Что называется обрессоренными частями вагона

Виды колебания кузова вагона

Во время движения по рельсовому пути кузов вагона испытывает сложные колебательные движения. Эти колебания возбуждаются динамическими усилиями и обусловливаются неровностями пути, наличием зазоров на стыковых рельсовых соединениях, коничностью поверхности катания колесных пар, а также наличием неровностей на этой поверхности, непостоянством физических свойств материалов пути и колесных пар, типом рессорного подвешивания, изменением скорости вагона и друрими.

Рессорное подвешивание и гасители колебаний, применяемые в вагонах, уменьшают влияние динамических усилий и обеспечивают более плавное движение вагона. Однако действие этих усилий (вертикальных, поперечных и продольных) настолько существенно, что обрессоренные массы вагонов приходят в колебательное состояние.

При изучении колебаний кузова вагона он рассматривается в пространственной системе координат (рис. 1, а) как твердое тело. Под влиянием действующих на вагон сил могут возникать следующие виды главных колебаний.

Рис. 1 – Главные виды колебаний

Подпрыгивание, когда обрессоренные части вагона перемещаются вверх и вниз параллельно первоначальному положению по оси z–z на величину ±z (рис. 1, б), возникает под действием вертикальных динамических сил, вызывающих одинаковые ускорения по концам кузова.

Продольная качка или галопирование – обрессоренные части вагона совершают вращательное движение относительно оси у–у на некоторый угол ±θ (рис. 1, в) – возникает от ударов колес на стыках, наличия выбоин на одной колесной паре или от неуравновешенности кузова. Галопирование вагона обычно возникает одновременно с подпрыгиванием.

Колебания поперечного относа – кузов и тележка вагона перемещаются вдоль оси у–у (рис. 1, г). Этот вид колебаний возникает совместно с колебаниями боковой качки (рис. 1, д) под действием горизонтальных боковых сил, параллельных оси.

Виляние, когда кузов вращается вокруг вертикальной оси на некоторый угол ±ψ (рис. 1, е), вызывается коничностью поверхности катания колес, неправильной установкой колесных пар, неодинаковой величиной диаметра колес, извилистостью пути.

Подергивание (рис. 1, ж) – перемещение вагона вдоль оси х–х. Оно появляется при трогании поезда с места, торможении вследствие неуравновешенности поступательно движущихся масс локомотива.

Названные колебания могут проявляться отдельно и совместно с другими видами, поэтому вагон совершает сложное движение. Зная причины появления колебаний и их характер, можно определить условия устойчивого и безопасного движения вагона, подобрать рациональные параметры его рессорного подвешивания и поглощающих аппаратов автосцепного устройства. К динамическим характеристикам вагона относятся периоды различных видов колебаний, коэффициенты динамики и критические скорости. В динамике вагонов различают собственные колебания, которые происходят от начального толчка без воздействия в дальнейшем на надрессорное строение каких-либо внешних сил, и вынужденные колебания, возникающие под влиянием периодически меняющейся силы, которую обычно называют возмущающей.

Частота собственных колебаний υc зависит от массы надрессорных частей вагона и жесткости рессорного подвешивания. Частота вынужденных колебаний υв, равна частоте изменений возмущающей силы.

При равенстве частот υв и υc, т. е. при υв:υc = 1, амплитуда колебаний значительно возрастает, наступает явлениерезонанса колебаний, т. е. совпадение периодов свободных колебаний с периодом проявления возмущающей силы. Явление резонанса колебаний характеризуется большими амплитудами или, если применяются ограничивающие колебания устройства, чрезмерно большими силами.Эти силы и перемещения вызывают повышенный износ, а также поломки деталей вагонов и угрожают безопасности движения. Явление резонанса происходит при определенной скорости, которая называется критической. Для гашения колебаний и предотвращения явлений резонанса предусматривается рессорное подвешивание с необходимой величиной коэффициента относительного трения, при которой обеспечивается условие ненарастания колебаний.

