Вагоны метрополитена. Конструирование вагонов головной модели 81-553.3 промежуточной 81-554.3 и прицепной модели 81-555.3 и разработка конструкторской документации, страница 101

Определение  условия  опрокидывания  машины  УСММ  КС, имеющая следующие  характеристики: масса  т=47000 кг, длина  вагона  l =19400 м, высота  кабины  hk= 3 м, высота  от  головки  рельса  h =3,98 м, расстояние между  колесами  колесной  пары, опирающихся  на  рельсы  b = 1,5 м.

        Определяется  значение    Рскпред, при  превышении  которого  произойдет  опрокидывание  вагона  метро.

Заключения:

z = h/2 = 3,98/2=1,99 м; Sм = l *  hk= 19400*3 = 58,2 м2; Сх= 1,3

тогда

47000 * 9,8 * 1,5            690900

                                   Рскпред =                                    =                     = 2294 Па = 2,3кПа

2*1,3* 1,99 * 58,2           301,1268

             Определяется  избыточное  давление     Рф  из  формулы:

                          2,5 *    Рф2                     13225000

                Рск=                               Рф =                  =55,7кПа

                           Рф + 720                         23720

Вывод: при  превышение  данного  давления  при  неблагоприятных  условиях

(фронт ударной волны распространяется перпендикулярно наибольшей площади данной  машины) произойдет  опрокидывание  машины.

Определение  радиуса функционирования  для  элементов  ИТК производится путем  построения  графика  изменения  избыточного  давления

            Рф во  фронте  ударной  волны  в  зависимости  от  расстояния  для  расчетной мощности  ядерного  боеприпаса.

Для  построения  графика  используем  данные  таблицы 1.

Расстояние  от  центра  или  эпицентра  ядерного  взрыва  до  точек  с  заданным избыточным  давлением  во  фронте  ударной  волны, км

Таблица 1.

Мощность    Избыточное  давление  во  фронте  ударной  волны, кПа

         ЯПБ, кг             70           60          50          40          30         20         10

             50                 1,26        1,33       1,48        1,7         2,0        2,6        4,3

Радиус  функционирования  R=2,86 км.

Характеристика  зависимости  степени  разрушения  от  величины  избыточного   

Рф,  кПа            давления  во  фронте  ударной  волны

                    1000

                     800

600

400

200

            Рфпр        100

R,км

                  55,7                    1                     2                             3                                4

                 2. Оценка  устойчивости  и  радиосистем  к  воздействию 

                                           инерционных  нагрузок.

Расчет  элементов  третьей  группы  на  инерционные  разрушения

сводят к определению предельного значения избыточного лобового давления

     Рлоб, Па,  по   которому   определяют   предельное   значение   избыточного

     давления  ударной  волны    Рф.

         Считается,  что  при  превышении  предельного  значения    Рф  элемент полностью  выходит  из  строя, получая  сильные  и  полные  разрушения.

  т

                                       Рлоб=            адоб

S

где  т – масса  прибора, кг;

адоб – допустимое  ускорение, м/с2;

S – наибольшая  площадь  прибора, м2.

Допустимые  предельные  ускорения  адоб  для  каждого  конкретного  изделия производятся  в  технических  условиях  на  его  изготовления  и  для  наземной аппаратуры  при ориентировочных  расчетах  адоб можно  принять  равным  100

м/с2.

           Зная  значение     Рлоб,  по  графику  определяем  предельное  значение    Рф, и  делают  вывод  о  том, разрушен  или  не  разрушен  элемент

                         График  зависимости  избыточного  лобового  давления    Рлоб  от

                                   избыточного  давления  ударной  волны     Рф

                     Рлоб 70

                   кПа

                             60

 


                             50

 


                             40

 


                             30

 


                             20                                      

 


                             10

 


                                                                                                            Рф, кПа

0       10       20        30       40       50      60

Рис. 2.

Расчет:

              

Определить  предельное  значение  избыточного  давления    Рф, при превышении  которого, модуль УСММ КС получит  инерционное  разрушение и полностью выйдет из строя. Х а р а к т е р и с т и к а  прибора: длина  модуля

l = 1500 мм, ширина  b = 900 мм, высота  h = 1800 мм, масса  т = 500 кг, допустимое  ускорение  при  ударе  составляет  адоб = 100 м/с2

1. Находят  избыточное  лобовое  давление, которое  может  выдержать прибор:      

т                500 * 100                 

                                       Рлоб=            адоб=                     = 18519 Па      18 кПа.    

S                1,5 * 1,8                                          

              2. Определение  по  графику  предельное  значение   Рф: при     Рлоб= 18 кПа,

                 Рф = 17 кПа.

              Вывод: при     Рф > 17 кПа  прибор  получит  сильные  разрушения  от инерционных  перегрузок.

1.3. Оценка  устойчивости  электро- и  радиосистем  к

                                               воздействию  ЭМИ.

              Электромагнитный  импульс (ЭМИ)     –       поражающий      фактор, воздействующий,  главным  образом, на  электро-  и  радиосистемы.