Визначення згинальних моментів в розрахункових перетинах
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Згинальний момент від дії вертикального статичного навантаження в кожному розрахунковому перерізі визначимо за формулою:

 

, (2.22)

 

де - відстань від лінії прикладення вертикальної сили до шийки осі до перерізу.

Тоді маємо

 кН×м,

 кН×м,

 кН×м,

 кН×м,

 кН×м.

Згинальний момент в перерізі осі на лівій опорі

 

, (2.23)

 

 кН×м.

Згинальний момент в перерізі осі на правій опорі

 

, (2.24)

 


 кН×м

Згинальні моменти в розрахункових перерізах осі від дії сумарної розрахункової сили дорівнюють:

- переріз I-I

 

, (2.25)

 

 кН×м.

- переріз II-II

 

, (2.26)

 

кН×м.

- переріз III-III

 

, (2.27)

 

 кН×м.

- переріз IV-IV

 

, (2.28)

 

- переріз V-V

 

, (2.29)

 




Оцінка міцності осі

 

Для кожного розрахункового перерізу осі визначається коефіцієнт запасу міцності  за формулою:

 

, (2.30)

 

де  - середня границя витривалості осі (по амплітуді) при усталеному режимі навантаження й круговому згині ( симетричному циклі) на базі досліджень циклів;

 - розрахункова величина амплітуди умовного (розрахункового) циклу стаціонарного навантаження осі при круговому згині, зведеного до бази  циклів;

 - коефіцієнт запасу опору втомі.

Робоча формула для визначення запасу міцності осі рекомендується у виді:

 

, (2.31)

 

Де , – нормовані інтегральні функції нормального розподілу (функція Лапласа), значення з таблиці [6, таблиця 1, додаток 6, с. 425-426];

,  – максимальне і мінімальне значення коефіцієнта перевантаження осі;

– базове число циклів,  [2, с. 202];

 – сумарне число циклів за термін служби осі для середньо-мережних умов експлуатації, для осей вантажних вагонів  [2, с. 202];

– показник ступеня в рівнянні кривої утоми, що залежить від властивостей матеріалу і технологій виготовлення, приймаємо для накатаних осей  [2, с. 202];

, ,  - розрахункові параметри.

Значення параметрів , ,  визначимо за формулами:

 

, (2.32)

 

де t0 – параметр, для осей вантажних вагонів  [, с. 202];

 

, (2.33)

. (2.34)

 

Коефіцієнти перевантаження осі ,  визначимо за формулами:

 

, (2.35)

, (2.36)

 

де  і  – напруження в розрахунковому перерізі відповідно від максимального сумарного (розрахункового) навантаження й від вертикального статичного навантаження брутто.

Напруження в розрахункових перерізах осі дорівнюють:

 

, (2.37)

. (2.38)

 

де М і М0 – відповідно згинальні моменти в розрахункових перерізах від дії максимальних сумарних вертикальних сил і вертикального статичного навантаження брутто;

W – момент опору осі в розрахунковому перерізі.

 

, (2.39)

 

d – діаметр осі у відповідному перерізі.

Якщо при розрахунку отримане значення  задовольняє умові , то значення коефіцієнта  не визначаються, а приймається  [2, с. 203].

Розрахунок виконуємо в табличній формі за формулами (2.30 - 2.39) Значення коефіцієнта запасу міцності виконуємо для перерізу V-V в якості перевірочного розрахунку.

Отже для перерізу V-V дістанемо:

 м3;

 Па;

 Па;

;

;

перевірка умови :

, умова не виконується;

;

;

;

Ф(tmax)= Ф(1,895)=0,9712; Ф(tmin)= Ф(1,26)=0,6517;

.

Для інших перерізів значення коефіцієнта запасу приведені в таблиці 2.3.

 

Таблиця 2.3 – Розрахунок коефіцієнта запасу міцності

Розрахункова величина

Переріз

I-I II-II III-III IV-IV V-V
М, кН×м 13,51 24,4 68,61 38,15 52,8
М0, кН×м 10,76 13,45 34,075 34,075 34,075
d, м 0,13 0,13 0,194 0,172 0,172
W. м3 2,16×10-4 2,16×10-4 7,16×10-4 4,99×10-4 4,99×10-4
sр, МПа 62,55 113 95,8 76,5 102,8
s0, МПа 49,8 62,3 47,6 68,3 68,3
, МПа [ , с. 201] 150 150 135 180 180
0,55× 82,5 82,5 74,25 99 99
sр <0,55× задов. незадов. незадов. задов. незадов.
amax - 1,81 2,01 - 1,5
amin - 1,51 1,42 - 1,32
s - 0,15 0,18 - 0,1
tmax - 1,33 0,73 - 2,3
tmin - 0,12 -1,2 - 1,026
Ф(tmax) - 0,9591 0,7642 - 0,9712
Ф(tmin) - 0,9032 0,9502 - 0,6517
n 2,5 3,082 3,093 2,5 2,753
[n], [2. с. 204] 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

 

Оскільки розрахункове значення коефіцієнта запасу міцності для кожного перерізу осі задовольняє умові (2.30) (див. таблицю 2.3), то ось має достатній запас міцності на втому.

 



Дата: 2019-05-29, просмотров: 231.