В качестве упругих элементов рессорного подвешивания вагонов в основном применяют винтовые цилиндрические пружины. Они позволяют получить необходимые упругие характеристики при небольших габаритах и массах. Пружины изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 1452-69.

В эксплуатации пружины испытывают сложные переменные нагрузки. Поэтому, для точного определения целесообразных размеров пружины, необходимо иметь полную статическую характеристику нагрузок, которые испытывает пружина за все время эксплуатации. Если нет достаточного количества таких данных, выполняют приближенные расчеты, в которых косвенно учитывают факторы, влияющие на усталость рессор. Распространенным является расчет, при котором учитывается коэффициент конструктивного запаса прогиба.

Если при расчете пружины на заданную нагрузку ее размеры получаются очень большими, то однорядную пружину целесообразно заменить многорядной с меньшими диаметрами прутков и пружины, что особенно выгодно, когда пружины воспринимают длительную переменную нагрузку и могут разрушаться от усталости (предел выносливости пружин малого диаметра выше предела выносливости пружин большого диаметра). В вагонах часто применяют двухрядные пружины, вставленные одна в другую, что обеспечивает малые габаритные размеры комплекта пружин.

При известной нагрузке на пружину необходимо сначала выбрать марку стали для изготовления пружины, чтобы принять допускаемые напряжения. Далее определить геометрические характеристики эквивалентной однорядной пружины и только потом перейти к расчету двухрядной.

Наибольший расчетный прогиб упругого элемента определяется по формуле (2.7.1)

, (2.7.1)

где - статический прогиб рессорного подвешивания, = 0,05 мм;

- коэффициент конструктивного запаса прогиба, величина которого должна быть не менее для грузовых вагонов =1,8.

Наибольшую расчетную вертикальную силу определяют из выражения

, (2.7.2)

где - статическая нагрузка, действующая на двухрядную пружину, P = 24,63 кН;

- максимальное значение коэффициента вертикальной динамики, определяется по формуле (2.7.3)

, (2.7.3)

Диаметр прутка эквивалентной однорядной пружины определяется по формуле (2.7.4)

, (2.7.4)

где - расчетная сила, = 39,36 кН;

m - индекс пружины, m = 5,5;

- допускаемое касательное напряжение, = 750 МПа;

- поправочный коэффициент, зависящий от индекса пружины, определяется по формуле (2.7.5)

, (2.7.5)

Средний диаметр эквивалентной пружины определяется по формуле (2.7.6)

(2.7.6)

Число рабочих витков эквивалентной пружины определяется по формуле (2.7.7)

, (2.7.7)

где G - модуль сдвига, G = 0,8·1011 Па;

Высота пружины в сжатом состоянии определяется по формуле (2.7.8)

Другое по теме:

Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на технико-экономические показатели машин
Значительный рост всех отраслей народного хозяйства требует перемещения большого количества грузов и пассажиров. В системе машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства тракторы и автомобили – мобильные энергетические и транспортные средства. Тракторы предназнач ...

Состав и управление главного энергетического комплекса двухвальной дизельной энергетической установки грузового судна
Судовая энергетическая установка – сердце и кровеносная система судна. Сама идея корабля, как автономного технического комплекса, способного выполнять полезные функции в условиях агрессивной внешней среды, изначально подразумевает неизбежную энергозависимость, которая со временем только р ...

Расчет четырехосного вагона-цистерны для перевозки сжиженных газов
Проведены расчеты по выбору основных технико-экономических параметров грузового вагона, а именно по определению грузоподъемности, линейных размеров вагона; вписыванию вагона в габарит; нагрузкам, действующим на вагон и его части; по устойчивости колесной пары против схода с рельса; оси ко ...