Машиностроение \ Вагоны и вагонное хозяйство

Расчет прочности вагона-цистерны для пентана, модель 15-1208, страница 4

4.10 Определение эквивалентных напряжений и коэффициента запаса прочности

Соответствие прочности вагона-цистерны требованиям «Норм…» проверяется путем сравнения расчетных эквивалентных напряжений, полученных по формуле (1), с допускаемыми величинами [s] (см.таблицу 4) согласно «Норм…».

Принятые допускаемые напряжения приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Допускаемые напряжения

Продолжение таблицы  4

Марка стали

Предел текучести материала sт МПа

Допускаемые напряжения по режимам [s], МПа

I

III

II

Квази-статика

Удар/рывок

325-09Г2С – котел

325

293

325

210

309

295-10Г2БД – хребтовая балка

295

295

266

185

280

325-09Г2С-шкворневая балка

325

293

325

173

309

Эквивалентные напряжения определяются в соответствии с п.3.2.2 «Норм…» [1] (теория Гувера-Мизеса):

        (1)

где sх, sу, sz – нормальные компонентные напряжения, МПа;

      txy, tyz, txz – касательные компонентные напряжения, МПа.

Нормальные и касательные напряжения в свою очередь определяются по формулам, приведенным в таблице 5, для каждого расчетного случая и для каждой расчетной нагрузки.

Таблица 5 – Определение нормальных и касательных напряжений

Продолжение таблицы  5

№ расчетного случая

Расчетная формула для определения i-го компонентного напряжения

Примечание

1

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

Таблица 6

2

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

3

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

4

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

5,6

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

7,8

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

9,10

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

11,12

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

13,14

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

15,16

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

17,18

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

19,20

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

21

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

22

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

23

, i={x,y,z}

, j={xy,yz,xz}

В таблице 6 приведены обозначения напряжений возникающих в конструкции вагона

Таблица 6  в таблице 6

Продолжение таблицы  6

Наименование параметра

Обозначение

Примечание

Напряжения,возникающие при квазистатическом растяжении (сжатии), для I и III режимов

таблицы Б.1, Б.2, Б.4, Б.5

Напряжения, возникающие в результате действия боковых сил, при движении вагона  в кривых

,

таблицы Б.3, Б.6

Напряжения, возникающие при действии вертикальной нагрузки брутто, с учетом и без учета коэффициента вертикальной динамики

таблицы Б.7, Б.8

Напряжения,возникающие при ударе (рывке), для I и III режимов

,

таблицы Б.9-Б.12

Напряжения, возникающие от действия вертикальных сил из-за разности высот автосцепок

таблицы Б.13-Б.24

Напряжения, возникающие при ремонтных режимах

таблицы Б.25-Б.27

Напряжения, возникающие при действии давления паров жидкости

таблица Б.28

Напряжения, возникающие при действии центробежной силы

таблица Б.29

Условный коэффициент запаса прочности Кз  определялся по формуле 2:

                                                                                          (2)

5 Расчет

5.1 Значения напряжений, возникающих в конструкции вагона-цистерны, определялись в контрольных точках. Место расположения этих точек выбиралось в зонах, где ожидаются наибольшие напряжения, в наиболее ответственных элементах, от которых зависит безопасность движения поездов, а также в местах, позволяющих проверить расчетную схему. Схемы расположения контрольных точек представлены в приложении А.

Результаты расчета прочности от действия отдельных нагрузок приведены в приложении Б.

5.2 Распределение эквивалентных напряжений по конструкции вагона при действии  расчетных нагрузок показано на рисунках 4-16.

5.3 Результаты расчета прочности представлены в таблицах 7-29, в которых приведены величины напряжений в контрольных точках при расчетных случаях, описываемых в таблице 3.

 


 таблице 8в таблице 9в таблице 10в таблице 11в таблице 12в таблице 13в таблице 14в таблице 15в таблице 16в таблице 17в таблице 18в таблице 19в таблице 20в таблице 21в таблице 22в таблице 23в таблице 24в таблице 25в таблице 26в таблице27в таблице 28в таблице 29

Скачать файл