Определение усилий, действующих на элементы ТРП.
Рис. 3.6 Усилия, действующие на элементы ТРП вагона при торможении
Искомые усилия, действующие в местах всех шарнирных соединений, определяются из условия равновесия рычагов ТРП в заторможенном положении, рассматривая последовательно передачу усилий со штока ТЦ на тормозные колодки. Из условия равновесия рычагов тормоза вагона следует:
Тогда на шток ТЦ цистерны усилия составляют:
Определим усилие при чугунных колодках:
3.6.2. Расчет на прочность рычага ТЦ.
Расчет на прочность предполагает определение геометрических размеров сечений элементов ТРП, исходя из условия, что возникающие напряжения (растяжения, сжатия, изгиба, смятия и среза) в этих сечениях под нагрузкой не должны превышать допускаемые для марок стали, из которых намечается их изготовление. Для деталей тормоза, рассчитанных в соответствии с нормами для расчета и проектирования на наиболее невыгодное, но возможное в эксплуатации сочетание расчетных сил.
Рис 3.7 Расчетная схема горизонтального рычага и его сечения.
Размеры горизонтального рычага грузового вагона:
а=260; б= 400 мм; d1= 40 мм; d2 = 45 мм; h×t=120×14 мм; R = 32 мм.
,
где [sи] – допускаемые напряжения в рычаге при изгибе – 145 МПа;
W – момент сопротивления поперечного сечения рычага;
Ми – изгибающий момент в опасном сечении рычага.
Для сечения А-А
В свою очередь момент сопротивления можно определить из выражения.
Поэтому:
После соответствующих преобразований получим уравнение следующего вида:
По правилу Тартальи корень этого уравнения представляется выражением:
где: U и V – решения системы:
Напряжения смятия и среза определяются по формулам:
где: Р – усилие, действующее на проушину;
t – толщина проушины;
d1 – диаметр проушины;
h – высота сечения проушины по линии среза, принимается равной:
R – радиус наружного очертания проушины.
При расчете проушины напряжения изгиба и растяжения определяются как для криволинейного бруса с сосредоточенной нагрузкой. В зависимости от кривизны этого бруса распределения напряжений по сечению принимается либо по линейному либо по гиперболическому законам (при отношении среднего радиуса к высоте сечения проушины больше 5-ти рекомендуется принимать линейный закон распределения напряжений).
Для прямой проушины рычага максимальные растягивающие напряжения в сечении по отверстию определяются по формуле:
а максимальные напряжения на внешнем контуре проушины в сечении, расположенном по линии действия сосредоточенной силы Р, находятся по формуле:
где Ks1 и Ks2 – коэффициенты, определяемые в зависимости от отношения d1/2·R=40/64=0,625→ Ks1 =2,9; Ks2 =7,2.
Дата добавления: 2019-02-08; просмотров: 785;