stify">     – при торможении сжатого поезда на максимальной скорости ν=120 км/ч 
 
 

     – при торможении сжатого поезда на скорости ν=20 км/ч 
 

– при торможении растянутого  поезда на максимальной скорости   ν=120 км/ч 
 
 

– при торможении растянутого  поезда на скорости ν=20 км/ч 

6 Расчёт тормозного цилиндра на прочность

 
 

     Корпус  тормозного цилиндра представляет собой  полую цилиндрическую оболочку.

Рисунок 6.1 – Силовые факторы  в сечении цилиндрической оболочки 

     Сечение х=0 свободное , сечение х=l, т.к нижняя крышка является жёсткой заделкой.

     Имеем давления на стенки оболочки равномерно распределённую нагрузку в виде давления 0,4 МПа. 

                                                         
 
 

где   , , значения функции Крылова равны (из табл.1 стр.449 [6]) исходя из параметра : = 0.6784, = 1.1039, = 0.6812, = 0.2713. 

                                       (6.3) 

     Параметр  находим по формуле

                                                   
 

где - коэффициент Пуассона (принимаем равным 0,3)

        а -  расстояние от оси у до центра толщины оболочки ( из чертежа 184 мм)

        h- толщина оболочки ( из чертежа 12 мм) 

тогда 

     Определим для определения отношений значений функций Крылова в нашем случае, тогда: 
 
 

     Определив коэффициент отношений функций  Крылова и зная заданную нагрузку на стенки оболочки равную 0.4 МПа определим  основной момент действующий из-за того что цилиндрическая оболочка имеет  нижнюю фиксацию с крышкой тормозного цилиндра. 

= 
=0.35 МПа 

     Напряжения  изгиба в поперечном сечении распределяются по толщине стенки линейно, тогда

                                                   
 
                                                

где    z – расстояние от поверхности распределения нагрузки до срединной поверхности оболочки ( из чертежа равно 178 мм ). 
 
 

     Касательные напряжения в поперечном сечении  рассчитаем по формуле 

 
             
 

     Эпюры полученных напряжений в общем виде при фиксированной нагрузке представлены на рисунке 0.0

Рисунок 6.2 – Общий вид эпюр касательных и напряжений изгиба 

     Условие прочности имеет вид  
 
 

     Для стали =485 МПа 
 
 

     Условие прочности соблюдается. 

     Условие прочности по касательным напряжениям  имеет вид  
 

     Для стали =300…600 МПа 
 
 

     Условие прочности соблюдается.

     Условия прочности оболочки соблюдаются  по двум основным характеристикам,  следовательно корпус тормозного цилиндра выдерживает внутреннюю равномерно распределённую нагрузку в 0.4 МПа.

     Напряжения, возникаемые от внутреннего давления определяются 

      
                                                 

      
                                                    

где давление в цилиндре (принимается возможное давление при испытании цилиндра, );

         толщина стенки корпуса цилиндра;

         радиус цилиндра. 

     Продольная  сила, действующая на крышку цилиндра

                                                  
 

     Напряжение  стенок цилиндра на изгиб может быть определено

                                        
 

Тогда 
 
 
 
 

. 

Должно быть удовлетворено условие

, 

. 

 

Литература

 

     1 Галай, Э.И. Автоматические тормоза подвижного состава железных дорог: учеб.-метод. пособие. Часть 1/ Э.И. Галай; Белорус. ин-т инж. ж.-д. трансп. – Гомель: БелИИЖТ, 1981, – 39с.

     2 Галай, Э.И. Автоматические тормоза подвижного состава железных дорог: учеб.-метод. пособие. Часть 2/ Э.И. Галай; Белорус. ин-т инж. ж.-д. трансп. – Гомель: БелИИЖТ, 1982, – 39с.

     3 Галай Э. И. Тормозные системы железнодорожного транспорта. Конструкция тормозного оборудования: учеб. пособие / Э. И. Галай, Е. Э. Галай;   М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель:       БелГУТ, 2010. – 315 с.

     4 Рудов П. К. Расчет тормозов вагонов: уч.-метод. пособие по курсовому проектированию / П. К. Рудов; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель: БелГУТ, 2010. – 90 с.

     5 ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам: межгос. стандарт. – Взамен ГОСТ 2.105-79, 2.906-71; введ. 1996-07-01 [в Респ. Беларусь введ. Белстандартом с 01.01.97]. – Мн.: Белстандарт, 1996. – 37 с.

     6 Цырлин, М. И. Основные требования к оформлению пояснительных записок курсовых и дипломных проектов (работ) / М. И. Цырлин; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – 2-е изд., – Гомель: БелГУТ, 2007. – 31 с.