Приложение А (справочное). Расчетный режим для предварительной оценки сопротивления усталости несущей конструкции

Приложение А
(справочное)

Расчетный режим для предварительной оценки сопротивления усталости несущей конструкции

А.1 Предварительную оценку сопротивления усталости несущей конструкции осуществляют расчетными методами при действии сил, указанных в таблице А.1, для случая установки в вагоне двух трехосных тележек (для шестиосного вагона) или двух четырехосных тележек (для восьмиосного вагона).

Действующие на несущую конструкцию тележки вертикальные, продольные и боковые силы должны быть уравновешены реакциями в опорах тележки на подшипниковые узлы колесных пар.

Силы, действующие на составные части тележки, определяют из условия статического равновесия с учетом устройства их соединения.

Таблица А.1 - Силы, действующие на тележку, для предварительного расчета сопротивления усталости ее несущей конструкции

Силы	Значение силы в режиме III
Вертикальные:
- сила тяжести	По 5.6.3
- динамическая сила	По А.3
- кососимметричные силы	По А.5
Продольные:
- силы инерции	По А.4
Боковые	По А.6
Примечание - Режиму III соответствует сочетание сил, действующих на тележку при движении состава в кривом участке пути для предварительной оценки сопротивления усталости несущей конструкции тележки.

А.2 При предварительной оценке сопротивления усталости несущей конструкции тележки устанавливают следующую схему приложения продольных сил к кузову вагона и их значения: сила, направленная внутрь вагона, приложена к опорной поверхности заднего упора автосцепного устройства с одной стороны вагона и уравновешена продольными силами инерции масс кузова вагона, тележек, автосцепных устройств и груза. Для шестиосных вагонов значение продольной силы принимают 0,8 МН, для восьмиосных вагонов - 0,5 МН.

А.3 Вертикальную динамическую силу, действующую на несущую конструкцию тележки, определяют умножением силы тяжести по 5.6.3 (или напряжений от ее действия) на наибольшее вероятное значение коэффициента динамической добавки K _Д, вычисляемое по формуле

,

(A.1)

где - коэффициент для определения наибольшего вероятного значения коэффициента динамической добавки (принимают  = 1);

- среднее вероятное значение коэффициента динамической добавки, которое определяют по ГОСТ 33211-2014 (пункт 4.7.2) при конструкционной скорости вагона;

- параметр распределения (принимают для вагона с максимальной расчетной массой  = 1,13);

- расчетная односторонняя вероятность (принимают  = 0,97).

Примечание - При приближенной оценке значений максимальных коэффициентов динамической добавки для составных частей вагонов на трехосных и четырехосных тележках принимают:

- среднее вероятное значение коэффициента динамической добавки для обрессоренных частей кузова по ГОСТ 33211-2014 (пункт 4.6.2);

- расчетный статический прогиб рессорного подвешивания в вагоне с минимальной расчетной массой f ₁ = 0,015 м при значении расчетного статического прогиба менее 0,015 м;

- параметр распределения для вагона с минимальной расчетной массой  = 1,5.

А.4 Продольную силу инерции тележки и ее составных частей определяют по формуле (5.2) при продольной силе, действующей на вагон по А.2.

Продольная сила инерции тележки приложена к упорной поверхности подпятника шкворневой или соединительной балки тележки и уравновешена продольными силами инерции масс составных частей тележки, приложенными в их центре масс. Допускается учитывать продольную силу инерции массы составной части тележки приложением распределенного по ее объему ускорения.

А.5 Вертикальные кососимметричные силы, представляющие собой систему взаимно уравновешенных вертикальных сил, возникающих вследствие различного уровня положения опорных точек пути под колесами тележки, различной жесткости и высоты пружин и рессор буксового подвешивания (или рессорных комплектов центрального подвешивания), отклонений по плоскости опорных поверхностей рам тележек и других неточностей, учитывают для трехосных и четырехосных тележек, имеющих жесткую раму, а также для частей трехосных и четырехосных тележек, передающих нагрузки от пятника на надрессорные балки и имеющих жесткое соединение элементов (шкворневая балка трехосной тележки, соединительная балка четырехосной тележки). Система кососимметричных сил состоит из четырех равных сил, из которых две силы, расположенные по диагонали, действуют вверх, а две другие - вниз.

Для шкворневой балки трехосной тележки, имеющей четыре точки опоры на две надрессорные балки, кососимметричные силы прикладывают к местам опоры шкворневой балки тележки на надрессорные балки.

Для трехосной тележки, не имеющей опорных скользунов в конструкции надрессорных балок, кососимметричную силу Р _K, Н, приложенную к одному месту опоры шкворневой балки тележки, определяют по формуле

,

(А.2)

где z - вертикальное эквивалентное смещение в месте приложения кососимметричной силы, соответствующее вертикальному отводу одной рельсовой нитки, равному 6,7 мм/м (для расстояния между центрами нажатия рессорных комплектов 2I _РК, м, в продольном относительно оси пути направлении: z = ), м;

- расстояние между местами опоры шкворневой балки тележки на надрессорные балки тележки в боковом относительно оси пути направлении, м;

- расстояние между кругами катания колес одной колесной пары, м (принимают 2S = 1,58 м);

- жесткость рессорного комплекта, расположенного под одним концом надрессорной балки трехосной тележки, Н/м;

- жесткость шкворневой балки трехосной тележки при кососимметричной нагрузке (на 1/4 шкворневой балки), Н/м.

Для соединительной балки четырехосной тележки кососимметричные силы прикладывают к местам опоры соединительной балки тележки на опорные скользуны надрессорных балок.

Действие вертикальных кососимметричных сил на соединительную балку четырехосной тележки учитывают, если выполнено условие

,

(А.3)

где z - вертикальное эквивалентное смещение, м, в месте приложения кососимметричной силы, соответствующее вертикальному отводу одной рельсовой нитки, равному 6,7 мм/м;

- база четырехосной тележки, м;

- минимальное значение динамического прогиба опорного скользуна постоянного контакта при его применении или зазора при применении опорных скользунов зазорного типа, предусмотренное конструкторской документацией на четырехосную тележку, м.

Кососимметричную силу Р _K, Н, приложенную к одному месту опоры соединительной балки тележки, вычисляют по формуле

,

(А.4)

где - расстояние между продольными осями опорных скользунов надрессорных балок четырехосной тележки, м;

- расстояние между кругами катания колес одной колесной пары, м (принимают 2S = 1,58 м);

- жесткость рессорного комплекта, расположенного под одним концом надрессорной балки четырехосной тележки, Н/м;

- жесткость соединительной балки четырехосной тележки при кососимметричной нагрузке (на 1/4 соединительной балки), Н/м.

Примечание - Вертикальные кососимметричные силы действуют на соединительную балку четырехосной тележки при условии замыкания расположенных по диагонали опорных скользунов между соединительной и надрессорными балками тележки.

А.6 Боковую рамную силу Н _Р, Н, действующую от колесной пары на раму тележки вычисляют по формуле

,

(A.5)

где - среднее вероятное значение рамной силы, Н, вычисляемое по формуле (5.4) при конструкционной скорости вагона;

- расчетная односторонняя вероятность (принимают  = 0,97).