99kH.

5.1.2 Горизонтальные расчетные силы

Горизонтальные (боковые) силы от центробежной силы и давления ветра вместе с усилиями взаимодействия колес с рельсами при движении вагона по кривой приводится к следующим силам

а) сила тренияё возникающая в месте контакта правого колеса с рельсом -

(5.10)

б) поперечной рамной силе (реакции рамы тележки)-

(5.11)

в) боковому давлениюё приложенному к колесуё движущемуся по наружному рельсу кривой (горизонтальной реакции наружного рельса) -

(5.12)

где - коэффициент трения при скольжении колеса по рельсу в поперечном направленииё =0.25;

RB - вертикальная реакция внутреннего рельсаё kH;

КГ - коэффициент горизонтальной динамикиё

(5.13)

где - величинаё зависящая от оснасти вагона =1;

- величина зависящая от типа вагона =1.

Тогда

КГ=1.1.(0.038+0.00382.25)=0.1335

5.1.3 Вертикальные инерционные силы

а) на левую шейку-

(5.14)

б) на правую шейку -

(5.15)

в) от левого колеса на рельс -

(5.16)

г) на среднюю часть оси -

(5.17)

где m1ё m2 - сумма масс необрессоренных частейё опирающихся на левую и правую шейку соответственноё включая собственную массу шейки

(5.18)

mш - масса консольной части осиё mш=0.033 т;

mб - масса буксы и жестко связанных с ней необрессоренных деталейё mб=0.112 т;

mр - масса необрессоренных частейё опирающихся на буксуё mр=0.312

mк - масса колесаё mк=0.410 т;

mc - масса средней части осиё mc=0.292 т;

j1ёj2ёjkёjc - соответственно ускорение левого и правого буксового узлаё левого колеса и средней части осиё м/с2.

Тогда

m1=m2=0.033+0.112+0.312=0.457 т.

Ускорение левого буксового узла определяется по эмпирической формуле

(5.19)

где D - коэффициент зависящий от типа вагона и скорости движения D=113;

mнк - масса необрессоренных частей приходящаяся на рельс т

(5.20)

mнк=1.178/(0.228+1.58).0.112+0.312=1.013 т

Тогда

Ускорение (из подобия треугольника на (рисунке 5.2)):

а) левого колеса -

(5.21)

б) правого буксового узла -

(5.22)

в) средней части оси -

(5.23)

где 2s - расстояние между кругами катания колесной пары 2s=1.58 м;

l3 - расстояние от точки приложения вертикальной расчетной силы Р1 к шейке оси до плоскости круга катания l3=0.228 м.

Тогда

jк=1.58/(0.228+1.58).164=143.3 м/с2;

j2=0.228.(0.228+1.58).164=20.7 м/c2;

jc=143.3/2=71.65 м/с2.

Тогда

Рн1=0.457.164=74.95 kH;

Pн2=0.457.20.7=9.5 kH;

Pнк=0.410.143.3=58.8 kH;

Pнс=0.292.71.65=20.9 kH.

Рисунок 5.2 - Изменение ускорений по длине оси

5.1.4 Реакции наружного и внутреннего рельсов

Вертикальные реакции наружного RH и внутреннего RB рельсов от расчетных сил определяются из условий равновесия колесной пары

(5.24)

(5.25)

где rkrш - соответственно радиус колеса и шейки оси rk=0.475м rш=0.065м.

Тогда

Тогда

5.2 Расчетные силы и сечения оси колесной пары

Расчетная схема оси (рисунок 5.3) представляет собой балкуё которая опирается на две опорыё лежащие в плоскости круга катания.

Рисунок 5.3 - Расчетная схема оси и положение расчетных сечений

Вместо удаленных колес в опорных местах прикладываются силы Н1ё Н2 и моменты:

а) на левой опоре - (5.26)

б)на правой опоре - (5.27)

где - коэффициент передачи инерционных нагрузок (буксового узла) на внутренние сечения оси (между кругами катания колес)ё - 0.7.

Мл=46.8.0.475-(1-0.7).74.95.(-0.01+0.228)=17.33 kH;

Мп=14.0.475=6.65 kH.

