где
Распишем все имеющиеся расстояния:
У четырёхколёсной тележки наибольший изгибающий момент от подвижной нагрузки действует в сечении под колесом с давлением.
Для этого сечения суммарный изгибающий момент равен:
Коэффициент неполноты расчёта определяем по формуле:
где
Рекомендуемые ВНИИПТМАШем коэффициенты:
Момент сопротивления сечения пролётной балки, необходимый по условию прочности, определяем по формуле:
где
Момент инерции сечения по условиям минимальной статической жёсткости:
где
где
2.6 Определение относительной по минимуму веса высоты пролёта
балки
Определяем высоту стенки пролётной балки, удовлетворяющую условию минимума веса при соблюдении требований или прочности, или жёсткости в зависимости от толщины стенки.
Высота стенки при обеспечении заданной прочности:
где
Высота стенки при обеспечении заданной жёсткости:
Гибкость стенки:
Результаты расчётов сведём в таблицу 2.1. и представим в виде кривых на рис. 2.2
Таблица 2.1.
| 4 | 6 | 8 | 10 |
| 1,023 | 0,835 | 0,724 | 0,647 |
| 0,912 | 0,796 | 0,723 | 0,672 |
| 255,8 | 139,2 | 90,5 | 64,7 |
Определяющей является прочность, т.к.
Принимаем для дальнейших расчётов толщину стенки
Округляем
Остальные размеры определяем из следующих соотношений.
Для балки, по условию минимума веса и на основании графиком с размерами:
Площадь поперечного сечения:
Таким образом, сечение балки примет вид как на рис.2.3.
2.7 Расчёт основных геометрических характеристик сечения
Моменты инерции в двух плоскостях.
Моменты сопротивления
2.8 Компоновка и расчёт опорной части пролётной балки
Примем поперечное сечение пролётной балки, показанное на рис. 2.4.
Сечение главной балки на опоре.