Полный отчет. Антиплагиат. Заболотный В.В. (1235157), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Необходимое число соударений прииспытаниях автосцепки грузовых вагонов 800 ударов;-1упорная плита не должна разрушаться при приложении многократнойциклической нагрузки с1ассиметричным циклом с максимальной силой 800 кН.Необходимое число нагружений при испытаниях 4,5∙105 циклов;- крепление упоров должно выдерживать приложение многократнойциклической нагрузки с1ассиметричным циклом. Количество цикловнагружений на каждый год срока службы вагона составляет:- 3∙103 циклов на растяжение-сжатие (3∙103 нагружений в передний упор и3∙103 нагружений в задний упор) силой 1000 кН;- 12 нагружений в передний упор силой 2500 кН;- 12 нагружений в задний упор силой 3000 кН;-1клин тягового хомута автосцепки не должен разрушаться при приложениимногократной циклической нагрузки с1ассиметричным циклом с максимальнойсилой 650 кН.
Необходимое число нагружений при испытаниях 3∙105 циклов[20].1Методы испытаний:- Внешний вид,2основные размеры, дефекты поверхности деталей, качествоисправления дефектов сваркой, качествоконтрольного прилива контролируют22окраски ( грунтовки) и вид изломавизуально у каждой детали.- Размеры деталей проверяют шаблонами для вновь изготовленных деталей(с литерой "А") и универсальным измерительным инструментом,обеспечивающим требуемую точность контроля.40-22Взаимодействие деталей механизма сцепления автосцепки следуетпроверять шаблонами. Допускается подбор деталей, удовлетворяющихшаблонам. Размеры, контролируемые шаблонами, другим методам контроля неподлежат.-2Твердость деталей контролируют по ГОСТ 9012.- Методы химического анализа стали по ГОСТ 22536.0Механические свойства стали при испытании на растяжениеопределять2следует2по ГОСТ 1497 на цилиндрическом образце диаметром 10 мм ирасчетной длиной 50 мм.
При вырезке образцов из деталей2испытываютобразцы диаметром 5 мм и расчетной длиной 25 мм.Ударную вязкость стали следует определять по ГОСТ 9454 на двух образцах.Вкачестве сдаточной величины ударной вязкости следует принимать меньшее2из полученных значений.Микроструктуру стали следует контролировать под оптическиммикроскопом при увеличениях в2сто и пятьсот раз. Способ вырезки иподготовки микрошлифов в соответствии с ГОСТ 5639 [21].Требования к отливкам:- Отливки деталей должны быть обрублены и22очищены, внутренниехолодильники сварены с основным металлом, питатели и прибыли удалены2поГОСТ 977.
Подрезка и удаление питателей и прибылей огневой резкой должныпроводиться до термообработки. В местах труднодоступных для очистки2допускается наличие пригара и окалины, не влияющих на качество сборкиавтосцепного устройства.- На деталях2не допускаются и исправлению не подлежат:- поперечные трещины, расположенные на тяговых полосах тягового хомутаи в зонах перехода тяговых полос в головную и хвостовую части;- трещины на перемычке хвостовика и в месте перехода хвостовика в головукорпуса автосцепки (в зоне упора и переходе нижней стенки хвостовика вкарман для замка),- внутренние усадочные раковины в зоне перемычки и2отверстия под клин41корпуса автосцепки.- На деталях допускаются без исправления:- раковины газовые, песчаные и гнезда пористости, разделанные до чистогометалла, но не более пяти на деталь, если глубина дефекта после2зачистки непревышает 5 мм при ширине и длине не более 30 мм на деталях массой более10 кг, а на деталях массой менее 10 кг при ширине и длине не более 10 мм;- внутренние усадочные раковины в местах скопления металла с размеромусадочной раковины не более 10 % площади поперечного сечения тепловогоузла;-2несквозные утяжины и газовые раковины диаметром не более 5 мм,глубиной не более 8 мм в количестве не более двух на деталь, в утолщенныхместах валика подъемника, замкодержателя, подъемника замка и замыкающейчасти замка;- утяжины глубиной не более 4 мм, шириной и длиной не более 25 мм нанаружных поверхностях, но не более двух на деталь;-2газовые раковины и утяжины глубиной и длиной не более 5 мм вколичестве не более трех на деталь – в наружных углах около стенок,2образующих коробку кармана для механизма корпуса автосцепки; в углахвыемок хвостовой и головной частей тягового хомута за исключением переходахвостовой части его в тяговую полосу;- поверхностная пористость по всей отливке, если густота пор не превышаетдвух на 1 см2;- сосредоточенная пористость на отдельных участках, если густота пор неболее трех на 1 см2 при условии, что2величина пораженных пористостьюучастков на деталях первой группы не превышает 20 см2 и таких участков2неболее трех на поверхности, а на деталях второй группы – не более 10 % общейплощади детали.