Вертикальные реакции в опорах оси RC и RD определяются из условия равновесия оси (рисунок 5.4):

Тогда

В связи с темё что ось имеет переменное по длине сечениеё определения напряжений и оценку прочности ее производят для следующих наиболее загруженных расчетных сечений смотреть (рисунок 5.3):

1-1 - по внутренней кромке кольца заднего подшипника;

2-2 - по галтели шейки оси;

3-3 - в плоскости круга катания;

4-4 - посередине оси;

5-5 - по галтели в месте перехода от подступичной части к средней.

Изгибающий моментё kH.мё в расчетных сечениях определяют по следующим формулам:

а) от расчетных сил -

(5.30)

б) от вертикальных статической силы PСТ -

(5.31)

где l1….l6ё bё s - расстоянияё показанные на (рисунке 5.3) .

Тогда

М1=166.74.0.072+74.95.(-0.01+0.072)+32.7.0.065=18.85 kH.м;

M2=166.74.0.090+74.95.(-0.01+0.090)+32.7.0.065=23.18 kH.м;

M3=166.74.0.228+74.95.(-0.01+0.228)+32.7.0.065+38+16.339+15.5+17.33=73.82 kH.м;

M4=166.74.1.018+74.95.(-0.01+1.018)+32.7.0.065+17.33-321.0.79+20.9.0.263=15.7 kH.м;

M5=166.74.0.440+74.95.(-0.01+0.440)+32.7.0.065+17.33-321.(0.440-0.228)=56.75 kH.м;

Mст1=111.2.0.072=8 kH.м;

Mст2=111.2.0.09=10 kH.м;

Mст3=Mст4=Mcт5=111.2.0.228=25.4 kH.м.

5.3 Оценка статической прочности

Момент сопротивления изгибу расчетных сеченийё м3:

(5.32)

где di - диаметр оси в i-м расчетном сеченииё мё i=1ё5ёd1=d2=0.140 ё d3=0.205ё d4=d5=0.185 м;

d0i - диаметр полости в i-м расчетном сеченииё мё i=1ё5ёd01=0.044ёd02=0.058, d03=d04=d05=0.095 м.

а) от расчетных сил -

(5.33)

(5.34)

где Miё MСТi - изгибающие моменты в i-м расчетном сечении соответственно от расчетных сил и от вертикальной статической силы PСТ kH.м.

Оценка статической прочности оси производится по условию

(5.35)

где - допускаемое значение напряжений для i-го расчетного сечения.

Тогда

W1=(3.14.0.1403/32).(1-(0.0444/0.1404))=0.00027 м3;

W2=(3.14.0.1403/32).(1-(0.0584/0.144))=0.00030 м3;

W3=(3.14.0.2053/32).(1-(0.0954/0.2054))=0.0008 м3;

W4=(3.14.0.1853/32).(1-(0.0954/0.1854))=0.00056 м3;

W5=(3.14.0.1853/32).(1-(0.0954/0.1854))=0.00056 м3;

Oт вертикальных статических сил:

Коэффициент перегрузки расчетных сечений оси:

а) максимальное значение -

(5.36)

б) минимальное значения -

(5.37)

где - предел усталостной прочности материала оси в i-м расчетном сечении.

Тогда

5.4 Оценка усталостной прочности

Оценка усталостной прочности производится по условию

(5.38)

где ni - расчетный коэффициент запаса усталостной прочности в i-м расчет ном сечении;

[n] - допускаемый коэффициент запаса усталостной прочности.

Расчетный коэффициент усталостной прочности в i-м расчетном сечении

(5.39)

где - минимальное значения коэффициент перегрузки i-го расчетного сечения;

m - показатель степени в уравнении кривой усталости осиё зависящей от свойств материала и технологии изготовленияё m=18;

N-1 - базовое число циклов нагружения оси для определения предела выносливости ё N-1=108;

Nc - суммарное число циклов нагружения за срок службы осиё Nc=0.5.109.

(5.40)

где sHi - среднеквадратическое отклонение логарифмов амплитуд напряжений

(5.41)

где t0 - число определяющее границы доверительного интервала статического распределения t0=4.

После проведения расчетов установлено, что условия выполняются то есть ось имеет необходимый запас усталостной прочности.

5.5 Оценка надежности оси

На надежность рассчитываются элементы конструкций вагона ответственного назначенияё работающие в условиях интенсивного динамического нагружения. К таким элементам относится ось.

Надежность вагона и их элементов характеризуетсяё прежде всегоё показателями долговечности (срок службы) и безотказности (вероятность безотказной работы и интенсивность отказа).