где φ – коэффициент относительного трения в рессорном подвешивании;

fст – статический прогиб рессорного подвешивания;

Источник

Рессорное подвешивание вагонов

Содержание

Классификация

В рессорном подвешивании вагонов наибольшее распространение получили витые цилиндрические пружины, которые позволяют получать необходимые упругие характеристики (гибкость и жесткость) при малой массе и габаритных размерах; смягчают вертикальные и горизонтальные толчки и удары, а в совокупности с гасителями колебаний обеспечивают спокойный ход вагона и безопасность движения. Цилиндрические пружины изготавливаются завивкой из стали 55С2, 55С2А, 60С2, 60С2А.

Конические пружины

Конические пружины применяются для получения нелинейной силовой характеристики (зависимость прогиба от действующей на пружину внешней нагрузки), которая обеспечивает непериодичность колебаний и уменьшает опасность возникновения резонанса. Эти пружины сложны в изготовлении и ремонте и поэтому не нашли широкого применения в вагоностроении.

Пневматические рессоры

Пневматические рессоры являются наиболее прогрессивными упругими элементами рессорного подвешивания, применяются в тележках пассажирских вагонов скоростных поездов (ЭР-200, «Русская тройка», «Сокол»). Они позволяют поддерживать горизонтальное положение пола вагона на определенном уровне над головками рельсов независимо от нагрузки, что обеспечивается автоматическим регулированием давления воздуха внутри рессор. Кроме того, они обладают хорошими вибро- и шумогасящими свойствами, имеют малую массу. Однако они сложнее по конструкции и обслуживанию.

Пневморессоры бывают баллонного, диафрагменного и смешанного типов. Диафрагменные пневморессоры наиболее предпочтительны, т. к. позволяют получать регулируемые характеристики вертикальной и горизонтальной жесткости. В систему пневматического рессорного подвешивания входит компрессор, который используется одновременно для получения сжатого воздуха для автотормозов и автоматического открывания и закрывания входных дверей пассажирских вагонов.

Резиновые и резинометаллические упругие элементы

Резиновые и резинометаллические упругие элементы обладают хорошими амортизирующими свойствами, способностью гасить вибрационные и звуковые колебания, имеют почти в 5 раз большую энергоемкость и почти в 6 раз меньшую объемную массу, чем у стали. Однако недостаточное применение таких элементов в вагонах объясняется свойствами резины, существенно влияющими на упругие характеристики при различных климатических условиях и длительности эксплуатации. На железных дорогах России резиновые элементы применяются в виде упругих прокладок в буксовом рессорном подвешивании и боковых скользунах, а также в шкворневых узлах тележек скоростных вагонов и вагонов электро- и дизель-поездов.

Резинометаллические рессоры изготавливаются набором резиновых элементов с привулканизированными к ним металлическими пластинами. Резиновые элементы могут работать на сжатие, сдвиг и на сжатие со сдвигом.

Торсионная рессора

Тарельчатая рессора

Тарельчатая рессора состоит из ряда упругих стальных тарелей, соединенных в секции по две, четыре, шесть и т. д. (в зависимости от получения заданного статического прогиба). Под воздействием силы тарели распрямляются, вследствие возникающего прогиба и трения по концам тарелей смягчается ударная нагрузка. В вагоностроении тарельчатые рессоры применяются очень редко.

Кольцевая рессора

Кольцевая рессора состоит из наружных и внутренних стальных колец, опирающихся друг на друга своими конусными поверхностями. Под действием силы возникает прогиб рессоры вследствие упругих деформаций растяжения наружных и сжатия внутренних колец. Эта рессора может амортизировать до 60-70% воспринимаемой ею нагрузки; может применяться в рессорном подвешивании тяжеловесных грузовых вагонов и поглощающих аппаратах автосцепки.

В тележках старого типа применяется эллиптическая листовая рессора конструкции Н. К. Галахова, разработанная им в 1909 г. в бывших Тамбовских мастерских (ныне Тамбовский вагоноремонтный завод). По простоте устройства и гибкости она превосходит эллиптические рессоры Клиффа (США) и И.О. Брауна (Россия). Рессора Н. К. Галахова, имеющая примерно форму эллипса, состоит из двух пятирядных половин, соединенных по концам. Элементами рессорного подвешивания вагонных тележек являются также гасители колебаний, ограничивающие амплитуду колебаний кузова, особенно при резонансных скоростях движения и поглощающие энергию колебаний. Деформация упругих элементов рессорного подвешивания способствует снижению сил и ускорений, воспринимаемых кузовом вагона, при прохождении неровностей пути.