При этом глубина порболее 1 мм;2не должна быть более 3 мм, а диаметр- несквозные газовые раковины диаметром не более 4 мм, на расстоянии неменее 80 мм друг от друга, расположенные в углах, образованных ударной42стенкой зева,в каждом углу.2боковой и тяговой поверхностями большого зуба, но не более двух22Размеры корпусов автосцепки и тягового хомута в местахобрезки прибылей и питателей должны2иметь предельные отклонения 3 мм [21].Требования к прочности, устойчивости сжатых конструкций исопротивлению усталости грузовых вагонов представлены в ГОСТ 3321–2014[22].При оценке прочности определяют общие и местные напряжения в сварныхи литых составных частях несущей конструкции.- В сварных и литых конструкциях местные напряжения определяются нарасстоянии от 0,1t до 1,5t от границы сварного шва, где t – толщина листа.- Местные напряжения, полученные расчетными методами, в зонах влияниясосредоточенных нагрузок не оценивают.Для общих и местных напряжений определяют эквивалентное напряжениепо следующей формуле, (4.1)где,, – значения главных компонентов поля напряжения, Па.Допускается для материалов, прочность которых не оценивают по величинепредела текучести или условного предела текучести, применять дляопределения эквивалентных напряжений специальные критерии.Для обеспечения прочности несущей конструкции напряжения не должныпревышать допустимого значения.
Расчет прочности выполняется последующей формуле(4.2)где - понижающий коэффициент, определяемый по таблице;- предел текучести материала или условный предел текучести, Па, приотносительном остаточном удлинении 0,2 %, или при относительном43остаточном удлинении 1 % для аустенитных сталей.Расчет напряжения среза выполняется по следующей формуле(4.3)где - понижающий коэффициент, определяемый по таблице.Расчет напряжения смятия выполняется по следующей формуле(4.4)где - понижающий коэффициент.При определении прочности методом испытаний дополнительно визуальноопределяют отсутствие остаточных деформаций несущей конструкции.При определении прочностных и усталостных характеристик рам инадрессорных балок тележек в обязательном порядке соблюдают методикустатических и динамических испытаний [23].Метод испытаний:- при проведении испытаний в качестве базовых используются требованиярасчетных режимов, определенных отраслевой нормативной документацией.Выполняются подробные расчетные оценки напряженно-деформированногосостояния несущих элементов тележки, учитывающие нагрузки расчетныхрежимов и предварительно устанавливаются зоны возможных поврежденийконструкций.
Они могут подтверждаться статистическими данными оповреждениях надрессорных балок и боковых рам тележек в условияхэксплуатации;-16испытательное оборудование должно быть92аттестовано в установленномпорядке;-92контроль нагрузок выполняется с помощью штатных силоизмерителейиспытательных стендов. Кроме того, для контроля используются44тензорезисторы с базой 10 и 20 мм с номинальным сопротивлением 100 и 200Ом соответственно, наклеенные в наиболее напряженных зонах деталей;коэффициент тензочувствительности резисторов должен лежать в пределах от1,8 до 2,8;- значения нагрузок устанавливаются предварительными расчетам,учитывающими тип вагона, осность, осевые нагрузки, значения коэффициентовдинамики и горизонтальных ускорений. Испытательная нагрузка имитирует всевиды и, особенно, вертикальное статическое нагружение.
