При напряжении 50в пробой рогового слоя кожи идет медленно. С увеличением приложенного напряжения величина сопротивления рогового слоя становится все меньше; при напряжении 500в пробой кожи наступает почти мгновенно.
Расчет оси поддерживающей колесной пары на прочность.
Запас прочности Nn |
Радиус колеса r, м |
Нагрузка Q, Н |
Коэффициент амортизации δ |
Коэффициент Трения f |
1.4 |
0.475 |
170 |
0.9 |
0.25 |
Расчет осей колесных пар изыскиваем по следующим формулам:
Для подступичной части
,
Где dn –диаметр подступичной части, м;
Mn-изгибающий момент в расчетном сечении, Hм;
Δn-уменьшение диаметра сечения подступичной части оси, допускаемое при ремонте КП;
Δn=0,5∙10-2м;
[G] n-предел выносливости при расчете на усталостную прочность материала подступичной части оси,H\м2;
,
Где G-1n=14028.3∙104H\м2,
Nn-запас прочности, Nn=1.4, тогда [G] n=14028.3∙104\1.4=10020.2∙104H\м2.
Изгибающий момент в расчетном сечении
Mn=∙r{Rn+2Jn(1-δ) +f+δ [1+Rv+mJv+2(C+Rw) R] },
где Rn-коэффициент рамного давления, Rn=0.3;
Jn-коэффициент горизонтального ускорения КП, Jn=0,7 для КП массой 1,8 103кг,
δ – коэффициент амортизации в вертикальной плоскости, δ=0,9;
f – коэффициент трения колес о рельсы f=0,25;
l –расстояние от середины буксовой шейки до плоскости круга катания ближайшей колеса, l=0.277м;
Rv –динамический коэффициент в вертикальной плоскости,Rv=0.3;
m – коэффициент веса буксового узла, m=0.036;
Jv-коэффициент вертикального ускорения буксы, Jv=9;
C-коэффициент центробежной силы, C =0.06;
Rw-коэффициент ветровой нагрузки, Rw=C=0.06;
hc-высота центра масс надтележечного строения над осью КП, м, hc=1.94 м;
l1-расстояние между серединами буксовых шеек оси, м, l1=2м;
R-коэффициент, учитывающий перегрузку рессорного подвешивания при крене надрессорного строения, R=1\ [1-4(hc-l 1) (Fs\ l1)],
где Fs - статическая нагрузка рессорного строения, Fs=0.15 м.
,
;
69,22786=69.2∙103 Hм.
Тогда диаметр подступипичной части
м.
Принимаем dn=0.2 м.
Для средней части оси
,
ГдеН\м
Изгибающий момент в расчетном сечении для средней части
;
где -вертикальная нагрузка на боковую шейку оси без учета сил инерции буксовых узлов, H;
-боковое давление рельса на набегающие колеса, H;
-реакция на колесо со стороны рельса, H;
,
где -вертикальная нагрузка подрессоренного веса подвижного состава,H;
,
где -статическая нагрузка от подрессоренного веса,H;
H;
-динамическая нагрузка возникающая при прохождении вертикальных неровностей пути и колебаниях надрессоренного строения, H;
,H;
-сила инерции буксового узла,H;
,
-догрузка от неуравновешанной возвышением нагруженного рельса центробежной силы надрессоренного строения, H;
,
-догрузка от действия силы ветра на боковую поверхность надрессоренного строения,
Тогда
+22,95H
Боковое давление рельса на набегающее колесо
,
где -поперечное давление рельса на КП, Н;
Н,
-поперечная сила нагрузки КП и жестко связанных с ней частей, возникающая при прохождении горизонтальных неровностей пути, Н;
Н - поперечная составляющая сила трения внутреннего колеса о рельс, Н
Н
Тогда Н
Вертикальная нагрузка
Н
Реакция на колесо со стороны рельса
;
Где - расстояние между кругами катания колес, м,
м
F-сила тяги локомотива, приходящаяся на одну КП,F=0, т. к. ось поддерживающая;
G - вес части оси расположенный между кругами катания колес,G