Наиболее широко на ж.-д. подвижном составе применяются фрикционные (в основном в тележках грузовых вагонов) и гидравлические (тележки пассажирских вагонов) гасители колебаний.

Фрикционный гаситель колебаний с постоянной силой трения состоит из башмаков со стаканами и пружинами, установленных в пазах надрессорной балки. Стакан прижат к фрикционной планке предварительно сжатой пружиной; создаваемая гасителем колебаний сила трения постоянна и зависит только от жесткости и величины предварительного сжатия пружины, а также от коэффициента трения трущихся поверхностей.

Во фрикционном цилиндрическом гасителе колебаний силы трения, пропорциональные прогибу рессорного подвешивания, возникают на трущихся поверхностях стакана и двух раздвигающихся клиньев при их относительных перемещениях при деформации пружины под действием нагрузки от надрессорной балки тележки, которая передается на дисковый гаситель колебаний через нажимной конус и прокладку. В надбуксовом подвешивании моторных тележек некоторых электропоездов устанавливается также фрикционный дисковый гаситель колебаний. Применяются телескопические фрикционные гасители, которые устанавливаются вертикально и наклонно для одновременного гашения амплитуд вертикальных и горизонтальных колебаний вагона. Они просты по конструкции и позволяют быстро заменять неисправный гаситель колебаний.

В тележках пассажирских вагонов применяются гидравлические телескопические гасители колебаний, в которых сила сопротивления создается из-за перемещения вязкой жидкости (веретенное, трансформаторное, приборное масло) поршнем из одной полости в другую через узкие калиброванные (дроссельные) отверстия. Возникающее при этом вязкое трение зависит от скорости перемещения жидкости. При трении механическая энергия колебательного движения вагона превращается в тепловую, которая затем рассеивается.

Для смягчения действия горизонтальных динамических нагрузок (боковых толчков), возникающих при набегании гребней колес на головку рельса, извилистом движении тележки, проходе криволинейных участков пути и стрелок, и для возвращения отклоненного кузова в среднее положение на вагонных тележках пассажирских вагонов устанавливаются возвращающие устройства. Различают устройства, возвращающая сила которых создается на счет использования: силы тяжести кузова, воздействующего на тележку; поперечной упругости элементов рессорного подвешивания вагона. К первому типу относятся устройства, в которых имеются катки между наклонными плоскостями и люлечное рессорное подвешивание с вертикальными и наклонными люлечными подвесками, которые шарнирно соединены с надрессорной балкой тележки и с балкой, на которую опираются пружины рессорного подвешивания.

Для улучшения поперечной устойчивости пассажирского вагона при высокой вертикальной гибкости рессорного подвешивания применяются стабилизаторы (в основном рычажной и торсионной конструкций), обеспечивающие упругое сопротивление только крену кузова вагона и позволяющие значительно увеличивать суммарный статический прогиб рессорного подвешивания вагона.

Источник

ГОСТ 33211-2014
Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам

Купить ГОСТ 33211-2014 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО «ЦНТИ Нормоконтроль»

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

Информация бюро по стандартам МГС о дополнительном присоединении страны Украина (UA, Минэкономразвития Украины); ИУС 4-2018

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Режимы для определения прочности, устойчивости сжатых конструкций и сопротивления усталости

5 Режимы для определения показателей динамических качеств, динамических сил и устойчивости к выжиманию и опрокидыванию при движении

6 Требования к прочности, устойчивости сжатых конструкций и сопротивлению усталости

7 Требования к показателям динамических качеств и устойчивости к выжиманию и опрокидыванию при движении

8 Требования к автоматическому сцеплению вагонов и проходу сцепленными вагонами кривых участков пути

9 Требования к воздействию вагона на железнодорожный путь

Приложение А (справочное) Пример расчета сил, действующих на боковую раму при проверке на прочность

