- •2. Определение основных параметров проектируемого вагона
- •Техническая характеристика проектируемого вагона
- •3. Проверка габаритных размеров кузова вагона по условию вписывания в заданный габарит
- •7.2.Проверка размеров поперечного сечения кузова проектируемого вагона по условию прочности
- •7.2.1. Прикидочный расчет как балки на 2-х опорах
- •Грузовой вагон Среднее сечение
- •7.2.2.Прочностные нормативные расчеты конструкции рамы полувагона с использованием программного комплекса Nastran
- •Расчёт на прочность стойки боковой стены на распор сыпучего груза
- •7.4.Расчёт на прочность верхней обвязки от действия захватов вагоноопрокидывателя
- •8.Расчет показателей надежности рамы проектируемого полувагона
- •9. Расчет стоимости жизненного цикла вагонов грузового парка
- •9.1.Расчет стоимости жизненного цикла полувагона с глухим полом
- •9.1.1. Исходные данные для расчета стоимости жизненного цикла полувагона
- •9.2. Определение стоимости жизненного цикла полувагона
- •9.2.1. Определение дохода от эксплуатации вагона
- •9.2.2. Определение ремонтных затрат
- •9.2.4. Расчет дополнительных единовременных капитальных вложений
- •9.2.5. Расчет ликвидационной стоимости вагона
- •9.2.6. Стоимость жизненного цикла вагона и чистый доход от эксплуатации
8.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