Проект тележки электровоза и расчет основных несущих элементов

(кг).

Тогда

(кг),

(кг).

Тогда реакция винтовых рессор на раму тележки в совмещённых точках подвешивания обеих боковин

, (4.12)

(кг).

При опорно-осевом подвешивании точка приложения нагрузки от подрессоренной части тяговых двигателей не совпадает с центрами тяжестей поперечных балок.

Этим обусловлены сосредоточенные моменты Мд1, Мд2 изображённые на расчётной схеме рисунка 4.1.

, (4.13)

где аi - расстояние от центра тяжести поперечной балки до точки подвешивания тягового двигателя на эту балку.

Для литой шкворневой балки сварной рамы электровоза ВЛ10 а1 = а2 = 0,295 м.

Тогда

(кг*м),

Условие, обеспечивающее одинаковые давления от колёсных пар на рельсы, запишется уравнением

, (4.14)

(4.15)

Из этого уравнения можно определить место расположения опоры кузова на тележке хк.

(4.16)

Для проверки баланса сил, приложенных к раме и изгибающих моментов, необходимо составить уравнение

, (4.20)

(4.21)

5. Расчёт прочности рамы

5.1 Силы, действующие на раму тележки

Рама тележки представляет собой сложную пространственную систему, которая подвергается воздействию больших сил и нагрузок:

- вертикальной статической нагрузки;

- вертикальной динамической нагрузки;

- центробежной силы и давления ветра;

- усилий, возникающих при работе тяговых двигателей;

- усилий, возникающих при торможении электровоза;

- кососимметричной нагрузки;

- продольной инерционной силы при ударе в автосцепку;

- усилий, возникающих при выкатке колёсных пар.

В зависимости от условий эксплуатации и режима работы электровоза перечисленные силы могут появиться отдельно или в совокупности.

При расчётах на прочность рамы тележек современных электровозов рассматриваются как статически неопределимые системы и расчёты выполняются методом сил.

Для приближённой оценки прочности рамы её можно рассматривать как статически определимую систему, состоящую из отдельных балок.

Расчёт на прочность сводится к определению изгибающих моментов и напряжений в характерных сечениях элементов рамы тележки.

Для определения напряжений, кроме изгибающего момента, необходимо знать геометрические характеристики сечений.

5.2 Определение геометрических характеристик

К геометрическим характеристикам поперечных сечений элементов рамы относятся момент инерции и момент сопротивления. В зависимости от назначения, конструкции и типа рам поперечные сечения элементов могут иметь разнообразные формы.

На рисунке 5.1 приведено расчетное поперечное сечение боковины сварной рамы тележки электровоза ВЛ10.

Рисунок 5.1 – Поперечное сечение концевой балки тележки ВЛ10

Параметры сечения ; ; ; ;

Ввиду несимметричности сечения относительно горизонтальной оси расчет геометрических характеристик будем производить табличным методом. Вспомогательную ось Y| проведем через середины элементов 3 и 4. Результаты расчетов заносим в таблицу 5.1

Таблица 5.1- Расчет геометрических характеристик

 Скачать реферат