«расчет рамы тележки электроподвижного состава на прочность»

Силы, действующие на раму тележки при работе двигателя в тяговом режиме.

Тележка представляет собой сложную механическую систему, основными элементами которой являются рама, колесные пары, тяговые двигатели, редукторы и подвешивание. В режиме тяги между элементами системы возникают внутренние взаимодействия, вызывающие дополнительные напряжения. В проекте рассчитывается рама тележки, поэтому здесь рассматривается только система сил, приложенных к раме.

На раму действуют силы тяги, которые передаются от колесных пар и букс через буксовые поводки. Сила тяги двух двигателей через шкворневую балку передается на раму кузова и далее на автосцепку.

Одновременно на кронштейны подвески двигателей на раме тележки действуют силы от корпуса двигателя, величина которых определяется по формуле:

, где L расстояние от оси колесной пары до оси шарнира подвески двигателя, которое определяется по чертежу тележки, м.

Схема действия сил приведена на рисунке 7.

Как видно из схемы, активные пары сил Рд_Т уравновешиваются парами реактивных сил R_T.

Поскольку известны активные силы и все плечи, можно составить расчетное выражение для определения величины R_T.

Силы, действующие, в продольном направлении взаимно компенсируются.

Система сил определяется для всех расчетных режимов движения, т. е. для V=0, V_Д, V_ДВ, V_K.

Расчетная сила тяги двигателя принимается максимальной из условия ограничения по сцеплению при заданных скоростях движения в кН:

;
Расчёты представлены в виде таблицы.

Таблица №4.

Скорость, км/ч.	Силы.
	FД	РДТ	RT
V=0	90	46.87	2,9
V=VД=53	64.76	33,72	2.1
V=VДВ=73	61.1	31,8	1,98
V=VK=100	56,53	29,44	1,84

2. 
   Напряжения в опасном сечении рамы от системы сил, действующих в тяговом режиме.
   

Рассмотренная выше система сил изгибает боковины рамы в вертикальной плоскости. Для определения напряжений необходимо составить выражение для изгибающего момента в заделки для левой передней четверти рамы, т.е. части боковины над набегающим колесом.

По значению момента вычисляются напряжения в крайних точках расчётного сечения.

Расчёты представлены в виде таблицы.

Таблица №5.

Скорость, км/ч.	Момент, Мизг , кН/м	Напряжения, Т, МПа
V=0	18	4,3
V=VД=53	13	3.1
V=VДВ=73	12.29	3
V=VK=100	11,4	2.77

2. 
   Кососимметричная нагрузка рамы тележки.
   

Кососимметричная нагрузка возникает, если одно колесо тележки окажется выше или ниже остальных. В результате происходит перераспределение реакций рессор.

Если проанализировать распределение отдельных реакций, то окажется, что на раму действует система вертикальных сил, попарно симметричных относительно диагоналей рис № 9.

Расчёт кососимметричной нагрузки производится по формуле:

, где расчётная высота подъёма набегающего колеса при входе в кривую.

жесткость рессорного подвешивания тележки, отнесённая к одной колёсной пары, кН/м.

;

Величина изгибающего момента в заделке:

кН/м

Напряжения, вызванные изгибающим моментом:

МПа

2.