Приложение Б (справочное) Пример метода расчета коэффициента запаса устойчивости к сходу колеса с рельсов при выжимании

Приложение В (справочное) Пример метода расчета коэффициента запаса устойчивости к опрокидыванию

Приложение Г (обязательное) Метод расчета относительного вертикального перемещения автосцепок при проходе сцепом вагонов переломов профиля

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

Этот ГОСТ находится в:

Организации:

Freight wagons. Requirements to structural strength and dynamic qualities

Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

ВАГОНЫ ГРУЗОВЫЕ

Требования к прочности и динамическим качествам

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения,обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ОАО «ВНИИЖТ»)

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом МТК 524 «Железнодорожный транспорт»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 22 декабря 2014 г. № 73-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по MK (ИСО 3166) 004—97

Код страны по МК(ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 июня 2015 г. № 565-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33211-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2016 г.

Настоящий стандарт может быть применен на добровольной основе для соблюдения требований технического регламента «О безопасности железнодорожного подвижного состава»

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты» (по состоянию на 1 января текущего года), а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

При отсутствии данных для груза в таблице 2 должны быть приняты значения входящих в формулу (4.8) величин из таблицы 2 для сходных типов грузов, обеспечивающие максимальное значение давления силы тяжести насыпного груза.

Боковая расчетная погонная сила для вагонов-платформ не должна быть менее 25 кН на 1 м длины секции бокового борта.

4.1.7 Для котлов вагонов-цистерн для перевозки жидких грузов при проверке на прочность принимают следующие значения расчетного давления:

а) сумма внутреннего избыточного давления насыщенных паров жидкости или сжиженного газа при температуре 50 °С (если иное не предусмотрено в конструкторской и эксплуатационной документации) и давления гидравлического удара. Давление гидравлического удара определяют как отношение силы инерции жидкого груза Л/_и, определяемой по формуле (4.2) к минимальной площади внутреннего поперечного сечения обечайки котла.

Таблица 2 — Характеристики насыпных грузов

Угол естественного откоса ф, радианы

Угол трения по металлу 6, радианы

Агломерат железной руды

Влажные песок, глина, грунт

Молотая сухая известь

Каменный уголь, штыб

Апатит, апатитовый концентрат

Сажа (технический углерод)

При расчете давление гидравлического удара принимают одинаковым по величине на протяжении всего котла и прикладывают с внутренней стороны котла к днищу и по всей длине обечайки котла. В случае действия продольной силы по 4.1.1 а давление действует на днище стой же стороны, в случае действия продольной силы по 4.1.1 б давление действует на днище со стороны противоположной действию силы;

б) внутреннее избыточное давление насыщенных паров жидкости или сжиженного газа при температуре 50 °С (если иное не предусмотрено в конструкторской и эксплуатационной документации).

4.1.8 Действие вертикальной кососимметричной силы учитывают, если выполнено условие

где 2/_в — база вагона (база секции вагона для вагонов сочлененного типа), м;

А — минимальное значение динамического прогиба бокового скользуна постоянного контакта при его применении или зазора при применении боковых скользунов зазорного типа, предусмотренное конструкторской документацией на тележку, м.

Примечание — Действию вертикальных кососимметричных сил соответствует движение вагона по переходным кривым с отводом возвышения наружного рельса равным 3,2 мм/м при условии замыкания боковых скользунов, расположенных по диагонали.

4.2 Прочность несущей конструкции кузова вагона определяют при действии сил, возникающих при текущем ремонте:

а) действие силы тяжести по 4.1.3, уравновешенной четырьмя реакциями в зонах, предусмотренных для подъема вагона на домкратах;

б) действие силы тяжести по 4.1.3, уравновешенной четырьмя реакциями в концевых частях шкворневых балок;

в) действие силы тяжести по 4.1.3, уравновешенной двумя реакциями в концевых частях одной шкворневой балки и пятнике с противоположного конца вагона;

г) действие силы тяжести по 4.1.3 (без учета силы тяжести груза), уравновешенной реакциями в двух концевых частях шкворневых балок, расположенных по диагонали вагона;

д) действие силы тяжести по 4.1.3, уравновешенной двумя реакциями в концевой балке в зонах на расстоянии 0,79 м от оси пути и пятнике с противоположного конца вагона.