Рассмотрим определение вероятности безотказной работы и интенсивности отказа для оси. Эти показатели определяются для каждого расчетного сечения.

Вероятность безотказной работы i-го расчетного сечения за срок Tp

(5.42)

где - среднее значение предела усталостной прочности в i-м расчетном сечении оси;

Кvi - коэффициент вариации предела усталостной прочности для i-го расчетного сечения;

Тр - срок службы осиё для которого устанавливается нормативная вероятность безотказной работыё Тр=10 лет ;

Сi - коэффициентё определяемый по формуле

(5.43)

где - коэффициентё учитывающий действия только разрушающих цикловё =0.156.

(5.44)

Вероятность безотказной работы оси как единого целого определяются по формуле

(5.45)

Оценка надежности оси и ее расчетных сечений производится по условию

(5.46)

где [Р(Тр)] - нормативное значение вероятности безотказной работы оси за 10 лет.

Интенсивность отказа i-го расчетного сечения

(5.47)

где f(ТР)i - плотность распределения времени работы (наработки) до отказа i-го расчетного сечения

(5.48)

где - плотность нормированного нормального распределения определяемая для найденного значения t={…} из таблицы приложения 1.

Тогда

Тогда

Условие надежности оси выполняется.

6. Расчет цилиндрического роликового подшипника на контактные напряжения

тележка вагон надрессорный балка

Допускаемые контактные напряжения [у]=3500МПа.

6.1 Статическая нагрузка на один подшипник

где - число подшипников в одной буксе, =2;

- статическая нагрузка на вагон от перевозимого груза;

Т - сила тяжести массы вагона;

- собственная сила тяжести колесной пары, =12 кН;

Сила тяжести груза и вагона

кН

6.2 Наибольшая нагрузка на центральный ролик подшипника

где z - число роликов подшипника, z = 14;

Н

6.3 Контактные напряжения

у

где - фактическая длина ролика, =0,038м;

- диаметр ролика, =0,032м;

- радиус дорожки качения внутреннего или наружного кольца;

=0,08м; =0,112м.

"+" - при определении напряжения на внутреннем кольце;

"-" - на наружном кольце.

Находим напряжения: во внутреннем кольце

уВ МПа

- в наружном кольце

уН МПа

Таким образом контактная прочность колец и ролика обеспечивается, так как полученные расчетные напряжения не превышают допускаемое напряжение равное 3500МПа.

6.4 Расчет подшипников качения по ГОСТ 18855-82 (СТ СЭВ 2793-80)

- Долговечность подшипников в млн. км. пробега вагона

,

где - динамическая грузоподъемность подшипников; для подшипников, имеющих ролики с модификационной формой образующей (с бомбиной) ), каталожное значение увеличивается на 15%;

- эквивалентная сила, действующая на один подшипник ;

- диаметр круга катания средне изношенного колеса, м;

- статическая сила, действующая на один подшипник;

- коэффициент учитывающий динамичность приложения нагрузки;

- для пассажирских вагонов ( - для грузовых);

где - количество подшипников в буксе;

- нагрузка на ось;

- масса колесной пары

- динамическая грузоподъемность подшипника:

,

где - диаметр рамки, мм (для подш. цил. 130х250х80 и 140х260х80мм);

- число роликов в подшипнике ( для подш. 130х250х80 мм и для подш. 140х260х80мм);

- длина ролика, мм (= для обоих подшипников)

- число рядов тел качения в подшипнике ();

- номинальный угол контакта подшипника (для цилиндрических роликовых подшипников =, =);

- коэффициент, зависящий от геометрии деталей подшипника, точности их изготовления и материала (при отношении = =, при отношении =);

- диаметр окружности центров роликов, мм; (для подшипников =).

Для подшипников :

=

Для подшипников :

=

Согласно требований норм в подшипниках "с бомбиной" полученную величину необходимо увеличить на 15%. Тогда

=

=

Эквивалентная сила, действующая на один подшипник :

=

Долговечность:

=

=

7. Проверка устойчивости вагона против схода с рельсов

Оценка устойчивости колеса против схода с рельсов производится по условию

, (7.1)

где ky, [kу] - расчетный и допускаемый коэффициент запаса устойчивости колеса против схода с рельсов, [kу] =1,5;

- коэффициент, характеризующий отношение критических значений РБ и РВ,

, (7.2)

где - угол наклона образующей гребня колеса к горизонтальной оси, =650;

- коэффициент трения между гребнем и головкой рельса, =0,25;

РВ1, РВ2 - вертикальная составляющая давления соответственно набегающего и не набегающего колеса на головку рельса;

Рб - горизонтальная составляющая давления набегающего колеса на головку рельса, действующая одновременно с РВ1 и РВ2.

