Расчёт элементов подвижного состава городского электрического транспорта (стр. 2 из 3)
Дополнительная вертикальная нагрузка на мосты от боковых сил.
Рис.2.1 – схема боковых нагрузок и вызванных ими дополнительных вертикальных и горизонтальных сил
Таким образом:
(2.4)
(2.5) Где
- боковое давление ветра;Д – длина подвижного состава;
- высота кузова;р = 0,5 - расчетное удельное давление ветра;
= 0,8 м - расстояние между элементами реостатного подвешивания; 
- высота центра тяжести. 
2.2.Дополнительная вертикальная динамическая нагрузка.
Коэффициент вертикальной динамической нагрузки определяется по имперической формуле:
Где
– коэффициент инерции; 
- конструкционная скорость;- статический прогиб рессорной подвески (прогиб под собственным весом).
(2.8) 2.3.Дополнительные нагрузки на ходовые части от уклона пути (спуск, подъём):
Рис.2.2. – схема дополнительной нагрузки на ходовые части от уклона.
Горизонтальные и вертикальные составляющие от силы веса.
(2.9) 
(2.10)где і =
= 0,15- уклон. 
Допустимая вертикальная и горизонтальная нагрузка от уклона определяется по условию равновесия в продольной вертикальной плоскости.
(2.12)
2.4.Дополнительные нагрузки на ходовые части от действия сил инерции вдоль экипажа.
Сила инерции кузова с пассажирами.
Рис.2.3. – схема перераспределения нагрузок на ходовую часть подвижного состава под действием инерции вдоль экипажа.
(2.13)
(2.15) 
Где
- величина ускорения или замедления (зависит от вида передвижения); 
- коэффициент сцепления для колеса катящегося по дороге, принимаем 0,5;– коэффициент инерции вращения масс.
3. Индивидуальное задание. Расчёт листовой рессоры заднего моста.
Листовые рессоры, используемые на подвижном составе, изготовляют из кремнистой стали.
Рессора состоит из стальных листов, имеющих одинаковую ширину и различную длину выгнутой формы, собранных вместе. Кривизна листов не одинакова и зависит от их длины. Она увеличивается с уменьшением длины листов, что необходимо для плотного прилегания их друг к другу в собранной рессоре.
Взаимное расположение листов в собранной рессоре обеспечивается стяжным центральным болтом или посредством специальных выдавок, сделанных в средней части листов. Кроме того, листы скреплены хомутами, которые исключают боковой сдвиг одного листа относительно другого и передают нагрузку от коренного (верхнего) листа на другие листы при обратном прогибе рессоры. Верхний лист, которым соединена рессора с рамой кузова или тележки, называют коренным, остальные – наборными. Верхний лист из них называют подкоренным, он предназначен для поддержания концов коренного листа на случай его разрушения
Коренной лист имеет наибольшую длину.
От способа крепления рессоры зависит форма концов коренного листа. Они могут быть плоскими, отогнутыми под углом 90°, загнутыми в форме ушков, со съемными коваными или литыми ушками.
Рессора устанавливается вдоль транспортного средства и по способу заделки и форме может быть полуэллиптическая, кантилеверная или четвертная.
Полуэллиптическая рессора способна воспринимать и передавать на несущую конструкцию автомобиля не только нормальные, но и продольные и боковые реакции дороги, а также моменты от тормозного механизма или главной передачи (при ведущем мосте), следовательно, не требует специального направляющего устройства.
Четвертная и кантилеверная рессоры плохо приспособлены для передачи толкающих усилий, т. е. требуют направляющих устройств.
В целях уменьшения напряжений растяжения применяют профили листов специальной несимметричной формы — трапециевидного или Т-образного сечения. Рессорные профили со специальной формой сечения не только повышают долговечность листов, но и обеспечивают экономию металла.
Эллиптические рессоры представляют собой полуэллиптические элементы, повёрнутые согнутыми сторонами друг к другу.
Вертикальная упругая характеристика листовой рессоры имеет вид, показанный на рис. 3.1.
Из него видно, что линии нагрузки ОБ и разгрузки ГО не совпадают и образуют петлю гистерезиса. Площадь петли (ОГБО) численно равна разности половины работы сил нагрузки (ОБЕО) и разгрузки (ОГЕО) и характеризует работу сил трения между листами или потери энергии во время цикла «нагрузка – разгрузка».
Рис. 3.1 –Конструкция полуэллиптической рессоры
1 – хомут
2 – коренной лист
3,4 – наборные листы
Рис. 3.2. – Вертикальная нагрузочная характеристика листовой рессоры.
Прочностной расчёт листовой рессоры выполняют из условия прочности по известным зависимостям сопротивления материалов, рассматривая её при этом как балку равного сопротивления, находящуюся на двух опорах. Благодаря ступенчатому строению напряжение во всех сечениях рессоры одинаковое и равняется
s =
[s] (3.1)где Pдин – динамическая нагрузка, Н
b - ширина листа, мм;
h - толщина листа, мм;
l - длина рессори, мм;
– количество коренных листов; 
- количество листов наборной частиPдин = Pст(1+Kд) (3.2)
Pст – статическая нагрузка
Kд – коэффициент вертикальной динамики, определяемый эмпирической формулой:
где V – конструкционная скорость
fст – статический прогиб рессоры
Рессора удовлетворяет условие прочности во время динамической нагрузки в случае, если sн < [s], где допустимое напряжение изгиба во время динамической нагрузки
[s] =1000 МПа.
При расчёте листовой рессоры используем следующие исходные данные:
Pст =
= 
= 56916,6 Н (3.4)b = 88,8 мм
h = 11,8 мм
l = 1520 мм
= 1 
= 5V = 55 км/ч
fст = 100 мм
Pдин = 56916,6(1+0,21) = 68869,086 Н
s = 4233,123 МПа > 1000 МПа
Из результатов расчёта делаем вывод, что рессору от троллейбуса ЗИУ-682 нельзя использовать на проектируемом троллейбусе, поскольку напряжения в ней будут больше допустимых.
На ЗИУ-682 возможно использование этой рессоры, так как в нём используется пневматическая подвеска, на которую приходится большая часть вертикальной нагрузки, а листовые рессоры используются в основном в качестве направляющих устройств.
Заключение
При выполнении курсового проекта: