МПа.

1.Сечение 1-1 (шейка оси)

;

Момент в сечении 1-1:

Осево й момент сопротивления сечения:

м3

Тогда напряжение в сечении 1-1 будет равно:

Мпа

<

2.Сечение 2-2 (подступичная часть):

Осевой момент сопротивления сечения:

м3;

Момент в сечении 2-2 находим по формуле:

Напряжение в сечении 2-2

МПа

<

3.Сечение 3-3 (средняя часть оси):

Осевой момент сопротивления сечения:

м3;

Момент в сечении рассчитываем по формуле:

,

где N1 – вертикальная реакция рельсов для левого колеса.

тс×м

Тогда напряжение в сечении 3-3 будет равно:

<

ВЫВОД: Ось удовлетворяет условиям прочности по допускаемым напряжениям.

6 Устойчивость колесной пары

Согласно требованиям норм должно обеспечиваться устойчивое движение колес по рельсовому пути. Однако при неблагоприятных условиях, когда горизонтальная сила динамического давления колеса на головку рельса велика, а вертикальная мала, то гребень колеса не будет скользить по головке рельса.

Поэтому для предупреждения сходов вагона в эксплуатации производится проверка устойчивости движения колеса по рельсу.

Коэффициент запаса устойчивости рассчитывается по формуле:

(11)

где ;

коэффициент трения ();

- угол наклона образующей гребня колеса к горизонтальной оси ();

- горизонтальная сила динамического давления колеса на головку рельса;

- вертикальная составляющая силы, возникающей при набегании колеса на головку рельса.

Рисунок 11–Схема расчета устойчивости колес против схода с рельсов

Нагрузки, действующие на колесную пару:

(12)

где

(13)

где коэффициенты вертикальной и боковой динамики (согласно /3/ принимаем ).

Тогда

Составим сумму моментов относительно точки 1:

где ;

рамное усилие (согласно /3/ принимаем );

;

радиус колеса по кругу катания.

Составим сумму моментов относительно точки 2:

Составим сумму проекций сил на вертикальную ось Y:

Подставляем найденные значения в формулу (12):

ВЫВОД: Расчетный коэффициент запаса устойчивости больше нормативного . На основании этого можно сделать вывод, что устойчивость колеса при движении по рельсам обеспечена.

Список использованных источников

1. Шадур Л.А. Вагоны.–М.: Транспорт,1973.–440с.

2. Смольянинов А.В. Вагоны и контейнеры. Методические указания по изучению тем программы, выполнению контрольных работ и курсового проекта.–Екатеринбург: Изд-во УрГАПС, 1995.-37с.

3. Вершинский С.В. Данилов В.Н. Хусидов В.Д. Динамика вагона.–М.: Транспорт, 1991-360с.