Тогда:

.

Усилия РВ1, РВ2 и Рб определяется по формулам:

; (7.3)

; (7.4)

, (7.5)

где р0 - заданная осевая нагрузка, р0 =255 кН;

кдв - коэффициент вертикальной динамики,

кдв = 0,75, (7.6)

где - среднее значение коэффициента вертикальной динамики;

, (7.7)

где а - коэффициент равный 0,10;

b - коэффициент равный 1;

fст - статический прогиб рессорного подвешивания, fст = 0,05 м;

V - скорость движения вагона, V = 33 м/с;

, (7.8)

где д - коэффициент, учитывающий тип ходовых частей вагона, д=0,003;

, (7.9)

где r - радиус колеса по кругу катания, r = 0,475 м;

Pкп - вес колесной пары,

Ркп = mкп•g , (7.10)

где mкп - масса колесной пары, mкп = 1,122 т.

Тогда

Ркп = 1,122•9,81 = 11 кН;

;

;

Тогда, подставляя вычисленные выше значения, получим

Поскольку расчетный коэффициент оказался больше нормативного [kу], то это значит, что устойчивость колеса проектируемого полувагона при движении по рельсовому пути со скоростью 33 м/с обеспечена.

8. Определение себестоимости изготовления тележки грузового вагона

8.1 Затраты на материалы

Затраты на материалы определяем по формуле

, (8.1)

где - масса литых деталей тележки,

, (8.2)

где mнб - масса надрессорной балки тележки, mнб = 0,45 т;

mбр - масса боковой рамы тележки, mбр = 0,403 т;

mб - масса корпуса буксы, mб = 0,078 т;

Цл - цена одной тонны литья, Цл = 500 тыс. руб.;

mпр - масса поковок, проката и фасонных изделий,

, (8.3)

где mос - масса оси (крепление шайбой), mос = 0,402 т;

mто - масса тормозного оборудования, mто = 0,515 т;

Цпр - цена одной тонны проката, Цпр = 275 тыс. руб.

Тогда

т;

т;

руб.

8.2 Затраты на полуфабрикаты

Затраты на полуфабрикаты определяются по формуле

, (8.4)

руб.

8.3 Затраты на попутные изделия

Затраты на покупные изделия определяются по формуле

, (8.5)

где Цп - цена роликового подшипника, Цп = 62 тыс. руб.;

Цк - цена цельнокатаного колеса, Цк = 295 тыс. руб.;

Цкк - цена композиционной колодки, Цкк = 9500 руб.

Тогда

руб.

8.4 Основная заработная плата производственных рабочих

Основная зарплата производственных рабочих определяется по формуле

, (8.6)

руб.

8.5 Общецеховые расходы

Общецеховые расходы определяются по формуле

, (8.7)

руб.

8.6 Общезаводские расходы

Общезаводские расходы определяются по формуле

, (8.8)

руб.

8.7 Непроизводительные и непроизводственные расходы

Непроизводительные и непроизводственные расходы определяются по формуле

, (8.9)

руб.

8.8 Полная заводская себестоимость

Полная заводская себестоимость оределяется по формуле

, (8.10)

9. Охрана труда при ремонте тележки модели 18-100

Настоящее "Руководство по ремонту тележек грузовых вагонов модели 18-100 с установкой износостойких элементов в узлах трения" предназначено для применения при плановых видам ремонтах на вагоноремонтных предприятиях в части ремонта и восстановления надрессорных балок, боковых рам, фрикционного узла гасителя колебаний, корпусов букс.

Ремонт деталей тележек сваркой и наплавкой без требований к износостойкости производить в соответствии с требованиями "Инструкции по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов" ЦВ 201-98.

На рабочих местах контроль выполненных работ осуществляется исполнителем, мастером, инпектором-приемщиком на вагоноремонтном заводе или приемщиком вагонов в вагонном депо.

