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

Приложение Д
(справочное)

Расчетный режим для предварительной оценки сопротивления усталости несущей конструкции

Д.1 Предварительно сопротивление усталости несущей конструкции кузова вагона определяют расчетными методами при действии сил, указанных в таблице Д.1. Учитывают симметричность несущей конструкции кузова вагона и указанные в эксплуатационной документации схемы размещения груза.

Действующие на несущую конструкцию кузова вагона вертикальные и боковые силы уравновешены реакциями в опорных узлах, зависящими от конструктивного устройства опорного узла.

Таблица Д.1 - Силы, действующие на вагон, для предварительного расчета сопротивления усталости несущей конструкции кузова

Силы	Значение силы в режиме III
	а	б	в	г
Продольные	По Д.1.1 а	По Д.1.1 б	По Д.1.1 в	По Д.1.1 г
Вертикальные:
- сила тяжести	По 4.1.3	По 4.1.3	По 4.1.3	По 4.1.3
- составляющая силы инерции	По 4.1.4	По 4.1.4	-	-
- кососимметричные силы	По 4.1.8	По 4.1.8	По 4.1.8	По 4.1.8
- динамическая сила	По Д.1.2	По Д.1.2	По Д.1.2	По Д.1.2
Боковые	По Д.1.3
Самоуравновешенные:
- давление груза 1)	По Д.1.4	По Д.1.4	По Д.1.4	По Д.1.4
- избыточное давление 2)	По Д.1.5	По Д.1.5	По Д.1.6	По Д.1.6
1) При перевозке насыпных и скатывающихся грузов. 2) При перевозке жидких грузов.

Д.1.1 Устанавливают следующие значения и схемы приложения продольных сил к кузову вагона:

а) сила 1,0 МН, направленная внутрь вагона, приложена к опорной поверхности заднего упора автосцепного устройства с одной стороны вагона и уравновешена продольными силами инерции по 4.1.2 масс кузова вагона, тележек, автосцепных устройств и груза;

б) сила 1,0 МН, направленная наружу вагона, приложена к опорной поверхности переднего упора автосцепного устройства с одной стороны вагона и уравновешена продольными силами инерции по 4.1.2 масс кузова вагона, тележек, автосцепных устройств и груза;

в) силы 1,0 МН, направленные внутрь вагона, приложены к опорным поверхностям задних упоров автосцепного устройства с двух сторон вагона;

г) силы 1,0 МН, направленные наружу вагона, приложены к опорным поверхностям передних упоров автосцепного устройства с двух сторон вагона.

При приложении продольных сил дополнительно учитывают действие вертикальной силы, приложенной к соответствующим упорам автосцепного устройства, определяемой по формуле (4.1) при разности уровней осей автосцепок е = 0,05 м.

Для вагонов, оборудованных буферами, дополнительно учитывают:

а) продольную силу 0,5 МН, направленную внутрь вагона и приложенную к контактной поверхности каждого из четырех буферов с двух сторон вагона;

б) продольную силу 0,5 МН, направленную внутрь вагона и приложенную к контактной поверхности каждого из двух буферов с одной стороны вагона, уравновешенной продольной силой, приложенной к опорной поверхности заднего упора автосцепного устройства;

в) продольную силу 0,4 МН, направленную внутрь вагона и приложенную к контактной поверхности двух буферов, расположенных по диагонали с двух сторон вагона.

Д.1.2 Вертикальную динамическую силу, действующую на несущую конструкцию кузова вагона, определяют умножением силы тяжести по 4.1.3 (или напряжений от ее действия) на наибольшее вероятное значение коэффициента динамической добавки К_д, определяемое по формуле

,

(Д.1)

где - среднее вероятное значение коэффициента динамической добавки по формуле (4.12) при конструкционной скорости вагона;

- параметр распределения, принимают  = 1,13;

- расчетная односторонняя вероятность, принимают  = 0,97;

- коэффициент, учитывающий влияние центробежной силы в кривых участках пути; принимают  = 1,1 для рамы вагона,  = 1,2 для шкворневых стоек боковых стен и шкворневых балок.

