- •Содержание
- •Введение
- •1.Выбор вагона-аналога
- •2.Обоснование принятых в дипломном проекте усовершенствований конструкции кузова вагона
- •3.Патентные исследования по теме проекта
- •4.Определение основных параметров и габаритных размеров проектируемого вагона
- •5. Проверка габаритных размеров кузова вагона по условию вписывания в заданный габарит
- •6. Расчет кузова как балки на 2-х опорах.
- •6.1.Формирование поперечного сечения кузова
- •6.2.Проверка размеров поперечного сечения кузова проектируемого вагона по условию прочности
- •6.2.1. Прикидочный расчет как балки на 2-х опорах
- •Грузовой вагон Среднее сечение
- •6.2.2.Прочностные нормативные расчеты конструкции рамы полувагона с использованием программного комплекса Nastran
- •6.3 Расчёт на прочность стойки боковой стены на распор сыпучего груза
- •6.4.Расчёт на прочность верхней обвязки от действия захватов вагоноопрокидывателя
- •7.Расчет показателей надежности рамы проектируемого полувагона
- •Заключение
7.Расчет показателей надежности рамы проектируемого полувагона
Для определения показателей надежности, необходимо рассчитать максимальные напряжения, действующие на балках рамы.
По Нормам проектирования, максимальные напряжения определяются от удара силы Руд=3 МН в автосцепку.
Рис. 26. Схема нагружения по «Нормам проектирования…»
По Нормам расчет ведется по следующим зависимостям:
Сила реакции на каждой балке:
где, К - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения сил
Jyi- осевой момент инерции сечения i-ой балки.
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
Максимальные напряжения, действующие на балке:
Wyi – момент сопротивления поперечного сечения балки.
Для определения максимальных напряжений, действующих в шкворневой балке, необходимо также учесть действие реакции пятника.
,
Тогда значение изгибающего момента
,
где Qбр.куз - вес брутто кузова вагона.
Производя расчеты, получаем результаты:
1.Определяем среднюю частоту отказов проектируемой сборочной единицы с учетом намеченных мер повышения надежности по формуле:
- средняя частота отказов сборочной единицы вагона-аналога
- номер усовершенствованного по сравнению с аналогом элемента сборочной единицы (концевой балки)
- число -х элементов (одинаковых балок в конструкции)
-средняя частота отказов -той детали сборочной единицы вагона-аналога
,- весовые коэффициенты причин отказов соответственно из-за усталости и вследствие недостаточной прочности
,- коэффициенты запаса усталостной долговечности соответственно для-го элемента вагона-аналога и проектируемого
,- коэффициенты запаса прочности-го несущего элемента соответственно вагона-аналога и проектируемого.
Т. к. по исходным данным =0, то определение коэффициентовинаходить необязательно.
2. Определение коэффициентов запаса усталостной долговечности:
где:
- предел выносливости, зависит от материала;
Для вагона-аналога
Для проектируемого вагона
- коэффициент снижения усталостной долговечности для натурной детали;
- максимальная амплитуда динамических напряжений.
- напряжения от вертикальных динамических сил;
- коэффициент вертикальной динамики;
- статические напряжения от вертикальной нагрузки брутто (определяется расчетом несущего элемента как балки);
- напряжения от боковых динамических усилий.
3. Определение коэффициентов запаса прочности:
- допускаемые напряжения
-расчетные напряжения в рассматриваемом -ом элементе от совокупности нагрузок по режимам Норм проектирования
Для вагона-аналога =260
Для проектируемого вагона
Расчетные напряжения, действующие в концевой, шкворневой и поперечной балках:
Тогда значения коэффициентов:
Тогда
Тогда средняя частота отказов проектируемой сборочной единицы:
4. Рассчитываем вероятности безотказной работы сборочной единицы вагона-аналога и проектируемого
5. Определяем коэффициент повышения безотказной работы
Если , тогда намеченные меры повышения надежности эффективны
намеченные меры повышения надежности эффективны.