Мастера и бригадиры, ответственные за выполнений требований по охране труда, обязаны лично проводить очередной и внеочередной инструктажи работников участка по технике безопасности с показом безопасных приемов работы.

Организация рабочих мест на участке ремонта тележек, выполнение всех видов работ, а также требования по охране труда исполнителей должны соответствовать "Правилам по охране труда при техническом обслуживании и ремонте грузовых вагонов и рефрижераторного подвижного состава ПОТ РО32 ЦВ400-96 " в вагонных депо.

На каждом рабочем месте на участке ремонта тележек модели 18-100 должна быть соответствующая выписка из Технологического процесса выполнения ремонтных работ.

Проходы и транспортные проезды должны быть свободными и иметь полосы безопасности. Запасные части и материалы доставлять на производственный участок в производственной таре, отвечающей требованиям ГОСТ 12.3.010, а перемещать грузы в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.020.

Сварочные и наплавочные работы производят в соответствии с Инструкциями ГУП ВНИИЖТ ЦВ201-98 на специальных сварочных позициях.

Таблица1-Перечень нормативной и технической документации, используемой в Руководстве

ГОСТ166-89

Штангенциркуль ШЦ-ЙЙЙ-400-0,1; ШЦ-Й-125-0,1

Т914.09.000

ТУ32 ЦВ2430-96

Шаблон фрикционного клина

ТУ32 ЦВ2459-2004

Установка износостойких элементов тележки модели

18-100 при плановых видах ремонта. Технические условия

РД32 ЦВ052-2005

Инструкция по ремонту тележек грузовых вагонов.

Руководящий документ

М1698.00.000

Установка износостойких элементов в узлы тележки

модели 18-100 при плановых видах ремонта

ПОТ РО 32 ЦВ-400-96

Правила по охране труда при техническом обслуживании

и ремонте грузовых вагонов

ЦВ201-98

Инструкция по сварке и наплавке при ремонте

грузовых вагонов

ЦВТКМ-14 от

23.04.95

Указание ЦВ МПС о порядке согласования и

утверждения ремонтной документации на грузовые,

их узлы и детали

9.1 Охрана труда при выполнении сварочных работ

При выполнении сварки на работающих могут воздействовать вредные и опасные производственные факторы. К вредным производственным факторам относятся:

-повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

-ультро-фиолетовое, видимое и инфракрасное излучение сварочной дуги;

-шум;

-ультразвук;

-статическая нагрузка на руку.

При сварке в зону дыхания рабочих могут поступать сварочные аэрозоли.

К опасным производственным факторам относятся воздействие электрического тока, искры и брызги, выбросы расплавленного металла и шлака. Неправильная эксплуатация элекрооборудования может привести к поражению электрическим током. Опасность создают использование при сварке горючих газов и кислорода, а также эксплуатация сосудов, работающих под давлением.

Применяемые исходные материалы должны соответствовать маркам и требованиям, указанным в технологии. Сварочные материалы должны храниться в крытых сухих должны помещениях при отсутствии в воздухе складских помещений паров кислот, щелочей и других агрессивных веществ. Перед началом работы сварочные материалы должны быть прокалены или просушены при режимах, рекомендуемых технологическим паспортом для данной марки материала. В холодный период года материалы и заготовки должны подаваться в цех заранее с тем, чтобы к началу сварки их температура была не ниже температуры в цехе. Поверхности свариваемых заготовок, деталей и сварочных проволок должны быть сухими, очищенными от окалины, смазочных материалов, ржавчины и других загрязнений. Обезжиривание поверхностей под сварку следует проводить растворителями, допущенными к применению органами санитарного и пожарного надзора.

Сжатые газы, используемые при сварке, содержат в стальных баллонах емкостью 40л. Каждый баллон должен иметь опознавательную окраску и надпись. Находящиеся в эксплуатации баллоны должны подвергаться периодическому освидетельствованию на заводах-изготовителях или на наполнительных станциях.

При выполнении сварочных работ на высоте и отсутствии соответствующих предохранительных средств и ограждений возможно падение работающих.

При выборе технологического процесса предпочтение следует отдавать тому, при котором будет обеспеченна большая безопасность труда.

Необходимо использовать флюсы, электроды и проволоку, защитные газы, свариваемые материалы, которые выделяют вредные вещества в ограниченном количестве. Не допускается использование сварочных материалов, не прошедших гигиеническую оценку.