При вибрационныхиспытаниях последнее увеличивается в 1,2 раза для учета воздействия боковыхи продольных горизонтальных сил (нагрузка, определяющая средниенапряжения). Динамическая составляющая определяется по коэффициентувертикальной динамики для соответствующего вагона (амплитуда усилий,создаваемых пульсатором);- если по результатам расчета и результатам статических испытанийобнаруживаются зоны с напряжениями, превышающими допускаемые значенияпо соответствующему режиму, объект к усталостным испытаниям недопускается.16Порядок проведения испытаний:- Испытания проводятся по схеме,16наиболее адекватно отражающей характерработы вагона (среднесуточный пробег, время нахождения в простое), чтодолжно отражаться в интервалах нахождения под нагрузкой и интервалах междунагружениями. Число колебаний (нагружений) до повреждения должно быть неменее 108 циклов (16из условия срока службы детали 32 года).Таким образом, требования к предельным значениям сил на автосцепках ирамах вагонов регулируются следующими нормативными документами:ГОСТ 33434–2015, ГОСТ 3321–2014, ГОСТ 33788–2016.Соблюдение вышеперечисленных требований является неотъемлемойчастью работы железнодорожного транспорта и влияет на безопасностьдвижения поездов.455 РАСЧЕТ ПРОГНОЗИРУЕМЫХ ДЕФОРМАЦИЙ КОРПУСААВТОСЦЕПКИ, ПРИ ПРИЛОЖЕНИИ РАСТЯГИВАЮЩИХ ИСЖИМАЮЩИХ УСИЛИЙНа всей сети Российских железных дорог в эксплуатации используютсяавтосцепки, изготовленные из легированной хладостойкой стали 20ГЛ или20ГФЛ.
Эта сталь позволяет получить литые детали с необходимым уровнемпрочности и долговечности на всём диапазоне эксплуатируемых температур,вплоть до минус 60 °С [24].Химический состав и механические свойства стали 20ГЛ представлены втаблице 5.1.Таблица 5.1 Химический состав и механические свойства стали 20ГЛ [25]Марка сталиОтливки ГОСТ 977–88, ГОСТ 21357–87.20ГЛМассовая доля элементов, в % по ГОСТ 977–88С Si Mn S P Cr Ni Cu0,15–0,25 0,20–0,40 1,20–1,60 ≤0,040 ≤0,040 – – –Механические свойства при комнатной температуреГОСТ108Сечение,ммσ0.2,Н/мм2σв,Н/мм2δ,%Ψ, %KCU,Дж/см2Модуль118упругостиНе менее Е кН/мм2ГОСТ 977–88 До 100 275 540 18 25 49 -Зная механические свойства стали и сечение хвостовика автосцепки, можнорассчитать перемещения, которые будут возникать в корпусе автосцепки придинамических нагрузках.Фрагмент хвостовика автосцепки СА-3 представлен на рисунке 5.1.46Рисунок 5.1 – Фрагмент хвостовика автосцепки СА-3Из рисунка 5.1 видно, что сечение хвостовика является сложным.
Дляупрощения расчётов и верификации, в качестве расчетного элемента принимаемфрагмент стенки хвостовика автосцепки прямоугольного сечения размерами40 на 16 на 200 мм (ширина, высота, длина).Размеры приняты исходя из расчетов на устойчивость, то есть способностьтела (фрагмента хвостовика автосцепки прямоугольного сечения) сохранятьположение или форму равновесия при внешних нагрузках (растяжение, сжатие).Обычно потеря устойчивости системы сопровождается большимиперемещениями, возникновением пластических деформаций или разрушением,что является недопустимым для расчетного элемента.При анализе устойчивости конструкций следует различать устойчивое инеустойчивое равновесие системы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
