Розрахунок пружин на міцність виконують за допустимими напруженнями для ІІІ-го розрахункового режиму [ 2, с. 192]:
, (6.9)
де 
– напруження від дії вертикального і горизонтального навантажень відповідно;
– допустимі напруження для ІІІ-го розрахункового режиму, допустимі напруження за ІІІ-м режимом вибирають, виходячи з границі витривалості матеріала, тобто для матеріалу пружин, сталі 60C2XФА, 
МПа.
Напруження від дії вертикального навантаження обчислимо за формулою [ 2, с. 191]:
, (6.10)
де 
– розрахункове навантаження на пружину;
– поправочний коефіцієнт, що залежить від індексу пружини.
Навантаження 
обчислимо за формулою:
, (6.11)
де 
– відповідно максимальне статичне розрахункове навантаження на пружину та вертикальна динамічна добавка.
Розрахункове статичне навантаження на кожну пружину знайдемо, виходячи з максимального статичного навантаження на комплект 
кН, та враховуючи те, що комплект складається з 5-и дворядних пружин жорсткості ( 
) і 2-х підклинових дворядних пружин жорсткості ( 
).
Навантаження на кожну з дворядних пружин дістанемо у виді:
– підклинова пружина
, (6.12)
кН;
– інші пружини
, (6.13)
кН;
Вертикальне статичне навантаження на кожну пружину дістанемо у виді:
– зовнішня пружина
, (6.14)
або
, (6.15)
кН,
або
кН;
– внутрішня підклинова пружина
, (6.16)
кН;
– внутрішня пружина
, (6.17)
кН.
Динамічну вертикальну добавку на кожну пружину обчислимо за формулою:
, (6.18)
де 
– коефіцієнт вертикальної динаміки обресорених частин візка.
Коефіцієнт вертикальної динаміки обчислимо за формулою (4.4):
Тоді вертикальне розрахункове навантаження на кожну пружину становитиме:
– зовнішня пружина
кН;
– внутрішня підклинова пружина
кН;
– внутрішня пружина
кН.
Поправочний коефіцієнт обчислимо за формулою [ 2, с. 191]:
, (6.19)
;
;
.
Тоді напруження в матеріалі пружини від розрахункового вертикального навантаження за формулою (6.10) становлять:
– зовнішня пружина
Па 
МПа;
– внутрішня підклинова пружина
Па МПа;
– внутрішня пружина
Па 
МПа.
Напруження в матеріалі пружин від горизонтального навантаження знайдемо за формулою [2, с. 191]:
, (6.20)
де 
– розрахункова горизонтальна сила на пружину, визначається як 50 % бокової сили вагона, згідно з пунктом 2.3.2 [2] бокова сила, що дорівнює різниці центробіжної сили і горизонтальної складової сили ваги, що виникає внаслідок підвіщення зовнішньої рейки, з урахуванням коефіцієнтів динамічності для вантажних вагонів приймається рівною 7,5 % від вертикального навантаження, отже горизонтальне навантаження на пружину знайдемо у виді:
, (6.21)
, (6.22)
, (6.23)
, (6.24)
, (6.25)
, (6.26)
, (6.27)
де 
– висота пружини під вертикальним навантаженням.
Висоту пружини знайдемо за формулою [ 2, с. 181]:
, (6.28)
Подальший розрахунок виконуємо лише для зовнішньої пружини, а для решти зводимо до таблиці 6.2
мм,
, 
,
,
м4,
кН
Па 
МПа
Дані, отримані після розрахунку інших пружин зводимо в таблицю 6.2.
Таблиця 6.2
| Параметр | Значення для пружини | ||
| Зовнішня пружина | Внутрішня пружина (під клином) | Внутрішня пружина | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
|
| 265 | 265 | 235 |
Діаметр пруткка  , мм
| 27 | 21 | 24 |
|
| 173 | 117 | 114 |
Число робочих витків 
| 4,5 | 6,5 | 5,5 |
Індекс пружини 
| 6,407 | 5,571 | 4,750 |
 , мм
| 45,5 | 45,5 | 17,5 |
| , мм
| 192,5 | 192,5 | 193,5 |
| 0,0787 | 0,0806 | 0,0983 |
 , град
| 4,20 | 4,60 | 5,620 |
| 15,69 | 14,33 | 11,73 |
 , м4
| 0,26·10-7 | 0,10·10-7 | 0,16·10-7 |
| 4,715·106 | 3,07·106 | 4,58·106 |
 , кН
| 13,4 | 10,92 | 23,8 |
| 6,21 | 8,65 | 9,14 |
| 1,106 | 1,124 | 1,148 |
 , кН
| 5,025 | 4,095 | 8,925 |
 , МПа
| 200 | 286 | 273 |
Висота у вільному стані 
, мм
Середній діаметр 
, мм
Сумарні напруження для кожної з пружин становлять:
– зовнішня пружина
;
– внутрішня підклинова
;
– внутрішня
.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 327.