К сварочным работам допускаются лица только мужского пола не моложе 20 лет с квалификационной группой по технике безопасности и не имеющие медицинских противопоказаний.

При размещении постов сварки в защитных газах необходимо исключить возможность утечки и проникновения этих газов в смежные и нижерасположенные помещения. Рабочее место сварщика должно быть ограждено экранами или ширмами из негорючих материалов высотой не мене 1,6 м. Электорсварочные работы на открытом воздухе во время дождя или снегопада должны проводиться под навесами из несгораемых материалов.

Сварочные работы должны проводиться в соответствии со СНиП ЙЙ-90-81, СНиПЙЙ-2-80.

Места, отведенные для проведения сварочных работ, установки оборудования должны быть очищены от легковоспламеняющихся материалов в радиусе не менее 5м. Сварочные работы вне производственного помещения могут проводиться только по согласованию с заводской пожарной охраной. Мероприятия по ограничению шума должны отвечать требованиям ГОСТ 12.1.003.

9.2 Расчет сварного соединения

Сварное соединение рассчитываем от моментов, возникающих в наиболее напряженном месте

Рисунок 9.2 - Схема заделки ступени

, (9.3)

, (9.4)

, (9.5)

, (9.6)

, (9.7)

следовательно

, (9.8)

,

,

,

,

Определим касательные напряжения, возникающие в сварном соединении, от момента получаемого при действии расположенной в плоскости сварного шва.

, (9.9)

где ;

.

где hi приведенная ширина шва.

. (9.10)

Расчет геометрических параметров сечения сводим в таблицу 9.5

Таблица 9.5 - Геометрические параметры сечения

F,

м2•10-4

y,

м•10-2

Fy,

м3•10-5

Fy2,

м4•10-8

I0x,

м4•10-8

x,

м•10-2

Fx,

м3•10-5

Fx2,

м4•10-8

I0y,

м4•10-8

1

2

20

20

5

5

100

100

500

500

166,7

166,7

1

1

20

20

20

20

1,7

1,7

?

40

10

200

1000

0,033•

•10-4

2

40

40

3,4

.

.

.

.

Определим касательные напряжения, возникающие в сварном соединении, от момента получаемого при действии силы расположенной из плоскости сварного шва.

(9.11)


Подобные документы

  • Проверка вписывания тележки в габарит. Описание конструкции пассажирского вагона. Оценку устойчивости против схода с рельса колёсной пары. Расчёт на прочность надрессорной балки тележки. Экономическая эффективность внедрения проектируемого вагона.

    курсовая работа [252,9 K], добавлен 16.02.2016

  • Устройство рамы тележки. Создание двухосной тележки с центральным рессорным подвешиванием. Расчет на прочность боковой рамы на вертикальные нагрузки. Определение усилий, действующих на колесную пару в кривой пути. Проектирование гасителя колебаний.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 06.08.2013

  • Выбор параметров универсального крытого вагона, эффективность проекта. Проверка вписывания вагона в габарит 1-ВМ. Расчёт оси колёсной пары условным методом. Расчёт подшипников качения на долговечность. Проверка устойчивости вагона против схода с рельсов.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.07.2014

  • Схема рамы вагона, котла 8-ми осной цистерны. Ходовые части вагона. Формы соединительной балки тележки. Способы опирания кузова на тележки. Боковая рама тележки. Назначение ударно-тяговых приборов. Технико-экономические параметры грузовых вагонов.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 03.01.2011

  • Оценка влияния величины загрузки кузова на изменение частоты свободных колебаний вагона как динамической системы. Расчет характеристик жесткости связей колесной пары с конструкцией тележки. Вынужденные колебания вагона с вязким трением в подвешивании.

    контрольная работа [2,1 M], добавлен 14.02.2012

  • Расчет кузова вагона на прочность. Расчетная схема и основные силы, действующие на кузов. Материалы и допускаемые напряжения. Определение основных размеров колесной пары. Расчет оси и колеса. Выбор буксовых подшипников. Вписывание вагона в габарит.

    курсовая работа [4,2 M], добавлен 26.07.2013

  • Разработка новой конструкции грузового вагона со сниженной тарой вагона и повышенной грузоподъемностью. Вписывание вагона в габарит подвижного состава. Определение вертикальных нагрузок, расчет устойчивости движения колесной пары по рельсовой колее.

    курсовая работа [180,4 K], добавлен 06.11.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.