9. Напряжения в опасном сечении рамы от системы сил, действующих в тяговом режиме

Запишем расчетное выражение для изгибающего момента в заделке и определим его величину:

, (9.1)

Аналогично найдем другие значения для

По значению момента вычислим напряжения в 1-й и 6-й точках сечения для V=0:

, (9.2)

Аналогично найдем другие значения для

На основании полученных данных заполним таблицу 6.

_{Таблица 6 -} Расчетные значения и

Режим	,кНм	,МПа
V = 0 км/ч	9,2	4,972
V = Vд, км/ч	6,76	3,66
V = Vдв, км/ч	6,45	3,47
V = Vк, км/ч	5,74	3,1

10. Кососимметричная нагрузка рамы тележки

Если одно колесо тележки окажется выше или ниже остальных, то вследствие статической неопределимости системы рессорного подвешивания в четырех точках произойдет перераспределение реакций. Эта система называется кососимметричной нагрузкой R_K, которая стремится повернуть боковины рамы вокруг поперечной оси в противоположные стороны (рис. 9).

Рисунок 9 - Схема кососимметричной нагрузки

Определим эквивалентную жесткость комплекта рессор и пружин одной колесной пары:

(10.1)

Определим величину реакции рессорных подвесок из расчета подъема набегающего колеса при входе в кривую:

, (10.2)

где =20- расчетная высота подъема набегающего колеса при входе в кривую с учетом разности диаметров колес, конусообразности бандажей, неточности регулировки рессорного подвешивания, мм;

Составим расчетное выражение изгибающего момента в точках 1 и 6 (рис.2):

(10.3)

Определим напряжения в точках 1 и 6 (рис. 2):

, (10.4)

11. Напряжения в опасном сечении рамы тележки от вертикальной динамической нагрузки

Определим статический прогиб рессорного подвешивания:

, (11.1)

Определим коэффициенты вертикальной динамики по эмпирической формуле:

(11.2)

Аналогично найдем другие значения для

Определим напряжения от динамической вертикальной нагрузки (амплитудное значение):

(11.3)

Аналогично найдем другие значения для

На основании полученных данных заполним таблицу 7 .

_{Таблица 7 -} Расчетные значения и

Режим		,МПа
V = Vд, км/ч	0,177	9,381
V = Vдв, км/ч	0,2	10,94
V = Vк, км/ч	0,27	14,33

12. Запас прочности в опасном сечении при наиболее неблагоприятных сочетаниях нагрузок

Выполним в форме таблицы 8 расчет максимальных напряжений для различных режимов работы электровоза (трогание, движение в кривой без возвышения и с возвышением с допустимой скоростью). Определим режим, при котором напряжение в 6-й точке расчетного сечения будет максимальным.

Таблица 8 - Результирующие напряжения в 6-й точке опасного сечения, МПа

Вид нагрузки	Номер расчетного шага	Режим работы
		Трогание		Движение в кривой без возвышения		Движение в кривой с возвышением	Движение с конструкцион­ной скоростью
	4	39,1		39,1		39,1	39,1
	7	-		15,6		-8,6	-
	9	4,97		3,66		3,47	3,1
	10	5		5		5	5
	11	-		9,381		10,94	14,33
Результирующее напряжение			48,59		72,741	49,91		61,53

По величине максимальных результирующих напряжений определим запас прочности:

(12.1)

где =240 МПа (240 МПа соответствуют напряжению 24 кгс/мм² - предел текучести стали марки Ст. 3);

- абсолютное значение максимального расчетного напряжения, МПа.

Коэффициент запаса прочности больше предела 1,7 следовательно, рама пригодна к эксплуатации.