Расчет на вертикальные нагрузки

Котел цистерны вследствие своей большой жесткости воспринимают почти всю вертикальную нагрузку. Произведем упрощенный расчет котла как балки на двух опорах.

Распределенная нагрузка находится по формуле:

q =(Pгр+Pкот+Pд)/2lц

где Ргр – вес груза, т

Ркот – вес котла, т

Рд - динамическая нагрузка, т

2lц – длина котла, м:

Pкот = (2lцδπdк + πd2к2δ/4)ρ =

= (11,194∙0,02∙3,14∙2,9+3,14∙2,92 ∙2∙0,02/4)7,8=16,0 т

где δ – толщина стенок котла, м

dк – диаметр котла, м

ρ – плотность металла, м

Pд = (Pгр+Pкот)Кд

где Кд – коэффициент вертикальной динамики

Кд = а+в∙0,00036∙(V-15)/fст=

=0,15+1∙0,00036(33,33-15)/0,05 = 0,282

а – коэффициент, а = 0,15

в – коэффициент, учитывающий осность вагона:

в =(mT+2)/2 mT=(2+2)/4=1,

mT – число осей тележек

fст – статический прогиб, f = 0,05 м.

V – скорость движения вагона, V = 33,33 м/с

Pд = (71,54+16) 0,282=24,68 т

q = (71,54 + 16,0+24,68)/9,02=12,44 т/м.

При I режиме нагружения Рд = 0, поэтому возьмем III режим как наиболее неблагоприятный.

RA= RB= q∙2lц/2=19,4∙9,02/2=87,54 т

0 ≤ l ≤ 2,82

ΣM=0

q∙l∙l/2+M1 = 0

M1 = -19,4∙2,82/2 = -15,4 тм

0 ≤ l ≤ 10,85

ΣM=0

Mmax при l=5,425 м

-RA∙l+q∙2,82∙(2,82/2+l)+q∙l2/2+M=0

Mmax =87,54∙5,425-12,44∙2,82(2,82/2+5,425)-12,44∙5,4252/2= 32,5 тм

Напряжения от изгиба определяется по формуле:

σ = Mmax/W

где W – момент сопротивления поперечного сечения котла

W =π(D4нар- D4вн)/32

где Dнар – наружный диаметр котла

Dвн – внутренний диаметр котла

W =3,14(2,924-2,94)/32=0,19 м3

σ = 853000/0,109=7,83∙106Па=7,83 МПа

[σ] > σ

Условие прочности выполняется с большим запасом, что вполне естественно, т.к. цистерна для перевозки такого особенного груза как серная кислота должна обладать значительным потенциалом безопасности.

Еще о транспорте:

Этапный переход на безотделенческую структуру
Такой переход характерен для большинства железных дорог. Например, для Московской железной дороги, учитывая ее протяженность, объемы грузовых и, главное, пассажирских перевозок, большое количество обслуживаемых субъектов фе­дерации и пользователей транспортных услуг, обоснована стра­тегия по сохран ...

Требования, предъявляемые к водителям
Допуск водителей к управлению автобусами осуществляется в соответствии с положением о порядке допуска водителей к управлению транспортными средствами, при наличии водительских удостоверений соответствующих категорий. На заданный маршрут, который является междугородным, могут быть допущены водители, ...

Основные мероприятия по охране труда, безопасности движения и охране окружающей среды
Управление обеспечением безопасности дорожного движения в России осуществляется Правительством РФ, федеральными министерствами и ведомствами, администрациями субъектов Российской Федерации. На развитие и функционирование данной системы оказывают влияние научные и общественные организации, занимающи ...