При наличии дополнительных схем подъема кузова вагона, предусмотренных эксплуатационными документами, для них должна быть определена прочность несущей конструкции.

4.3 Для составных частей несущей конструкции кузова вагона дополнительно проверяют прочность при действии сил, указанных в п. 4.3.1—4.3.23.

4.3.1 Котел вагона-цистерны, предназначенного для перевозки жидких грузов, проверяют на прочность при действии:

а) расчетного давления по требованиям ([1], подпункты 6.8.2.1.14 и 6.8.2.1.15) для минимальной площади внутреннего поперечного сечения обечайки;

б) испытательного (пробного) давления, определяемого в соответствии с национальными нормативными документами* государств, приведенных в предисловии.

При определении прочности расчетными методами необходимо дополнительно учитывать давление от силы тяжести жидкого груза по 4.1.6.

При определении прочности расчетными методами необходимо учитывать минимальные толщины стенок котла, допустимые конструкторскими, технологическими и эксплуатационными документами.

Примечание — Учитывают допуск на толщину проката, утонение при изготовлении, коррозионный износ от действия перевозимого груза за расчетный ресурс вагона с учетом стойкости антикоррозионных покрытий.

4.3.2 Котел вагона-цистерны, предназначенного для перевозки жидких грузов, проверяют расчетными методами на устойчивость сжатых конструкций при действии внешнего избыточного давления по требованиям ([1], подпункт 6.8.2.1.7). При этом необходимо учитывать минимальные толщины стенок котла, допустимые конструкторскими, технологическими и эксплуатационными документами.

Примечание — Учитывают допуск на толщину проката, утонение при изготовлении, коррозионный износ от действия перевозимого груза за расчетный ресурс вагона с учетом стойкости антикоррозионных покрытий.

* В Российской Федерации применяют ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 11 июня 2003 г. № 91. Зарегистрированы Минюстом России 19 июня 2003, per. № 4776.

ГОСТ 33211-2014

4.3.3 Угловые стойки полувагона с торцевыми дверями проверяют на прочность при действии наружу на две из них с одной стороны вагона давления от силы тяжести по 4.1.6 для скатывающегося груза.

4.3.4 Торцевую стену (двери) полувагона проверяют расчетными методами на прочность при действии:

а) продольной силы равной одной третьей части силы тяжести груза, равномерно распределенной на нижнюю часть стены (двери) до высоты 600 мм по всей ширине;

Примечание — Соответствует случаю перевозки тяжелых, уложенных штабелями, грузов.

б) продольной силы равной одной четвертой части силы тяжести груза, равномерно распределенной на всю поперечную площадь стены и дополнительный ограждающий щит, укрепленный над ней сверху с помощью четырех вертикальных стоек, имеющий контур габарита погрузки.

Примечание — Соответствует перевозке штабельных грузов с шапкой. Используется при определении расчетными методами прочности торцевой стены вагонов для перевозки леса.

4.3.5 Несущую конструкцию кузова вагона, предназначенного для разгрузки на вагоноопрокиды-вателе, проверяют на прочность при одновременном действии

— вертикальной силы равной силе тяжести вагона по 4.1.3, распределенной по верхней обвязке согласно ГОСТ 22235 (пункт 5.3.2);

— давления силы тяжести насыпного груза по 4.1.6, с учетом направления ускорения свободного падения, возникающего при опрокидывании вагона.

При расчете допускается учитывать давление силы тяжести насыпного груза путем приложения к боковой стене, шарнирно опертой верхней обвязкой в зонах по ГОСТ 22235 (пункт 5.3.2), равномерно распределенной силы равной 0,25Q_B, где Q_B — сила тяжести груза вагона с максимальной расчетной массой.

Силы уравновешены реакциями в опорных узлах, зависящими от конструктивного устройства опорного узла.

