Определение сил, действующих на кузов вагона. Вертикальная статическая сила. Вертикальная динамическая сила.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА КУЗОВ ВАОНА.

1)  Вертикальная статическая сила

Где Р_бр–вес брутто вагона

m_т–масса тележки.

Где Т–масса вагона с экипировкой, т;

п_пасс–расчетная максимальная населенность вагона;

m_пасс–средняя масса одного пассажира с багажом, т.

2)  Вертикальная динамическая сила.

Где К_д–коэффициент вертикальной динамики

-1,0-паарметр функции распределения

К_д–срадний коэффициент вертикальной динамики;

–расчетная вероятность.

а–коэффициент, равный 0,15 для рамы тележки;

b=(m₀+2)/2 m₀–коэффициент, учитывающий влияние числа осей в тележке;

v=45 м/с–скорость движения вагона;

f_ст=0,2м–статический прогиб рессорного подвешивания.

3)  Боковые силы а) центробежная

Где =0,075 – коэффициент,  учитывающий влияние положительного центростремительного ускорения при движении по кривому участку пути

б) ветровая

-0,5кН/м²–удельное давление ветра;

–площадь боковой поверхности кузова.

4)  Сила инерции при торможении вагона.

Где =0,2 – коэффициент, учитывающий уменьшение ускорения при торможении 

5)  Продольные силы

Взаимодействие между вагонами при движении и соударении на сортировочной горке. Эти силы устанавливаются нормами, в зависимости от режима работы вагона.

1-й режим – трогание поезда с места Т=2,5МН( -250 т.с.)

2-й режим– соударение вагона на сортировочной горке Т=-1,5МН(15 т.с.)

3-й режим – движение поезда с максимальной скоростью Т=1,0МН(100т.с.)

Расчет энергоемкости поглощающего аппарата с резинометаллическими элементами.

1.  Определяем расчетные значения ширины и высоты элемента в см.;

а_р=а_г-2(0,5…0,7) ;                       в_р=в_г-2(0,2…0,3)см.

а_р=22-2*0,5=21см;                     в_р=26,5-2*0,25=26см.

2.  Задаёмся относительной деформацией резинометаллического элемента :0,05:0,1;0,15;0,20;0,25

3.  для каждого относительного значения деформации  вычисляем:

–изменение толщины

– текущее значение толщины элемента

– толщина резины при заполнении выкружки

Где =0,25–относительная деформация соответствующая моменту заполнения выкружки;

–текущее значение коэффициента характеризующего крутизну наклона ветвей параболы, образующей выкружку. Величину находят из уравнения

Где

–текущее значение длин сторон расчетного элемента

–текущее значение коэффициента  и

–текущее значение хода аппарата

Где n–число элементов аппарата

–усилие сжатия аппарата при статическом нагружении

–усилие сжатия аппарата при динамическом (ударном) сжатии аппарата

Где G_д–динамический модуль упругости G_д=К_дG=1.6*8*10⁷=12.8*10⁷кПа

параметр	Единица измерения	Относительная деформация
		0,05	0,1	0,15	0,20	0,25
	м	2*10-3	2,9*10-3	4,35*10-3	5,8*10-3	7,25*10-3
	м	39*10-3	0,026	0,075	0,023	0,022
3	м3	7,29*10-4	6,76*10-4	6,25*10-4	5,29*10-4	4,84*10-4
5	м5	1,43*10-3	1,19*10-3	9,77*10-3	6,44*10-3	5,15*10-3
hзп	м	0,009	0,004	0,003	0,001	0
А	м5	0,17*10-7	1,6*10-9	1,3*10-9	8,6*10-10	6,9*10-10
В	м4	0,9*10-5	3,01*10-6	2,07*10-6	2,08*10-6	1,82*10-6
С	м3	5*10-4	2,54*10-4	1,9*10-4	6,37*10-5	0
	м-1	1,67*103	1,79*103	1,96*103	2,4*103	2,61*103
	м	0,38	0,4	0,41	0,43	0,42
	м	0,37	0,036	0,035	0,035	0,034
	-	10	11,4	12,18	12,87	13,7
	-	10	11,4	12,18	12,87	13,7
	-	100	130	148	166	188
	-	100	130	148	166	188
	-	204,87	264,87	300,87	336,87	380,87
	м	0,018	0,46	0,07	0,093	0,116
Р	кН	33840	45740	51690	57165	61230
Рд	кН	54145	87036	92160	96720	99135

Результаты расчета оформляем в виде таблицы.

2. Строим графики зависимостей усилия аппарата от хода при статическом и динамическом нагружениях для заданной твёрдости и различных значениях  .

Используя полученные на графиках значения Р_max и Р_min определяем энергоёмкости аппарата

Литература.

1.  Пастухоа И.Ф. Лукин В.В. Жуков Н.И. Вагоны Москва «Транспорт» 1988. 280с.

2.  Пастухов И.Ф. Пигунов В.В. Расчёт элементов ходовых частей и автосцепного устройства вагона Часть 2. Гомель 1988 . с32.