Плагиат (1227541), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Разрезавтосцепного устройства покажем на рисунке 3.13.Рисунок 3.13 – Образец жесткой автосцепки в разрезе3.5 Статический расчет жесткой автосцепкиИсследование нагрузки жесткой автосцепки представим на рисунке 3.14.Рисунок 3.14 – Вертикальное сжатиеСтатический расчет горизонтального сжатия представим на рисунке 3.15.46Рисунок 3.15 – Горизонтальное сжатиеСтатический расчет кручение представим на рисунке 3.16.Рисунок 3.16 – Автосцепка под нагрузкой крученияДанные расчета представим в таблице 3.3.Таблица 3.3 – Результаты статического расчета47Вид нагрузки Максимальное значениесилы, приходящиеся на 1кгс нагрузкиМаксимальное значениесилы для излома деталиВертикальное сжатие 652094 Н 66427 кгГоризонтальное сжатие 1096704 Н 111794 кгКручение 56504 Н 5759 кгИз данного расчета можно сделать вывод, что данное автосцепноеустройство имеет достаточно хороший запас прочности, при вертикальнойнагрузке запас прочности 66 тонн, при горизонтальной нагрузке запаспрочности 111 тонн.
Если сравнивать, запас прочности нежесткой автосцепки,который составляет примерно 200-250 тонн, то запас прочности жесткойавтосцепки меньше. Слабые места детали, места фиксации автосцепки, место,где устанавливается тяговый клин. Место фиксации имеет наибольшуюдинамическую нагрузку при движении состава.484 РАЗРАБОТКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАБОТЫЖЕСТКОГО СЦЕПА ЛОКОМОТИВОВ4.1 Исследование прочности деталей автосцепки приэксплуатационных нагрузкахНаибольшую опасность представляет разрушение головной части ихвостовика автосцепки по проушине.Согласно ГОСТ 22703-91 « Общие технические условия.
39 Детали литыеавтосцепного устройства подвижного состава 39 железнодорожных дорог колеи1520». Автосцепка должна обеспечивать восприятие продольной силырастяжение не менее 250 тс (2450 кН), сжатие 350 тс со смещением продольныхосей на 50 мм. При этом наибольшие расчетные напряжения не должныпревышать предела текучести материала. Так же регламентом прописан срокслужбы устройства между созданием и первым деповским ремонтом 4 года,срок эксплуатации между постройкой и первым капитальным ремонтом 16 лет,срок службы до списания 32 года [7].Рассмотрим статистические данные, показывающие растягивающие исжимающие силы различного уровня, при различных режимах работы, втечении года. Данные сведем в таблицу 4.1.Таблица 4.1 – Статистические данные растягивающих и сжимающих силНагрузка, тс Число растяжений Число сжатий15 1799 308735 3182 405055 2568 148975 2024 101295 1305 624115 816 288Окончание таблицы 4.149Нагрузка, тс Число растяжений Число сжатий135 412 146155 91 125175 55 110195 14 86215 3 58235 2 38255 1 25По имеющейся информации, из общего числа повреждений автосцепногооборудования, 74 % составили повреждения корпуса автосцепки, примерно16 % клина тягового хомута, 9 % тягового хомута.
Представим схему отказовкорпуса автосцепки на рисунке 4.1.Рисунок 4.1 – Распределение отказов по сечениям корпуса автосцепкиВ качестве расчетной схемы на растяжение, была принята схема,содержащая два сцепленных корпуса автосцепки СА-3. В одном из корпусовустановлен клин тягового хомута, а к хвостовику другого приложенараспределительная сила. Конечно-элементная модель построена на базечетырех узловых элементах. Для более точного описания распределенияконтактных напряжений в зоне взаимодействия хвостовика с клином тяговогохомута, и зоне контакта автосцепок по контуру их зацепления, сделано50необходимое сгущение конечно-элементных сеток. Корпуса автосцепок и клинтягового хомута рассматривались как деформируемые тела.
Поверхностьтягового хомута в зоне контакта с клином и поверхность упорной плитысчитались абсолютно жесткими [7]. Рассмотрим расчетную модель на рисунке4.2.Рисунок 4.2 – Расчетная модель на растяжения с усилием 255 тсНапряжено-деформируемое состояние корпусов автосцепок определялосьпри действии центральной статической нагрузки при растяжении 255 тс исжатии 315 тс, а так же с учетом предельного допустимого вертикальногосмещения продольных осей относительно друг друга в 100 мм, т.е.
по 50 ммкаждая [7].Распределение эквивалентных напряжений в корпусе автосцепки прицентральном растяжении силой 255 тс. Наибольшие напряжения 761 МПавозникают в краевых зонах контакта хвостовика с клином по цилиндрическойчасти отверстия, в зоне перехода большого зуба к голове автосцепки( МПа), в средней части хвостовика и зоне перехода хвостовика кголове автосцепки ( МПа). Рассмотрим на рисунке 4.3 и 4.4распределение эквивалентных напряжений.51Рисунок 4.3 – Распределение эквивалентных сопротивлений на корпусе автосцепкиРисунок 4.4 – Распределение эквивалентных сопротивлений в зоне контакта хвостовика иклина упорного хомутаРаспределение эквивалентных напряжений при растяжении силой 255 тс.Наибольшие напряжения возникают в краевых зонах контакта поцилиндрической части отверстия, в зоне перехода большого зуба к головедостигают ( МПа), в средней части хвостовика и зоне перехода52хвостовика к голове автосцепки ( МПа) [7].4.2 Результаты исследованияРасчетами выявлено, что наиболее нагруженными являются зоны проушиныхвостовика, средней части перехода хвостовика к голове автосцепки и зоныперехода большого и малого зубьев к голове корпуса автосцепки, в которомнапряжения достигают и даже превышают предел текучести.