4.3.6 Несущую конструкцию кузова вагона, для погрузки которого эксплуатационными документами предусмотрено использование колесных погрузчиков и разгрузчиков, проверяют на прочность при действии в любом месте пола силы по ГОСТ 22235 (пункты 4.3.1,5.4.1,4.6.1).

4.3.7 Открытые торцевые борта платформ и кронштейны для их опоры проверяют на прочность при действии сил по ГОСТ 22235 (пункт 4.4.1).

4.3.8 Вагоны, предназначенные для перевозки на паромах, проверяют расчетными методами на прочность при действии:

Примечание — Соответствует продольному (килевому) крену до 10°.

Примечание — Соответствует боковому крену до 30°.

Силы уравновешены реакциями в приспособлениях для закрепления вагона и груза. Допускается уточнять действующие силы в зависимости от характеристик парома.

4.3.9 Составные части вагона, предусматривающие возможность нахождения обслуживающего персонала, проверяют на прочность при действии двух вертикальных сил по 1,0 кН каждая, распределенных по площади 0,25 * 0,25 м 2 и приложенных на расстоянии 0,5 м друг от друга в любой части.

4.3.10 Подножки и лестницы проверяют на прочность при одновременном действии двух вертикальных сил по 1,0 кН каждая, приложенных на расстоянии 0,3 м друг от друга, и продольной силы 1,0 кН, приложенной в плоскости подножки и ступени лестницы в тех же зонах.

4.3.11 Вертикальные и горизонтальные поручни проверяют на прочность при одновременном действии вертикальной и боковой сил по 1,0 кН каждая, приложенных к середине поручня.

4.3.12 Для крыш вагонов расчетными методами подтверждают прочность и устойчивость сжатых конструкций при действии давления максимальной снеговой нагрузки с полным нормативным значением согласно ([2], раздел 5). Для крыш вагонов-хопперов, не оборудованных устройствами, предотвращающими возникновение вакуума внутри кузова при разгрузке, расчетными методами подтверждают устойчивость сжатых конструкций при действии внешнего избыточного давления 30 кПа.

4.3.13 Силы для проверки прочности, действующие на вагон от применяемых механизмов при погрузке или выгрузке, от работы установленных на вагоне механизмов, определяют в конструкторской документации на вагон в соответствии с его условиями эксплуатации и ГОСТ 22235.

4.3.14 Предохранительные устройства, предназначенные для предотвращения падения на путь оборудования вагона, проверяют на прочность при действии двукратной силы тяжести по 4.1.3 предохраняемого оборудования.

4.3.15 Составные части вагона, тормозную рычажную передачу и кронштейны ее крепления, воспринимающие действие сил в тормозной системе, проверяют расчетными методами на прочность при действии максимальной силы на штоке поршня тормозного цилиндра, определяемой без учета жесткости отпускной пружины и без учета потерь (при коэффициенте полезного действия равном единице).

4.3.16 Составные части несущей конструкции кузова вагона, на которых закреплено подвесное оборудование, проверяют на прочность при действии:

где Л/_у — продольная сила по 4.1.1 а, приложенная к вагону, Н;

Примечание — Принято значение ускорения, действующего на порожний вагон при соударении при установке его в подпоре на сортировочной горке.

т_т — минимальная расчетная масса вагона, кг.

где Л/_и определяют по формуле (4.2) для кузова вагона с минимальной расчетной массой при Л/_у по

/Т7_К — масса кузова вагона с минимальной расчетной массой, кг;

д — ускорение свободного падения по 4.1.3;

h_B — расстояние в вертикальном направлении от центра масс кузова вагона с минимальной расчетной массой до уровня оси автосцепки, м;

х — расстояние в продольном направлении от среднего поперечного сечения кузова вагона до центра масс подвесного оборудования, м;

2/_в — база вагона (база секции вагона для вагонов сочлененного типа), м.

Продольную и вертикальную силу от действия ускорения по формулам (4.10) и (4.11) при использовании расчетных методов прикладывают к центру масс подвесного оборудования. Допускается прикладывать силы инерции массы подвесного оборудования приложением распределенного по объему ускорения. Передачу сил от подвесного оборудования на кузов вагона определяют с учетом устройства их соединения.

