Оценка усталостной прочности рамы тележки

Элементы рамы, подвергающиеся переменному асимметрическому напряжению должны иметь дополнительный запас прочности из-за наличия концентраторов напряжения и ряда других причин.

При этом предел выносливости снижается за счет уменьшения в К_σ раз допустимого напряжения.

где К_σ- коэффициент снижения усталостной прочности детали по

сравнению с образцом;

К_пов - коэффициент, учитывающий чистоту обработки поверхностей;

К₁, К₂ - коэффициент, учитывающий неоднородность и внутренние

напряжения материала;

β_к - коэффициент, учитывающий влияние концентрации напряжений,

зависящих от конструкции, формы деталей и от способа их

соединения.

Зависимость предельно допустимых напряжений от среднего напряжения цикла с учетом снижения усталостной прочности показана на рисунке 12.

Рисунок 12 - Зависимость предельно допустимых напряжений

среднего цикла или диаграмма предельных напряжений

На рисунке 12 по абсциссе:

- это сумма напряжений от статических нагрузок

- напряжение асимметричного цикла ( = 220 МПа);

= 250/2,4 = 105 МПа - предел выносливости;

- сумма от динамических вертикальных нагрузок;

МПа.

Предел выносливости материала рамы для симметричного знакопеременного цикла

МПа,

где Ф_σ - коэффициент чувствительности материала к асимметрии.

где = 250 МПа - предел выносливости материала рамы при

пульсирующем цикле;

n_σ - запас усталостной прочности, определяется как

МПа.

Заключение

В данном курсовом проекте, произведя расчеты и определив основные параметры рамы тележки, значения сил и моментов сил, действующих на неё в процессе движения с различными скоростями, а также напряжения в опасном сечении, можно сделать следующие выводы:

- движение со средней эксплуатационной скоростью, равной 61,452 км/ч с возвышением наружного рельса, является наиболее тяжелым режимом работы электровоза;

- коэффициент запаса прочности по текучести металла (1,7 ≥n_m ≤ 2), превышает заданные границы. Рама является пригодной в эксплуатации.

- коэффициент запаса усталостной прочности удовлетворяет условиям пригодности рамы в эксплуатации, так как элементы рамы, подвергающиеся переменному асимметрическому напряжению должны иметь дополнительный запас прочности из-за наличия концентраторов напряжения и ряда других причин

Список используемых источников.

Медель В. Б. «Подвижной состав электрических железных дорог. Конструкция и динамика». Учебник для институтов ж.-д. трансп.- М.: Транспорт, 1974. – 232 с.

«Механическая часть тягового подвижного состава». Учебник для ВУЗов ж.-д. трансп.- /И. В. Бирюков. и др.; Под редакцией И. В. Бирюкова. М.: Транспорт, 1992. - 440 с.

Медель В.Б. Проектирование механической части электроподвижного состава. М., «Транспорт», 1964. 423 с.

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине: Механическая часть ЭПС»- Самара: СамГУПС, 2005-28 с.