Расчетамиустановлено, что с наибольшими напряжениями хорошо согласуются состатистическими данными по расположению мест повреждения корпусаавтосцепки. Поскольку при приложении к автосцепке растягивающих и ссжимающих усилий реактивные силы возникают в различных местах, прирастяжении это взаимодействие проушина-клин, при сжатии хвостовик-упорнаяплита, были выполнены два соответствующих варианта статического расчета,учитывающих при расчете долговечности.Из полученных результатов выполненного расчета автосцепки СА-3 следует,что рабочие напряжения для некоторых областей, превышают не только пределтекучести, но и предел прочности, как показывает эксплуатация являетсяпричиной образования трещин, надрывов при однократном приложениимаксимальной продольной силы, так и появление пластических деформаций,способствующих интенсивному зарождению трещин малоцикловой усталости.4.3 Исследование жесткого сцепа на сжатие и растяжениеВ качестве расчетной схемы на растяжение и сжатие, была принята схема,содержащая два соединенных хвостовика автосцепки.
В одном из концовхвостовика была зафиксирована жесткая заделка, в месте фиксирования клина,а к другому концу хвостовика была приложена сила сжатия, сила растяжения.Распределение эквивалентных напряжений сжатия рассмотрим на рисунке4.5.53Рисунок 4.5 – Распределение эквивалентных сопротивлений на корпусе автосцепки присжатииРассмотрим контур крепления клина на автосцепке на рисунке 4.6.Рисунок 4.6 – Контур крепления клина при сжатииРассмотрим распределение эквивалентных напряжений растяжения нарисунке 4.7.54Рисунок 4.7 – Распределение эквивалентных сопротивлений на корпусе автосцепки прирастяженииРассмотрим контур крепления клина на автосцепке на рисунке 4.8.Рисунок 4.8 – Контур крепления клина при растяженииТаблица 4.2 результаты исследования жесткого сцепаВид нагрузки Запас прочностиСжатие 61487 кгРастяжение 61487 кгИз полученных результатов выполненного статистического расчета, следует,что деформации и образование трещин возникают на месте крепленияавтосцепки клином.
Так же опытный образец имеет наименьшие55характеристики сжатия, и растяжения, чем у автосцепки СА-3, поэтому можносделать вывод, что жесткая сцепка нуждается в доработке.4.4 Моделирование процесса работы жесткого сцепаВ процессе моделирования работы жесткого сцепа были проработанымодели тягового хомута, клин тягового хомута, ударная розетка, так же вместоэластомерного поглощающего аппарата, была использована пружина в качествегасителя колебаний, с характеристиками жесткости, меньше чем уэластомерного аппарата.Рассмотрим тяговый хомут на рисунке 4.9.Рисунок 4.9 – Тяговый хомутРассмотрим ударную плиту на рисунке 4.10.Рисунок 4.10 – Ударная плитаРассмотрим пружину на рисунке 4.11.56Рисунок 4.11 – ПружинаВсе детали готовы, промоделируем процесс жесткого сцепа в сборке, нарисунке 4.12.Рисунок 4.12 – Готовое устройство жесткого сцепаПроизведем статический анализ всего устройства на рисунке 4.13.Рисунок 4.13 – Готовое автосцепное устройство при нагрузке сжатииРассмотрим сборку автосцепки при растяжения на рисунке 4.14.57Рисунок 4.14 – Готовое автосцепное устройство при нагрузке растяженияРассмотрим сборку автосцепки при кручении на рисунке 4.15.Рисунок 4.15 – Готовое автосцепное устройство при крученииРассмотрим сборку автосцепки при боковой нагрузке на рисунке 4.16.Рисунок 4.16 – Готовое автосцепное устройство при кручении58Таблица 4.3 – Результаты моделирования готового автосцепного устройстваВид нагрузки Запас прочностиСжатие 25594 кгРастяжение 25594 кгБоковая нагрузка 1754 кгКручение 713 кгЖесткий сцеп подвижного состава имеет хорошую характеристику вусловиях эксплуатации, так как динамические нагрузки действующие на составменьше, чем в нежесткой автосцепке.
Результаты статического исследованияпоказывают, что жесткая автосцепка в тяжелых условиях эксплуатации, аименно в условиях крутых подъемов и спусков, кривых малого радиуса,жесткий сцеп имеет маленький запас прочности. Устройство жесткого сцепасостоит из элементов, которые имеют маленький запас прочности. Повыситьзапас прочности хомута, можно путем увеличение размером несущейконструкции, добавив ребра жесткости, или путем применения сплавов металладругой марки.595 ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ РЕМОНТЕАВТОСЦЕПКИОсновой обеспечения безопасных условий труда на железнодорожномтранспорте является четкое выполнение каждым работником требований ПТЭ,правил и инструкций по производственной санитарии и технике безопасности.Руководство работами по охране труда в 6 локомотивном хозяйствеосуществляют начальники и главные инженеры вагонных и 6 локомотивныхслужб, управлений железных дорог, пунктов технического обслуживания идругих подразделений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
