Статические испытания вагонов на прочностьСтраница 1
грузовой вагон хоппер платформа
Испытания на статическую прочность могут быть гидравлическими или пневматическими (для баков, трубопроводов и других сборочных единиц с замкнутым объемом, работающих под избыточным давлением), а также статическими, при которых нагрузки создаются специальными силовозбудителями (для любых несущих конструкций).
Статический режим нагруженности характеризуется однократным и длительным приложением внешней нагрузки к узлам вагона, монотонно достигающей своей максимальной величины. Основными задачами статических прочностных испытаний являются:
-всестороннее исследование прочности новой конструкции вагона или исследование прочности только его отдельных элементов или узлов в связи с частичным изменением конструкции вагона;
-исследование устойчивости несущей конструкции вагона в целом или ее отдельных элементов;
-проверка правильности и рациональности конструктивного решения;
-проверка правильности применения расчетных схем вагона и результатов расчетов и сопоставление между собою результатов расчетов и испытаний.
Режим нагружения вагона выбирается с учетом максимальных сил, возникающих в эксплуатации вагона. При статических прочностных испытаниях основными силами являются силы от вертикальной статической нагрузки (вес груза и тары вагона), продольные силы, силы скручивания кузова вагона, приложенные в плоскости шкворневых балок; силы от распора сыпучих грузов на боковые стены кузова вагона; гидростатическое давление жидкости и внутреннее давление газов в котле цистерны; силы, возникающие при разгрузке вагона на вагоноопрокидывателе; силы, возникающие при подъеме кузова вагона домкратами при ремонте вагона, располагаемыми по диагонали под концами шкворневых балок или под одним концом шкворневой балки, или под лобовой (торцевой) балкой рамы кузова.
При статических прочностных испытаниях важное значение имеет правильный выбор мест наклейки тензодатчиков для измерения деформаций, по которым впоследствии определяются напряжения в элементах вагона. Тензодатчики должны наклеиваться в местах ожидания наибольших напряжений, в местах предположения излишней затраты металла конструкции вагона; в местах, позволяющих проверить расчетную схему и результаты расчетов, а также на наиболее ответственных элементах, от которых непосредственно зависит безопасность движения вагона по условиям его прочности.
Направление установки тензодатчиков и их количество в каком-либо месте конструкции вагона зависит от вида напряженного состояния. При простом линейном напряженном состоянии достаточно установить в каждом исследуемом месте вагона один активный тензодатчик в направлении наибольших деформаций. В этом случае можно использовать измерительные схемы размещения тензодатчиков (А - активный, К - компенсационный).
При плоском линейном напряженном состоянии могут быть два случая: направления главных напряжений известны; направления главных напряжений неизвестны. В первом случае каждый из двух тензодатчиков наклеивается по направлениям действия главных напряжений (рис. 14.16). При такой схеме размещения тензодатчиков напряжения равны:
где Е - модуль упругости стали;
u - коэффициент Пуассона;
ε 1 и ε 2 - деформации элемента конструкции вагона, регистрируемые тензодатчиками соответственно первым и вторым:
Во втором случае необходимо использовать три тензодатчика (рис. 14.17), при расположении которых под углами 0°, 45° и 90° направление первого главного напряжения определяется углом а: где ε 0, ε 45 и ε 90 - деформации, измененные тензодатчиками, расположенными под углами соответственно 0°, 45° и 90°.
Для элементов кузова, на которые нагрузка от соседних стержней передается только в узлах, тензодатчики надо наклеивать вблизи узлов.
Панели тонкостенной металлической обшивки кузова обычно находятся в условиях двухосного напряженного состояния, поэтому для измерения деформацией в них необходимо применять розетки тензодатчиков (три тензодатчика с пересекающимися в одной точке их продольными осями).
Для оценки усилий, которые способна воспринимать обшивка кузова, определяются срединная деформация, возникающая от усилий сжатия или растяжения, и деформация изгиба, возникающая из-за технологических неровностей на обшивке кузова или из-за неровностей, возникающих вследствие местной потери устойчивости обшивки кузова.
Определение моментов инерции шатунов
Моменты инерции шатунов относительно центров масс определяются по приближенной формуле, полученной из механики по известной теореме Гюйгенса-Штайнера относительно параллельных осей , где Моменты инерции шатунов Массы и моменты инерции звеньев относительно осей, проведенных через центры масс звеньев ...
Определение передаточных чисел коробки передач на промежуточных передачах
Передаточные числа промежуточных передач определим по геометрической прогрессии по формуле: где j – номер передачи; n=8 – число передач; Dк=9 – диапазон передаточных чисел коробки передач. Результаты расчёта передаточных чисел промежуточных передач представлены в Таблице 5.4.1. Таблица 5.4.1 – Пере ...
Паромные линии и переправы через проливы
Ярким примером является морская паромная переправа через Ла-Манш, которая по праву считается самой напряженной в мире. На этой переправе действуют суда практически всех конструкций и типов. Активно осуществляется перевозка как пассажиров, так и наземных видов транспорта — от велосипедов до железно ...