Проектування вагона-хопера для перевезення зерна (стр. 4 из 6)

, (3.1)

де Р- вантажопідємність вагона ,65т;

Т- тара вагона ,22т;

кН

3.2 Вертикальне динамічне навантаження

Вертикальне динамічне навантаження виникає при коливаннях кузова вагона на ресорах із – за нерівності колії

. (3.2)

Коефіцієнт динаміки вертикальний визначається по формулі:

, (3.3)

де

- математичне очікування ;

- параметр розподілення,

- довірлива імовірність, .

При

математичне очікування визначається по формулі:

, (3.4)

де

- безрозмірний коефіцієнт для кузова, ;

- коефіцієнт ,який враховує вісність візка або групи візків під одним кінцем вагона,

, (3.5)

.

де

- число осей візка під одним кінцем вагона ;

- швидкість руху вагона ,

- статичний прогин ресорного підвішування вагона, для вантажних вагонів

.

.

Коефіцієнт динаміки вертикальний

.

852,5*0,34=290кН

3.3 Вертикальні навантаження обумовлені діями бокових сил

Вертикальні навантаження перпендикулярні повздовжній площині симетрії вагона і обумовлені дією центробіжної сили і сили тиску вітру.

Центр обіжна сила, виникаюча під час руху в кривих ділянках колії прикладена до центру ваги вагона і направлена горизонтально, перпендикулярно повздовжній вісі вагона.

Величина центр обіжної сили визначається по формулі :

, (3.6)

де

- вага брутто вагона ;

- для вантажних вагонів , ;

Сила тиску вітру визначається по формулі:

, (3.7)

де

- тиск вітру перпендикулярний боковій стіні вагона, ;

- площа бокової проекції вагона , ;

.

3.4 Зусилля розпору

Тиск розпору сипучого або навалочного вантажу, який діє на бокову стінку розподіляється по її довжині рівномірно, а по висоті за лінійним законом.

Величина тиску визначається по формулі:

, (3.8)

де

- насипна маса сипучого вантажу, т/м³;

- кут відкосу , ;

- відстань від поверхні вантажу до точки в якій визначається тиск, ;

.

3.5 Відцентрові зусилля

, (3.9)

3.6 Повздовжні зусилля

Повздовжні навантаження ,які враховуються при розрахунках всіх типів вагонів, представляють собою стискуючі і розтягуючи сили ,які виникають між вагоном при різних режимах руху потяга а також при маневрових роботах на станціях.

Величини повздовжніх сил в сумісності з іншими діючими на вагон навантаженнями приймають находячи з трьох режимів завантаження конструкції вагонів в експлуатації.

1-трогання з місця, осадження або гальмування потяга при малих швидкостях руху вагонів при маневрових роботах на безгірочних станціях і сортируючи гірках.

Характер дії цих найбільш значних по величині повздовжніх сил –повторно ударний з числом повторень за амортизаційний строк служби вагона 500-1000 раз.

Сили діючі при першому розрахунковому режимі:

2-відноситься тільки до пасажирських вагонів

3-рух поїзда з найбільш допустимою швидкістю. Передається тільки автозчеп кою на раму вагона. Характер дії повздовжніх сил повторно-ударний.

Сили діючі при третьому розрахунковому режимі:

Так як проектує мий вагон являється вантажним, то другий розрахунковий режим не приймається ,він призначений тільки для пасажирськихвагонів і враховує можливість постановки їх в вантажні поїзда.

При проектуванні за основу приймають режими, які найбільш пружні і експлуатаційно надійні розміри перерізу конструкції.

Сили інерції окремих мас вагона у загальному випадку визначається за формулою:

(3.10)

де N-зовнішня повздовжня сила удару чи ривка,що прикладена до автозчепу або гальмівна сила вагона;

-маса вузла деталі,вантажу для якої знаходиться сила інерції;

-загальна маса (маса брутто) вагона;

Повздовжня сила інерції кузова зумовлює появу вертикальної динамічної сили,що діє на передній за ходом руху візок вагона і визначається за формулою:

(3.11)

де

- повздовжня сила інерції кузова брутто;

- відстань від центра мас завантаженого кузова до осі автозчепу;

- база вагона.

(3.12)

де

- відстань від центра мас до геометричної осі колісної пари;

- висота вісі автозчепу до рівня головки рейки, ;

- радіус середньо вантажного колеса, ,

.

3.7 горизонтальні бокові сили при вписуванні вагону в криві ділянку колії

Реакцію зв’язку

виявляється по формулі .Розкладенням сили тертя на направлення, паралельні і перпендикулярні вісі шляху, получимо:

	(3,13)
	(3.14)
	(3.15)
	(3.17)

Кути

і ., які визначають сили тертя , знаходять з виразів