Проверка устойчивости стенки на нагрузки, направленные нормально к ее поверхности.

Примем следующее сечение кольца:

Геометрические характеристики сечения:

Площадь А=30,6+40*1+80*1+30*25=225,6 см2;

ус= =39,4 см;

Iy=208+30,6(80-2,4-39,4)2 +40*1(80+ - 39,4)2 +30*2,5*39,42 + +80*1( - 39,4)2 =659377 см4;

Wy1= =16240 см3; Wy2= =15388 см3 .

Прочность кольца.

Проверка производится по формуле:

sк= + <=gcRy ; gc=0,9;

Nк – усилие от действия второго сочетания нагрузок;

Mmax – максимальный изгибающий момент из М0 и Мпр;

Wy min – минимальный момент сопротивления из двух Wy1 и Wy2 .

Двухшарнирная арка.

sк=1843,519/225,6 + 692,56/15388=8,22 кн/см2 <23*0,9=20,7 кн/см2;

Проверка выполнена.

Трехшарнирная арка.

sк=3423,78/225,6 + 1286,2/15388 =15,26 кн/см2<20,7 кн/см2.

Проверка выполнена.

Устойчивость кольца.

Расчет ведется по первому сочетанию нагрузок (в случае, если величина Nк отрицательная величина).

sк= - - <=scrgc ; gc=0,9;

scr= (кн/см2) ; Е=2,1*104.

Двухшарнирная арка.

scr=3*21000*659377/19953 = 5,23 кн/см2 ;

sк= - 392,25/225,6 – 1454,38/15388 = 2,68 кн/см2<5,23 кн/см2;

Устойчивость обеспечена.

Трехшарнирная арка.

sк= - 728,49/225,6 – 2701,08/15388 =3,4 кн/см2<5,23 кн/см2;

Устойчивость обеспечена.

Расчет промежуточного кольца жесткости.

Промежуточные кольца жесткости устанавливаются на корпусе для обеспечения устойчивости стенки.

Расчет кольца на суммарное давление ветра и вакуума.

В данном случае кольцо работает на сжатие и его следует проверить на устойчивость по формуле:

Р0 <= ; где

Р0 = Рвак *1,2 + 1,4*w0*0,5*C=0,000025*1,2+1,4*(0,3/10000)*0,5*1 =0,000051 кн/см2;

Рвак=0,000025 кн/см2 ; w0 =0,3 кн/м2 – скоростной напор ветра в районе Днепропетровска.

С=1;

y0=894 cм – ширина оболочки, с которой передается ветровая нагрузка на кольцо.

Iy – момент инерции сечения ребра отнсительно оси проходящей через центр тяжести сечения.

Iy= Iугол+Fугол*а2+F - *(x – y)2 39,53+7,39*4,79^2 + 30*4,79^2= 897,41 см4;

S11=Fугол*x =7,39*5,98=44,192 см3;

х=75-z0+tст/2 =7,5-2,02+0,5 =5,98 см ;

у= S11/F = 44,192/37,39=1,181 см;

Проверка :

Р0 =0,0000051 кн/см2< = 0,00000796 кн/см2.

Проверка выполнена.

Радиальный момент в стенке в месте промежуточного ребра.

Mк= = 4,66493056 ;

mcт=( )^(1/4) = 0,0288;

Р= =0,537410341 ;

s1 = = 18,64 < 23*1 кн/см2;

Напряжение s2 (в кольце и стенке)

s2= =9,4220785 кн/см2 < 23*1 кн/см2;

S=0,6(R*tст)^(1/2) = 26,8 ;

Проверка выполнена.

Сравнение вариантов.

Стенка.

Для выбора варианта сравним массы стенок.

№ п/п

Тип стенки

Толщины поясов

Масса стенки, т

Относительная масса,%

1

Однослойная из стали С 255

25+18+17+16+14+12+11+5*10

238,98

100 %

2

Однослойная из стали С 345

17+2*14+12+11+7*10

202,33

84,664 %

3

Однослойная комбинированная (С 255/С 345)

17+2*14+12+11+7*10

202,33

84,644 %

4

Двухслойная стенка (С 255)

12/6+11/6+3*10/6+7*10

224,32

93,8656 %

5

Преднапряженная стенка

16+2*14+3*12+11+5*10

206,73

86,5051 %

Перейти на страницу: 3 4 5 6 7 8 9 10

Дополнительно

Ремонт колесных пар
Из-за больших статических и динамических нагрузок, которые возникают в условиях эксплуатации колёсной пары, возникают различные дефекты. Для обеспечения надёжной работы на железной дороге создана система выявления дефектов колёсных пар. Основой такой системы является выявление дефек ...

Нейросетевые методы распознавания изображений
Выполнен обзор нейросетевых методов, используемых при распознавании изображений. Нейросетевые методы - это методы, базирующиеся на применении различных типов нейронных сетей (НС). Основные направления применения различных НС для распознавания образов и изображений: применение для извлечение ...

Меню сайта