, (3.2)
(мм),
де L - довжина ресори, обумовлена ​​точками кріплення підвісок;
а - довжина хомута;
Е - модуль пружності матеріалу стали 55С2 і 60С2,
кГс/мм 2 ;
n до - число корінних листів;
n н - число набраних листів;
b і h - відповідно ширина і товщина листа.
Жорсткість ресори
, (3.3)
(кГс/мм).
Напруга в корінних аркушах, в МПа, з урахуванням знака визначається, причому величини L, а, b і h підставляються в см, а P - у кГс.
, (3.4)
(МПа),
в набраних аркушах
, (3.5)
(МПа).
Позитивними вважаються напруги розтягнення, негативними - стиснення. Отримані значення і необхідно порівняти з допускаються значеннями
і . (3.6)
Допустиме напруження [s до ] і [s н ] при розрахунку ресори на статичне навантаження становить 600 МПа (В»6000 кГс/см 2 ).
3.3 Розрахунок гвинтових ресор
При розрахунку пружин, як і при розрахунку листових ресор, перше завдання полягає у визначенні прогину і напруги вибраного з існуючих типів пружин. Друге завдання є продовженням першої, якщо напруга в пружині буде більше допустимого, і полягає в розрахунку більш посиленою порівняно з існуючою пружиною.
На сучасних електровозах застосовують дворядні гвинтові ресори
У таблиці 3.2 наводяться вихідні дані для розрахунку гвинтових ресор. br/>
Таблиця 3.2 - Вихідні дані для зовнішніх гвинтових ресор
Параметр
Зовнішні пружини
Внутрішні пружини
Середній діаметр витка, мм
170
106
Діаметр прутка, мм
36
22
Число робочих витків
5
8
Повне число витків
6,5
9,5
Як видно з малюнка 3.1, навантаження на кожну пару пружин становить половину від навантаження Р, що припадає на ресору.
, (3.7)
(тс),
де Q - навантаження на пружину.
Виходячи з того, що на електровозах ВЛ10 застосовуються дворядні пружини, випливає, що навантаження, що припадають на кожну з однієї пари, будуть неоднаковими. Основною умовою рівноміцності дворядних пружин, вживаних на електрорухомому складі, є однакові напруги внутрішньої і зовнішньої пружин, тобто p> Рівність напруг без урахування кривизни витків дозволяє встановити співвідношення між навантаженнями
, (3.8)
. (3.9)
З урахуванням наведених вище співвідношень зробимо розрахунок зовнішніх і внутрішніх пружин
3.3.1 Розрахунок внутрішніх пружин
Навантаження на пружину (згідно 3.8)
(кГс)
Статичний прогин пружини
, (3.10)
(мм)
де D - середній діаметр витка;
n - число робочих витків пружини;
Q - навантаження на пружину в кГс;
G - модуль пружності матеріалу при крученні;
G = 8.10 3 кГс/мм 2 ;
d - діаметр прутка.
Дотичні напруження від крутіння пружини
, (3.11)
кГс/мм 2 ,
де D - середній діаметр витка в см;
d - діаметр прутка в см.
, (3.12)
.
Індекс пружини
, (3.13)
.
Отримане значення необхідно порівняти з допускаються значенням
. (3.14)
Допустиме дотичне напруження [П„] пружини при крученні становить 500 ... 550 МПа (50 ... 55 кГс/мм 2 ).
Таким чином, розрахункове значення напруги виявилося менше допустимого (35,42 кГс/мм 2 <50 ... 55 кГс/мм 2 ), тобто умова виконується.
Жорсткість пружини
, (3.15)
кГс/мм.
3.3.2 Розрахунок зовнішніх пружин
Навантаження на пружину (згідно 3.9)
(кгс)
Статичний прогин пружини (Згідно 3.10)
(мм)
В
Дотичні напруження від крутіння пружини (згідно 3.11)
кГс/мм 2 ,
де D - середній діаметр витка в см;
d - діаметр прутка в см.
Тут (згідно 3.12)
.
Індекс пружини (згідно 3.13)
.
Отримане значення необхідно порівнюємо з допускаються значенням. Допустиме дотичне напруження [П„] пружини при крученні як зазначалось вище с...
