Конструирование частей дозатора

2.6 Конструирование частей дозатора

При разработки металлоконструкции частей дозатора и узлов их соединений рассматриваются характерные случаи нагружения дозатора при реализации полной силы тяги локомотива. Первый случай – машина перемещается под уклон, оба крыла раскрыты на рабочий угол. Второй случай – машина перемещается на прямом горизонтальном участке, одно крыло раскрыто на наибольший рабочий угол, второе полностью прикрыто; третий случай – машина на прямом горизонтальном участке, одно крыло раскрыто на минимальный рабочий угол, второе полностью прикрыто. Первые два случая рассматриваются при расчете крыла на прочность.

При расчете крыла на прочность в первом приближении принимают следующую расчетную схему: крыло как балка на двух опорах с одной консолью; по длине балки действуют равномерно распределенные нагрузки q_р.кр и q_в.кр.

Рисунок 7- Схема сил действующих на крыло

Суммарная приведенная сила резанию и волочению крыла и , кН:

\

кН,

кН.

Определяем равномерно распределенные нагрузки q_р.кр и q_в.кр, Н/м [2]:

; (28)

, (29)

где и  -суммарная приведенная сила резанию и волочению крыла, кН.

Н/м;

Н/м.

Определим реакции в опорах С и Е:

М_с=0:  отсюда

М_Е=0:

Нам необходимо определить наиболее опасное сечение крыла, для этого составим эпюру изгибающего момента.

Рассмотрим участки:

1 участок

:  

 ,

 ,

2 участок

:  

 ,

 

Определение момента кручения крыла

Вследствие смещения нагрузок q_р.кр и q_в.кр относительно опор в вертикальной плоскости крыло по длине будет скручиваться моментом М_.кр.

 

Рисунок 8- Схема для определения крутящего момента действующего на крыло

Для определения наиболее опасного сечения крыла, рассмотрим эпюру крутящего момента.

Рассмотрим участки:

1 участок

:  

 ,

 

2 участок

:  

 ,

 

3 участок

:  

 ,

 

Так как на крыло действуют изгибающий момент М_изг и момент кручения М_кр, то для определения наиболее опасного сечения приведем эти моменты к одному М_пр [6]_.

, (30)

Выполним подбор сечения крыла, для этого рассмотрим наиболее опасное сечение.

Рисунок 9 – Схема крыла в опасном сечении

Определим момент сопротивления W_z опасного сечения, см³ [6]:

 (31)

где h –высота сечения; b – ширина сечения.

Представим сечение в виде двух прямоугольников, тогда

 получим

Определим напряжение в сечении [6]:

 (32)

 условие выполняется.

При расчете щита на прочность рассматривают первый и третий случаи нагружения дозатора. Для первого случая принимают следующую расчетную схему: щит как двухконсольная балка, на длине которой L_щ действуют равномерно распределенные нагрузки q_рщ и q_вщ.

Рисунок 10 - Схема сил действующих на щит

Расстояние от консоли до ролика принято по прототипу l_кщ=0,52м.

Определяем реакцию R_c^|, действующую со стороны крыла:

Определяем равномерно распределенные нагрузки q_рщ и q_вщ, Н/м [2]:

; (33)

, (34)

где и  - сила резания и волочения действующие на крыло, кН.

Н/м;

Н/м.

Определим реакции в опорах А и В:

М_В=0:

М_А=0:

Нам необходимо определить наиболее опасное сечение щита, для этого составим эпюру изгибающего момента.

Рассмотрим участки:

1 участок

:  

 ,

 ,

2 участок

:  

 ,

 

3 участок

:  

 ,

 .

Для третьего случая нагружения принимают расчетную схему: щит как двухконсольная балка, на длине L_щ которой действуют равномерно распределенная нагрузка q_кщ, сила F_скр на консоли от опирания крыла, происходит скручивание щита моментами М_кщ и М_скр.

 

Рисунок 11 – Схема действия крутящего момента на щит

Для определения наиболее опасного сечения крыла, рассмотрим эпюру крутящего момента.

Рассмотрим участки:

1 участок

:  

 ,

 

Так как на крыло действуют изгибающий момент М_изг и момент кручения М_кр, то для определения наиболее опасного сечения приведем эти моменты к одному М_пр.

 

,

Выполним подбор сечения крыла, для этого рассмотрим наиболее опасное сечение.

Рисунок 12 – Схема щита в опасном сечении

Определим момент сопротивления W_z опасного сечения:

где h –высота сечения; b – ширина сечения.

Представим сечение в виде двух прямоугольников, тогда  получим

Определим напряжение в сечении:

 условие выполняется.