Створення вагонів нового покоління. Візок для високошвидкісного руху (стр. 11 из 17)

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
Висота у вільному стані , мм	265	265	235
Діаметр пруткка , мм	27	21	24
Середній діаметр , мм	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

Сумарні напруження для кожної з пружин становлять:

– зовнішня пружина

;

– внутрішня підклинова

;

– внутрішня

.

6.3 Обчислення коефіцієнтів відносного тертя

Відносне тертя за одне повне коливання визначається з виразу:

, (6.29)

, (6.30)