Разработка стенда для вывешивания и сдвига рельсошпальной решетки

Рисунок 19 – Расчетная схема для базы стенда 14570 мм

h – высота сечения, м; h1 – расстояние между полками, м; b – ширина сечения, м; tст – толщина стенки, м; tп – толщина полки, м; 1, 2, 3 – рассматриваемые в расчете точки

Рисунок 20 – Сечение рамы

Металлоконструкция стенда была спроектирована и

рассчитана в программе APM WinMachine. Результаты расчетов приведены в Приложениях А и Б.

На металлоконструкцию действуют реакции от усилий вывешивания и сдвига рельсошпальной решетки, а также вес конструкции.

Вес металлоконструкции стенда Gп, Н:

, (21)

где mмк – масса металлоконструкции, mмк = 10600 кг; g – ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2.

Н.

Расчет на прочность металлоконструкции стенда произведен по методу допускаемых напряжений.

Из Приложений А и Б были выбраны наиболее нагруженные стержни, их расчет приведен ниже. Расчетные схемы приведены на рисунках 17 – 19.

2.3.1.1 Проверка прочности сечения стержня Rod57

Таблица 7 – Исходные данные для стержня Rod57

Рисунок 21 – Геометрические характеристики сечения стержня Rod57

Условие прочности [5]:

, (22)

где - эквивалентные напряжения, МПа [5]; - допускаемые напряжения, МПа [5].

, (23)

где - суммарные нормальные напряжения, МПа [5]; - суммарные касательные напряжения, МПа [5].

, (24)

где - предел текучести стали, =305 МПа [3]; n0 – коэффициент запаса прочности стали, n0=1,4 [3].

МПа.

, (25)

где А - площадь сечения, м2 [5] ; Iх - момент инерции относительно главной центральной оси х-х, м [5]; у – расстояние от главной центральной оси х-х до рассматриваемой точки, м [5]; Iу - момент инерции относительно главной центральной оси у-у, м4 [5] ; х – расстояние от главной центральной оси у-у до рассматриваемой точки, м [5].

, (26)

где b – ширина сечения, b=0,19 м [5]; tп – толщина полки, tп = 0,0178 м [5]; h1 – расстояние между полками, h1=0,264 м [5]; tст – толщина стенки, tcт=0,012 м [5].

м2.

, (27)

где h – высота сечения, h=0,3 м.

м4.

, (28)

м4.

, (29)

где - касательные напряжения от действия поперечной силы Qy, МПа [5];

- касательные напряжения от действия поперечной силы Qх, МПа [5]; - касательные напряжения от действия момента кручения Мкр, МПа [5].

, (30)

где - статический момент отсеченной части, м3 [5]; bx – ширина рассеченной части, м [5].

, (31)

где Аотс – площадь отсеченной части сечения для рассматриваемой точки, м2 [5]; ус – расстояние от оси х-х до центра тяжести отсеченной части, м [5];.

Схемы для определения статического момента приведены на рисунках 21 и 22.

Рисунок 22 - Схема к определению статического момента для точки 2

Рисунок 23 - Схема к определению статического момента для точки 3

, (32)

где h – высота рассматриваемого сечения, м [5]; у – расстояние от главной центральной оси х-х до рассматриваемой точки, м [5].

Касательные напряжения , так как величина действующего момента кручения Мкр в рассматриваемых стержнях имеет весьма малое значение.

2.3.1.2 Расчет эквивалентных напряжения для точки 1

Суммарные нормальные напряжения по формуле (25) при y=0,15 м, x = 0,095 м:

МПа.

Статический момент по формуле (31) Sотс=0 при Аотс = 0.

Касательные напряжения по формуле (32) при tст=0,012 м, h=0,3 м, y=0,15 м:

МПа.

Суммарные касательные напряжения по формуле (29) МПа.

Эквивалентные напряжения по формуле (23):

МПа.

2.3.1.3 Расчет эквивалентных напряжения для точки 2

Суммарные нормальные напряжения по формуле (25) при y=0,132 м, х=0,006 м:

МПа.

 Скачать реферат