3. Весовая нагрузка рамы

Определим реакции рессорных подвесок:

, кН, (3.1)

где 2 - нагрузка на ось, кН;

- вес неподрессоренных частей, отнесенный к одной оси, кН.

(3.2)

Определим интенсивность равномерно распределенной нагрузки

кН/м, (3.3)

где F - площадь поперечного сечения боковины рамы, м².

Нагрузка от веса кузова Р определим как разность веса электровоза, приходящегося на одну тележку, и веса тележки

(3.4)

где Рт – вес тележки определяется как сумма весов боковины и шкворневой балки по интенсивности равномерно распределенной нагрузки q,

(3.5)

где Рэл – вес локомотива:

(3.6)

4. Напряжения в опасном сечении рамы тележки от весовой нагрузки

Рассчитаем изгибающие моменты и построим эпюру (рис.3):

X_p2)

Определим напряжение для точки 1:

(4.2)

Рисунок 3 – Расчётная схема и эпюра изгибающих моментов

5. Допустимая скорость движения электровоза в кривой

Для определения допустимой скорости движения в кривой решим систему уравнений равновесия сил (5.1), действующих на тележку (рис.4)

Рисунок 4 - Схема сил, действующих на тележку при движении в кривой

(5.1)

где y₁, y₂ – направляющее усилие на переднюю и заднюю по ходу КП соответственно;

С – значение центробежной силы для массы электровоза, приходящейся на тележку;

 =0.25 – коэффициент трения меэду колесом и рельсом;

- проекция силы трения на ось Y;

x₁, x₂ – расстояние от полюса поворота до осей колесных пар;

- момент силы трения относительно полюса поворота,

где S = 0,8м – половина расчетного расстояния между кругами катания колес.

Определим ориентировочную величину допустимой скорости движения в кривой без возвышения :

(5.2)

где - радиус кривой, м.

Определим центробежную силу:

(5.3)

Определим значение скорости движения в кривой без возвышения Vд и в кривой с возвышением Vдв:

, (5.4)

, (5.5)

где h - возвышение наружного рельса в кривой, м.

Зададимся диапазоном возможных значений (X_min = 1 м, X_max = X_снп)

(5.6)

где - заданный радиус кривой, м;

=34– суммарный зазор для колесной пары в кривой заданного радиуса, мм.

Значит, Х_min = 1 м; X_max = 1,96 м.

6. Силы, действующие на раму тележки при движении в кривой

Рассчитаем центробежную силу подрессоренных масс:

(6.1)

Определим перегрузку:

(6.2)

где =2,2м - высота центра тяжести подрессоренных масс относительно уровня головок рельс;

=1,25 м - расчетный диаметр колеса по кругу катания;

b - половина расчетной длины поперечных стержней рамы, м.

Определим горизонтальные реакции, приложенные к буксовым направляющим рамы:

(6.3)

Рассчитаем рамные силы:

(6.4.)

где ;

x₁=2,6 м. и x₂=1 м.– определяется из рис.4.

Определим величину поперечных горизонтальных реакций:

(6.5)

Рисунок 5 - Расчетная рама тележки при движении в кривой