Расчет оси колесной пары на прочность

Ось рассматривается как двух консольная шарнирно опертая балка. В расчетной схеме внешние силы: h = 1.45м от осевой линии колесной пары. Вертикальная Q и горизонтальнаяH силы загружают вертикальной силой P1 левую и P2 правую шейки. В связи с учетом неблагополучного сочетания не симметричных колебаний считаем, что нагрузка приложена к середине шейки, а на другой равна 0.

На левую P1 =

На правую P2 = ;

2b2 – расстояние между серединами шеек.

2b2 = 2.036м;

2S = 1.58м;

r = 450мм.

N1 =

N2 =

Горизонтальная реакция рельса HpуравновешиваетHприложенную к гребню левого колеса. Из условия равновесия оси изгибающие моменты вызванные действием разных нагрузок в этом методе рассчитывают в 3 более опасных сечениях.

1.1 у внутренней галтели шейки;

2.2 в подступичной части в плоскости круга катания колеса;

3.3 в среднем сечении оси.

M1 = P1 *

M2 = P1*l2+H*r, где l2 – расстояние от середины шейки до плоскости круга катания;

M3 = P1*b2+H*r.

Моменты сопротивления изгибу для итого рассматриваемого сечения сплошной оси.

Wi =

Mi = Wi* где –допускаемое напряжение в Мпа.

В условном методе определяют минимальные динамические оси обеспечивающие необходимую прочность.

d1 = d2 = d3 =

Рo = = = 235 Кн.;

P1 = = = 146.875+83.68= 230.5 Кн;

P2 = = = 146.875-83.68= 63.1 Кн;

N1 = = 146.7 + =146.8+141, 3 = 288, 1 Кн;

N2 = = 146, 875 - = 146, 8 - 141, 3 =5, 5 Кн;

M1 = P1* = = 230, 556*0, 095 = 21.9 Кн*м;

M2 = 230, 556*0.228+117, 5*0.45 = 52.5+52, 8 = 105.4 Кн*м;

M3 = 230, 556*1.018+117, 5*0.45-233, 375*0.79 = 234.7+52.8 -184, 3 = 59, 9 Кн*м;

d1 = = 0, 121 м;

d2 = = 0, 186 м;

d3 = 0, 159 м;

В шейке прочность оказалась больше, то прочность обеспечена. В подступичной части прочность больше задаваемой-значит прочность обеспечена. В средней части прочность оказалась больше заданной, следовательно, прочность обеспечена.