Для проверки отсутствия резонанса рекомендуется проводить расчетную оценку собственных частот колебаний подвесного оборудования в сравнении с собственными частотами колебаний несущей конструкции кузова и характерными частотами колебаний на рессорном подвешивании.

4.3.17 Крышки люков полувагона и составные части вагона, обеспечивающие их крепление и запор, проверяют на прочность при следующих условиях:

а) при падении крышки люка на упоры при разгрузке полувагона, загруженного до максимальной расчетной статической осевой нагрузки;

б) при падении на закрытую крышку при погрузке вагона кускового груза общей массой 2000 кг (при массе отдельных кусков не более 100 кг) с высоты 3 м;

в) при падении в центр закрытой крышки груза массой 150 кг с высоты 3 м.

4.3.18 Кронштейны для подтягивания проверяют на прочность расчетными методами при продольной силе 100 кН, приложенной к середине кронштейна.

4.3.19 Устройства крепления грузов в полувагонах (если применяются) проверяют на прочность расчетными методами:

ГОСТ 33211-2014

— увязочные и лесные скобы и кольца внутри кузова, расположенные в верхней и средней частях стен — при приложенной силе 30 кН;

— увязочные и лесные скобы и кольца внутри кузова, расположенные в нижней части стен — при приложенной силе 150 кН;

— увязочные скобы и кольца снаружи кузова, расположенные в верхней части стен — при приложенной силе 30 кН.

4.3.20 Увязочные скобы, кольца и поворотные кронштейны, расположенные внутри кузова в крытых вагонах (если применяются), проверяют на прочность расчетными методами при приложенной силе, кН:

30. в верхней и средней части стен;

50. в нижней части стен;

4.3.21 Устройства крепления грузов в вагонах-платформах (если применяются) проверяют на прочность расчетными методами при приложенной силе, кН:

30. увязочные скобы и кольца на боковых балках;

Рекомендуется определять силы, действующие на фитинговые упоры по формуле (4.2) при массе контейнера, предусмотренной эксплуатационной документацией и международным соглашением [3].

4.3.22 Вагоны, оборудованные буферами, проверяют на прочность при действии:

а) продольной силы 1,00 МН, направленной внутрь вагона и приложенной к контактной поверхности каждого из четырех буферов с двух сторон вагона;

б) продольной силы 1,00 МН, направленной внутрь вагона и приложенной к контактной поверхности каждого из двух буферов с одной стороны вагона, уравновешенной продольной силой, приложенной к опорной поверхности заднего упора автосцепного устройства;

в) продольной силы 1,00 МН, направленной внутрь вагона и приложенной к контактной поверхности двух буферов, расположенных по одну сторону от автосцепки с двух сторон вагона;

г) продольной силы 0,75 МН, направленной внутрь вагона и приложенной к контактной поверхности каждого из четырех буферов с двух сторон вагона на расстоянии 50 мм ниже центральной оси буфера.

4.3.23 Составные части автосцепного устройства, а также их крепление на вагоне проверяют на прочность при действии сил, указанных в национальных нормативных документах 1 государств, приведенных в предисловии.

4.4 Прочность несущей конструкции тележки определяют при действии сил, указанных в таблице 3 для случая установки в вагоне двух тележек (для четырехосного вагона).

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. Пример расчета сил, действующих на боковую раму тележки, приведен в приложении А.

4.4.1 Продольную силу инерции тележки определяют по 4.1.2 при продольной силе, действующей на вагон, по 4.1.1 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.

Таблица 3 — Силы, действующие на тележку, для определения прочности ее несущей конструкции

Значение силы в режиме 1

— сила при торможении

— сила от действия горочного вагонного замедлителя

— составляющая силы инерции

* С коэффициентом 0,5.

Примечание — Режиму 1а соответствует сочетание сил, действующих на тележку при соударении вагона при роспуске с сортировочной горки, режиму 16 — при проходе вагонного замедлителя при роспуске вагона с сортировочной горки, режиму 1в — при торможении состава, двигающегося в кривом участке пути.