Д.1.3 Боковую силу учитывают через действие на кузов вагона и груз бокового ускорения 0,74 м/с², а для изотермических вагонов - бокового ускорения 0,98 м/с².

Д.1.4 Давление груза р_а, Па, определяют по формуле

,

(Д.2)

где - давление от силы тяжести насыпного (или скатывающегося) груза, определяемое по формуле (4.8), Па;

- наибольшее вероятное значение коэффициента динамической добавки, определяемое по формуле (Д.1).

Д.1.5 Для котлов вагонов-цистерн для перевозки жидких грузов учитывают действие избыточного давления продукта при температуре 50 °С и инерционного давления, возникающего при действии продольной силы по Д.1.1 а и Д.1.1 б.

Д.1.6 Для котлов вагонов-цистерн для перевозки жидких грузов учитывают действие избыточного давления продукта при температуре 50 °С.

Д.2 Предварительно сопротивление усталости несущей конструкции тележки определяют расчетными методами при действии сил, указанных в таблице Д.2 для случая установки в вагоне двух тележек.

Действующие на несущую конструкцию тележки вертикальные и боковые силы должны быть уравновешены реакциями в опорах тележки на подшипниковые узлы колесных пар, зависящими от конструктивного устройства опор.

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

Таблица Д.2 - Силы, действующие на тележку, для предварительного расчета сопротивления усталости ее несущей конструкции

Силы	Значение силы в режиме III
Продольные
- сила инерции	По Д.2.1
Вертикальные:
- сила тяжести	По 4.4.2
- динамическая сила	По Д.2.2
- кососимметричные силы	По Д.2.4 1)
Боковые	По Д.2.3
1) Учитывают для тележек с жесткой рамой.

Д.2.1 Продольную силу инерции тележки определяют по 4.1.2 при продольной силе, действующей на вагон, по Д.1.1 а.

Продольная сила инерции тележки приложена к упорной поверхности подпятника и уравновешена продольными силами инерции по 4.1.2 масс составных частей тележки, приложенными в их центре масс. Допускается учитывать продольную силу инерции массы составной части тележки приложением распределенного по ее объему ускорения.

Д.2.2 Вертикальную динамическую силу, действующую на несущую конструкцию тележки, определяют умножением силы тяжести по 4.1.3 (или напряжений от ее действия) на наибольшее вероятное значение коэффициента динамической добавки, определяемое по формуле (Д.1), в которой определяют по 4.7.2 при конструкционной скорости вагона.

Д.2.3 Боковую силу, действующую на несущую конструкцию тележки, определяют с учетом рамной силы Н_р, Н, по формуле

,

(Д.3)

где - среднее вероятное значение рамной силы по формуле (4.14) при конструкционной скорости вагона, Н;

- расчетная односторонняя вероятность; принимают  = 0,97.

Д.2.4 Кососимметричную силу Р_к, Н, определяют по формуле

,

(Д.4)

где z - вертикальное перемещение одного колеса тележки при проходе односторонней просадки рельса с уклоном рельсовой нити 6,7 мм/м, z = 0,0067  2l_т, м;

- база тележки, м;

2S - расстояние между кругами катания колесной пары, м;

- жесткость первой ступени рессорного подвешивания (на один буксовый узел), Н/м;

- жесткость рамы тележки при кососимметричной нагрузке, Н/м.

Четыре вертикальные кососимметричные силы прикладывают в зоны опоры рамы тележки на первую ступень рессорного подвешивания, две расположенные по диагонали силы действуют вверх, а две другие - вниз.

Д.3 Напряжения, действующие в несущей конструкции кузова вагона и тележки при приложении сил по Д.1 и Д.2, оценивают по эквивалентным значениям, определяемым по формуле (6.1), с понижающим коэффициентом от 0,50 до 0,65 к пределу текучести материала.