Расчет рессорного подвешивания

Упругие элементы

Исходные данные:

-грузоподъемность P=71,54 т

-вес тележки Qт=4,9 т

-тара вагона T=23,61 т

-вес надрессорной балки Qнб=0,5 т

Определим вес надрессорного строения вагона:

Qн=P+T-2(Qт-Qнб)=71,54+23,61-2(4,9-0.5)=86,35 т

В соответствии с заданной скоростью движения (120км/ч) грузового вагона принимаем схему рессорного подвешивания тележки 18-100, при которой кузов подвешен на двух рессорных комплектах по семь упругих элементов в каждом.

Статическая нагрузка на один упругий элемент определяется:

Рст=Qн/m1∙m2∙m3=86,35/2∙2∙7=3,1 т

гдеm1=2-количество тележек,

m2=2-количество комплектов на тележке,

m3=7-количество упругих элементов в комплекте.

Принимаем для нашего случая коэффициент конструктивного запаса hк.з=2. Тогда максимальная нагрузка на упругий элемент:

Р=Рст ∙ hк.з =3,1∙2 =6,2 т

Для определения необходимых размерных параметров пружин задаемся индексом пружины m=6. Диаметр прутка находим из условия обеспечения прочности пружины:

D=√(8P∙m∙n/π∙[τ])=√8∙6.2∙6∙1.25∙104/3.14∙750∙106=0.04(м)

η=(4m-1)/(4m-4)+0,615/m=(4∙6-1)/(4∙6-4)+0.615/6=1.25

Ближайшим по ГОСТ 2590-57 является значение d=0,038 м.

Значение среднего диаметра пружины подсчитывается из соотношения:

D=m∙d=6∙0,038=0,228 (м)

Для определения необходимого числа рабочих витков пружины следует задаться статическим прогибом рессорного подвешивания. Принимаем fст=0,05м, тогда

np=fст∙G∙d/8∙Pст∙m3=0.05∙80∙109∙0.038/8∙31000∙63=2,84

где G=80∙109 Н/м2-модуль сдвига материала пружины

Жесткость одной пружины определяется:

Сэ=Рст/fст=31000/0,05=620000 Н/м

Для создания более компактного рессорного подвешивания заменим полученную пружину эквивалентной двухрядной пружиной. Для определения размерных параметров двухрядной пружины воспользуемся данными, приведенными в специальной таблице.

Для индекса пружины =6 имеем:

d1=0,814∙d+0,4∙10-4=0.814∙0,038+0,4∙10-4=0,0313 м

d2=0,582∙d+0,6∙10-4=0.582∙0,038+0,6∙10-4=0,0215 м

Ближайшими по ГОСТ 2590-57 является значениями d1=0,032м и d2=0,022м. Соответственно средние диаметры пружин:

D1=md1=6∙0,032=0,192 м

D2=md2=6∙0,022=0,132 м

Определяем число рабочих витков наружной и внутренней пружины по формулам:

np1=npD/D1=2,84∙0,228/0,192=3,4

np2=npD/D2=2,84∙0,228/0,132=4,9

Высоты пружин в свободном состоянии находятся:

Hсв1=(np1+1)d1+f=(3,4+1)0,032+2∙0,05=0,24 м

Hсв2=(np2+1)d2+f=(4,9+1)0,022+2∙0.05=0,23 м

Для выравнивания высоты наружной и внутренней пружины необходимо предусмотреть просадку под внутреннюю пружину толщиной

δ= Hсв1- Hсв2=0,24-0,23=0,01 м

Условие устойчивости проверяем по параметру наружной пружины, определяющей устойчивость гнезда в целом:

Hсв1/D1=0,24/0,192=1,25<3,5

Таким образом, комплект пружин, состоящий из семи двухрядных пружин, будет устойчивым.

Жесткость наружной и внутренней пружины определяем:

C1=G∙d1/8∙m3∙np1=80∙109∙0,032/8∙63∙3,4=435,7 кН/м

C2=G∙d2/8∙m3∙np2=80∙109∙0,228/8∙63∙4,9=229,5 кН/м

Суммарная жесткость двухрядной пружины:

С=С1+С2=435,7+229,5=665,2 кН/м

Погрешность с необходимой жесткостью:

Δ = (С-Сэ)∙100%/С=(665,2-620)∙100%/665,2=6,8%

Эта погрешность приемлема.

Гасители колебаний

Определяем необходимые параметры фрикционных гасителей колебаний для цистерны, имеющей параметры.

- грузоподъемность Р = 71,54 т

- тара вагона Т = 23,61 т

- длина котла 2Lк = 16,85 м

- база вагона 2l = 10,85 т

- база тележки 2lт = 1,85 т

- статический прогиб рессорного подвешивания под полной нагрузкой fст = 0,05 м.

Найдем вес надрессорного строения вагона:

- порожний вагон

=Т-2(Qт-Qнб) = 23,61-2(4,9-0,5)=14,8 · 104 Н

Еще о транспорте:

Заполнение формуляра на международную автобусную перевозку пассажиров в нерегулярном сообщении
Согласно Резолюции СЕМТ/СМ(95)/3FINAL перевозчики должны предъявлять формуляр, если этого требует официальное проверяющее должностное лицо. Бланки формуляров согласно данной Резолюции СЕМТ должны быть собраны в книжки по 25 штук в виде первых экземпляров и отсоединяемых дубликатов. Они должны соотв ...

Организация работ по обеспечению бдд на автотранспортных предприятиях
Автотранспортные предприятия вне зависимости от ведомственной подчиненности и форм собственности решают задачи по обеспечению безопасности дорожного движения, связанные с организацией профилактической работы с водителями, контролем технического состояния транспортных средств, учетом и анализом ДТП ...

Обоснование схемы работы транспортных средств и их экипажей и построение графиков работы на маршруте
Транспортные средства будут работать на маршруте по сквозной схеме, т.е. груз перевозится на одном транспортно средстве на протяжении всего маршрута. На транспортном средстве будут работать два водителя по сквозной схеме, т.е. на протяжении всего маршрута без смены водителей в некоторых точках марш ...