4.4.2 Силу тяжести кузова вагона, опирающегося на тележку, определяют по 4.1.3. Сила тяжести приложена к опорной поверхности подпятника тележки и рабочей поверхности бокового скользуна при использовании боковых скользунов постоянного контакта.

4.4.3 Вертикальную составляющую силы инерции, действующую на тележку, определяют по формуле (4.3) для кузова вагона с максимальной расчетной массой с учетом высоты центра масс кузова вагона над центрами осей колесных пар равной 2,0 м и базы вагона равной 7,8 м. При этом, в формуле (4.2) учитывают продольную силу, действующую на вагон, по 4.1.1 а. Вертикальная составляющая силы инерции приложена к опорной поверхности подпятника тележки.

4.4.4 Продольную силу, действующую на тележку от горочного вагонного замедлителя, принимают равной 240 кН. Продольная сила приложена к упорной поверхности подпятника и уравновешена реакциями в ограничителях продольных перемещений одной колесной пары с одной стороны проема для их установки (наружной или внутренней).

Примечание — Сила соответствует действию горочного вагонного замедлителя на одну колесную пару

4.4.5 Боковую силу, действующую на тележку, определяют по формуле (4.4) для базы вагона 7,8 м, расстояния между задними упорами автосцепных устройств 10,05 м, длины вагона по осям сцепления 12,02 м. Боковая сила приложена к упорной поверхности подпятника.

4.4.6 Продольную силу инерции тележки определяют по 4.1.2 при продольной силе, действующей на вагон, по 4.1.1 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.

4.4.7 Продольную силу, действующую при торможении на ограничители продольных перемещений колесной пары в проеме для их установки, принимают равной действительной силе нажатия тормозных колодок и определяют по 4.5.3. Продольные силы, действующие на тележку при торможении, самоуравновешенные.

Дополнительно должны быть учтены силы реакции, возникающие в кронштейнах подвеса тормозной рычажной передачи тележки.

4.5 Составные части несущей конструкции тележки дополнительно проверяют на прочность при действии сил, указанных в п. 4.5.1—4.5.3.

4.5.1 Площадку или прилив для размещения бокового скользуна на над рессорной балке тележки, несущие составные части бокового скользуна проверяют на прочность при действии вертикальной силы 370 кН и соответствующей продольной силы трения.

4.5.2 Составные части несущей конструкции тележки, на которых закреплено подвесное оборудование, проверяют расчетными методами на прочность при действии сил по 4.3.16 для минимальной расчетной массы вагона, базы вагона равной 7,8 м, высоты центра масс кузова вагона над центрами осей колесных пар равной 2,0 м и х = /_в.

ГОСТ 33211-2014

Силы прикладывают к центру масс подвесного оборудования. Передачу сил от подвесного оборудования на несущую конструкцию тележки определяют с учетом устройства их соединения.

4.5.3 Составные части тележки, тормозную рычажную передачу и кронштейны ее крепления, воспринимающие действие сил в тормозной системе вагона, проверяют расчетными методами на прочность при действии максимальной силы на штоке поршня тормозного цилиндра, определяемой без учета жесткости отпускной пружины и без учета потерь (при коэффициенте полезного действия, равном единице).

4.6 Сопротивление усталости несущей конструкции кузова вагона определяют при действии сил по 4.6.1,4.6.2.

При определении сопротивления усталости расчетными методами учитывают симметричность несущей конструкции кузова вагона и указанные в эксплуатационной документации схемы размещения груза. При определении сопротивления усталости методами испытаний допускается уменьшать количество схем размещения груза при испытаниях на основании определения сопротивления усталости расчетными методами.

Для предварительной оценки сопротивления усталости несущей конструкции вагона рекомендуется применять расчетный режим, описанный в приложении Д, а также проводить проверку отсутствия резонанса по результатам расчетного определения собственных частот колебаний несущей конструкции кузова в сравнении с характерными частотами колебаний на рессорном подвешивании.

Таблица 4 — Распределение продольных сил, действующих на несущую конструкцию кузова вагона через автосцепные устройства, для определения сопротивления усталости

Источник