3.2 Расчет оси колесной пары на прочность

Ось рассматривается как двух консольная шарниро опертая балка. В расчетной схеме внешние силы: h = 1.45м от осевой линии колесной пары. Вертикальная Q и горизонтальная H силы загружают вертикальной силой P1 левую и P2 правую шейки. В связи с учетом неблагополучного сочетания не симметричных колебаний считаем, что нагрузка приложена к середине шейки, а на другой равна 0.

На левую P1 =

На правую P2 = ;

2b2 – расстояние между серединами шеек.

2b2 = 2.036м;

2S = 1.58м;

r = 450мм.

N1 =

N2 =

Горизонтальная реакция рельса Hp уравновешивает H приложенную к гребню левого колеса. Из условия равновесия оси изгибающие моменты вызванные действием разных нагрузок в этом методе рассчитывают в 3 более опасных сечениях.

1. у внутренней галтели шейки;

2.2 в подступичной части в плоскости круга катания колеса;

3.3 в среднем сечении оси.

M1 = P1 *

M2 = P1*l2+H*r, где l2 – расстояние от середины шейки до плоскости круга катания;

M3 = P1*b2+H*r.

Моменты сопротивления изгибу для итого рассматриваемого сечения сплошной оси.

Wi =

Mi = Wi* где – допускаемое напряжение в Мпа.

В условном методе определяют минимальные динамические оси обеспечивающие необходимую прочность.

d1 = d2 = d3 =

Рo = = = 206780Н = 206Кн;

P1 = = = 129Кн;

P2 = = = 56Кн;

N1 = = + = 254Кн;

N2 = = = 5Кн;

M1 = 203* = 19.2Кн*м;

M2 = 203*0.79+103*0.45 = 206.6Кн*м;

M3 = 203*1.018+103*0.45-254*0.79 =52.7Кн*м;

d1 = = 195м;

d2 = = 232м;

d3 = 215м;

В шейке прочность оказалась больше, прочность обеспечена. В подступичной части прочность больше задаваемой, значит прочность обеспечена. В средней части прочность оказалась больше заданной, следовательно, прочность обеспечена.