Перераспределение вертикальных реакций может быть вычислено из условия равновесия тележки в плоскости у,z для чего достаточно составить одно уравнение моментов относительно оси х:
(61,5∙(2,2-0.5∙1,25)+0.5∙185,1∙1,1)/(4∙1,1)=22,00 кН
где
высота
центра тяжести подрессоренных масс относительно уровня головок рельсов.
расчетный
диаметр колеса по кругу катания.
Горизонтальные реакции Нс. кН, приложенные к буксовым направляющим рамы, принимаются равными между собой и определяются выражением:
61,5/8=7,68 кН
Ø Рамные силы, возникающие вследствие проскальзывания бандажей относительно рельсов.
Принудительный поворот тележки без качения колес приводит к проскальзыванию бандажей относительно рельсов.
Силы трения между колесами и рельсами препятствуют повороту колесных пар. Принудительный поворот колесных пар происходит под действием сил, передаваемых на буксы от рамы.
В плане колесная пара находится под действием системы сил, передаваемых на нее от рельсов и через поводок от боковин рамы тележки. Значит, со стороны колесных пар на боковины рамы действуют силы Nр которые стремятся сдвинуть боковины относительно друг друга. Чтобы их вычислить, необходимо спроектировать силы трения на плоскости кругов катания колес, а затем привести их к боковинам.
Расчет производится по формуле:
235∙0,3∙0,276∙0,8/(2∙1,1)=2,94 кН
235∙0,3∙0,912∙0,8/(2∙1,1)=9,74 кН
,где 
0,8/(√(2,82+0,82)=0,276
0,8/(√(-0,42+0,82)=0,912
Рамные силы
рассчитываются для движения в кривой с допустимой скоростью при 
Очевидно, что 
где абсциссы x1
и х2 определяются соответственно абсциссе полюса вращения хс
при положении тележки в кривой для допустимой скорости движения. Схема
действия продольных сил на раму тележки показана на рис. 5.
Как видно из рисунка, продольные усилия стремятся повернуть раму в горизонтальной плоскости. Этому повороту препятствуют буксы, закрепленные на шейках осей колесных пар. В результате возникают поперечные горизонтальные реакции Нр, приложенные к буксовым направляющим. Величина этих реакций рассчитывается из условия равновесия рамы, выражаемой уравнением:
(2,94+9,74)∙1,1/3,15=4,43 кН
Для расчёта напряжений в расчётном сечении составляем уравнения изгибающих моментов Мy, Mz, на основе которых строятся эпюры.
Ø
Построение эпюры 
:
Ø Первый участок:. 0< z <0,12м
Ø Второй участок: 0,12< z <0,345 м.
M2-Rc∙(z-0,12)=0
M2= Rc∙(z-0,12)
M2(0,12)=22,00∙(0,12-0,12)=0 кН/м
M2(0,345)=22,00∙(0,345-0,12)=4,95 кН/м
Ø Третий участок: 0,345< z <1,295 м.
M3-Rc∙(z-0,12)+Np1∙zp2=0
M3=Rc∙(z-0,12)-Np1∙zp2
M3(0,345)= 22,00∙(0,345-0,12)-2,94∙0,31=4,04 кН/м
M3(1,295)= 22,00∙(1,295-0,12)-2,94∙0,31=24,94 кН/м
Ø Четвёртый участок: 1,295< z <1,52м.
M4-Rc∙(z-0,12)+Np1∙zp2+Np2∙zp1=0
M4=Rc∙(z-0,12)-Np1∙zp2-Np1∙zp1
M4(1,295)=22,00∙(1,295-0,12)-2,94∙0,31-2,94∙0,51=23,44 кН/м
M4(1,52)=22,00∙(1,52-0,12)-2,94∙0,31-2,94∙0,51=28,39 кН/м
Ø Пятый участок: 1,52< z <1,805м.
M5-Rc∙(z-0,12)+Np1∙(zp2+ zp1)- Rc∙(z-1,52)=0
M5=Rc∙(z-0,12)+ Rc∙(z-1,52)- Np1∙(zp2+ zp1)
M5(1,52)=22,00∙(1,52-0,12)+22,00∙(1,52-1,52)-2,94∙(0,31+0,51)=28,39 кН/м
M5(1,805)=22,00∙(1,805-0,12)+22,00∙(1,805-1,52)-2,94∙(0,31+0,51)=40,93 кН/м
Ø Шестой участок: 1,805< z <2,395м.
M6-Rc∙(z-0,12)-Rc∙(z-1,52)+Np1∙(zp2+ zp1)+0.25∙Pk∙(z-1,805)=0
M6=Rc∙(z-0,12)+Rc∙(z-1,52)-Np1∙(zp2+ zp1)+0.25∙Pk∙(z-1,805)
M6(1,805)=22,00∙(1,805-0,12)+22,00∙(1,805-1,52)-2,94∙(0,31+0,51)-
-0.25∙185,1∙(1,805-1,805)=40,93 кН/м
M6(2,395)=22,00∙(2,395-0,12)+22,00∙(2,395-1,52)-2,94∙(0,31+0,51)-
-0.25∙185,1∙(2,395-1,805)=60,13 кН/м
Ø
Построение эпюры 
:
Ø Первый участок: 0< z <0,345м.
Ø Второй участок:. 0,345< z <1,295 м.
Mz + H c*(z-0,345) + Hp*(z-0,345) =0
Mz=-(Hc+Hp)*(z-0,345)
Mz(0,345)=-(7,68+4,43)*( 0,345-0,345)=0 кН/м
Mz(1,295)=-(7,68+4,43)*( 1,295-0,345)=-11,51 кН/м
Ø Третий участок:. 1,295< z <2,395 м
Mz+(Hc+Hp)*(z-0,345)+ (Hc+Hp)*(z-1,295)=0
Mz= -(Hc+Hp)*(z-0,345) – (Hc+Hp)*(z-1,295)
Mz(1,295)=-(7,68+4,43)*( 1,295-0,345) -(7,68+4,43)*( 1,295-1,295)= -11,51 кН/м
Mz(2,395)=-(7,68+4,43)*( 2,395-0,345) -(7,68+4,43)*( 2,395-1,295)= -38 кН/м
Напряжения в точках 1 и 6 :
60,13/1910=31,5 МПа
-38/1045=36,5 МПа
Суммарное напряжение:
31,536,5=68,0 МПа
Напряжения в точках 1 и 6, МПа Таблица №4
Тележка представляет собой сложную механическую систему, основными элементами которой являются рама, колесные пары, тяговые двигатели, редукторы и подвешивание. В режиме тяги между элементами системы возникают внутренние взаимодействия, вызывающие дополнительные напряжения. В проекте рассчитывается рама тележки, поэтому здесь рассматривается только система сил, приложенных к раме.
На раму действуют силы тяги, которые передаются от колесных пар и букс через буксовые поводки. Сила тяги двух двигателей через шкворневую балку передается на раму кузова и далее на автосцепку.
Одновременно на кронштейны подвески двигателей на раме тележки действуют силы от корпуса двигателя, величина которых определяется по формуле:
, где L расстояние от оси колесной пары до оси шарнира подвески двигателя, которое определяется по чертежу тележки, м.
Схема действия сил приведена на рисунке 7.
Как видно из схемы, активные пары сил РЦТ уравновешиваются парами реактивных сил RT.
Поскольку известны активные силы и все плечи, можно составить расчетное выражение для определения величины RT.
0,0625*42=2,60 кН
Силы, действующие, в продольном направлении взаимно компенсируются.
Система сил определяется для всех расчетных режимов движения, т. е. для V=0, VД, VДВ, VK.
Расчетная сила тяги двигателя принимается максимальной из условия ограничения по сцеплению при заданных скоростях движения в кН:
;
Расчёты представлены в виде таблицы.
Таблица №5.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.