Ездовые балки с катанием по нижнему поясу

Эти балки могут иметь различную конфигурацию верх­ней части (см. рис. 17.2), но нижняя часть обычно пред­ставляет собой тавр, по нижнему поясу которого передви­гаются ходовые колеса (рис. 13.19, а). В более мощных балках коробчатого сечения в качестве опорных элементов используют развитые поясные свесы (см. рис. 13.18, б). Хо­довая часть подвесной тележки должна иметь парные колеса, которые загружают пояс симметрично с двух сторон.

Расчет ездового тавра на прочность в зоне местного вли­яния нагрузки от ходовых колес выполняется по условию (7.1) или (7.3) для мест, расположенных в зоне соединения пояса со стенкой (7 и 1а) и под точкой приложения на­грузки (рис. 13.19, б, в, точка 2). Напряженное состояние в этих зонах складывается из напряжений от общего изги­ба балки и местных напряжений , кото­рые вычисляются по формулам (рис. 13.20):

у стенки:

(13.25)

где (рис. 13.20, кривые 1 и 2).

под силой:

(13.26)

где (рис. 13.20, кривые 3 и 4).

Здесь — расчетная толщина нижнего пояса; — коэффициент износа ездового пояса; — тол­щина пояса; если тавр имеет пояс переменной толщины, то принимается средняя толщина пояса по сортаменту; — максимальная нагрузка на одно колесо, вычислен­ная по правилам используемой системы расчетов (СРДН

или СРПС, п. 1.5.2). В выражении для знак плюс для расчета напряжений в точке 1, минус — в точке 1а. Коэффициент учитывает влияние близко расположенного соседнего колеса, также загруженного силой и движущегося по той же стороне пояса. Если расстояние между осями двух колес то , при коэффициент .

Эквивалентные напряжения для расчета на прочность согласно (7.4) вычисляются как

(13.27)

Здесь — номинальные напряжения в рассчитываемой точке от общего изгиба балки по (13.1); для точек 1 и 1а равны , а в точке 2 — . В двухопорных балках нижний пояс в зоне действия местной нагруз­ки растянут ( > 0), поэтому расчет пояса у стенки произ­водится для зоны 1а, где < 0. В консольных балках напряжения от общего изгиба в области местного давления пренебрежимо малы ( ).

Если ездовой тавр составной, то сварное соединение стен­ки с поясом должно быть выполнено с двусторонней разделкой и полным проваром корня. Сварной узел рассчи­тывается на прочность согласно (15.1) по напряжениям в стенке толщиной

(13.28)

При большом количестве циклов местного нагружения необходимо проводить расчет таких балок на сопротивле­ние усталости. Проверка осуществляется для точек 1 и 2 (рис. 13.19) по условиям (10.34) или (10.36). Конструктив­ный коэффициент . Поскольку при проходе тележки местные напряжения изменяются по отнулевому циклу, то для точки 1 приведенные напряжения , а для точки 2 — , где , и вычисляются по нагрузкам I расчетного случая. Значение равно количеству колес, движущихся по одной полке пояса. Предел выносливости для прокатных тавров выбирают по группе концентраторов 4 (см. табл. 10.2). Если пояс соединен со стенкой сварным швом, то предел выносливости для зоны 1 следует брать по группам 7-9 в зависимости от качества изготовления. Остальные обозначения пояснены в п. 10.3.