Приложение Г (обязательное). Методы определения коэффициентов запаса сопротивления усталости и статической прочности колесной пары

Приложение Г
(обязательное)

Методы определения коэффициентов запаса сопротивления усталости и статической прочности колесной пары

Г.1 Сущность методов

При определении коэффициентов запаса сопротивления усталости и статической прочности колесной пары используются расчетно-экспериментальные методы.

Г.1.1 Расчетный метод используют для определения напряженно-деформированного состояния колесной пары от действия монтажных и эксплуатационных нагрузок при движении по прямым и кривым участкам пути.

Напряженное состояние оси () в составе колесной пары определяется по расчетным сечениям (буксовая шейка; предподступичная часть; подступичная часть; средняя свободная часть).

Напряженное состояние колеса () в составе колесной пары определяется по радиальному сечению диска.

Г.1.2 Экспериментальным методом определяют предел выносливости оси () и колеса ().

Испытания на усталость оси и колеса должны проводиться при имитации их эксплуатационного нагружения в составе колесной пары, то есть, при регулярном знакопеременном изгибе.

База испытаний осей - от 50 до 100 млн. циклов.

База испытаний колес - 20 млн. циклов.

Возможно использование значений пределов выносливости осей и колес, применяемых в аналогичных конструкциях колесных пар с аналогичными осевыми нагрузками.

Г.1.3 Оценку прочности оси и колеса колесной пары производят с помощью коэффициентов запаса сопротивления усталости (n) по условию:

где коэффициент запаса сопротивления усталости должен определяться как отношение максимальных эксплуатационных напряжений, действующих в расчетных сечениях оси и колеса к его пределу выносливости

Г.2 Образец для испытаний

Для испытаний на усталость оси или колеса по расчетному сечению учитывают возможность приложения к ним кругового изгибающего момента, обеспечивающего имитацию движения колесной пары в эксплуатации.

Для определения предела выносливости оси или колеса должно использоваться не менее трех образцов каждого типа.

Г.3 Испытательное оборудование

Испытательное оборудование должно воспроизводить условия испытаний, прилагая к оси или колесу круговой изгибающий момент, обеспечивающий имитацию движения колесной пары в эксплуатации.

Г.4 Порядок проведения испытаний

Образец оси или колеса устанавливают на испытательное оборудование.

Для контроля за величиной напряжений, действующих в расчетных сечениях оси или диска колеса, на их поверхность устанавливают однокомпонентные (ось) или двухкомпонентные (колесо) розетки тензорезисторов.

Один или два образца испытывают при напряжениях, соответствующих минимальному пределу выносливости, необходимому для получения минимального коэффициента запаса сопротивления усталости. Остальные образцы испытывают при напряжениях, увеличенных на 10 - 15% от минимального.

Г.5 Оформление результатов испытаний

Результаты испытаний оформляют протоколом с представлением полученного предела выносливости оси () или колеса ().

Полученные пределы выносливости используют при оценке прочности оси и колеса колесной пары по п. Г.1.3.