Đồ án Kết cấu tính toán đầu máy toa xe

Cơ sở tính toán, kiểm nghiệm má giá toa xe hàng Thứ tự truyền lực trong giá chuyển hƣớng toa xe hàng: Tải trọng từ thùng xe  cối chuyển hƣớng  xà nhún  lò xo trung ƣơng  má giá  bầu dầu  cổ trục bánh xe  đƣờng sắt. Truyền phản lực từ đƣờng sắt lên theo thứ tự ngƣợc lại. Đối với giá chuyển hƣớng toa xe hàng, khi tính toán độ bền cần phải xét tới các loại tải trọng: tải trọng thẳng đứng tĩnh, tải trọng thẳng đứng động, lực ngang sƣờn do lực ly tâm và lực gió gây ra, tải trọng gây ra do lực tác dụng giữa bánh xe và đƣờng ray, lực ngang gây ra do tải trọng ngang sƣờn, tải trọng sinh ra do lực hãm. Tuy nhiên khi tính toán độ bền của má giá chịu tải trọng thẳng đứng thì chỉ xét đến tải trọng thẳng đứng tĩnh Pt, tải trọng thẳng đứng động Pđ, tải trọng thẳng đứng phụ thêm do lực ngang sƣờn gây ra Pn, lực thẳng đứng sinh ra do hãm P’. Các tải trọng này có tính đối xứng với cả hai mặt phẳng thẳng đứng dọc và nằm ngang của bản thân má giá, có thể gộp lại vào bài toán chung. Tuy nhiên, lực thẳng đứng sinh ra do hãm có khi không xảy ra cùng lúc với một trong ba tải trọng kia, nên đƣợc xử lý thành một bài toán riêng.

pdf36 trang | Chia sẻ: tueminh09 | Ngày: 26/01/2022 | Lượt xem: 833 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Kết cấu tính toán đầu máy toa xe, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Page 1 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE Giáo viên hƣớng dẫn : ThS VŨ VĂN HIỆP Sinh viên thực hiện : MAI VĂN TÚ Lớp : 64DCDM01 Mã sinh viên : 64DCDM3020 Hà Nội, năm 2016 BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN ĐẦU MÁY TOA XE VÀ TÀU ĐIỆN METRO ---------- Page 2 MỤC LỤC MỤC LỤC ............................................................................................................. 2 LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................... 4 CHƢƠNG 1 ........................................................................................................... 6 TỔNG QUAN VỀ GIÁ CHUYỂN HƢỚNG TOA XE HÀNG Ở VIỆT NAM .. 6 1.1. Các loại giá chuyển hƣớng toa xe hàng đang đƣợc sử dụng trên Đƣờng sắt Việt Nam. ...................................................................................................... 6 1.1.1. Giới thiệu chung ................................................................................. 6 1.1.2. Kết cấu của một số loại GCH toa xe hàng ......................................... 6 1.2. Đánh giá chung các loại GCH toa xe hàng đang sử dụng ở Việt Nam. . 11 CHƢƠNG 2 ......................................................................................................... 12 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TÍNH TOÁN, CƠ SỞ TÍNH TOÁN, KIỂM NGHIỆM MÁ GIÁ TOA XE HÀNG VIỆT NAM............................................. 12 2.1. Phƣơng án thiết kế..................................................................................... 12 2.2. Thông số kết cấu của giá chuyển hƣớng G – G do Ấn Độ sản xuất ......... 13 2.3. Cơ sở tính toán, kiểm nghiệm má giá toa xe hàng .................................... 14 CHƢƠNG 3 ......................................................................................................... 16 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN MÁ GIÁ TOA XE HÀNG DƢỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG ..................................................... 16 3.1. Các lực tác dụng lên má giá toa xe hàng .................................................. 16 3.1.1. Tải trọng thẳng đứng tĩnh. .................................................................. 16 3.1.2. Tải trọng thẳng đứng động .................................................................. 17 3.1.3. Tải trọng thẳng đứng phụ thêm do lực ngang sƣờn gây ra. ................ 17 3.2. Sự phân bố và điểm đặt của P trên kết cấu cơ bản của má giá..19 3.3. Đặc trƣng hình học của kết cấu má giá.....19 3.3.1. Đặc trƣng hình học của mặt cắt I, II, III (thanh 1)..20 3.3.2. Đặc trƣng hình học của mặt cắt VIII và VIIIa (thanh 5).20 3.3.3. Đặc trƣng hình học của mặt cắt IX và X (thanh 2).21 3.3.4. Đăc trƣng hình học của các mặt cắt IV và V (thanh 3)...22 3.3.5. Đặc trƣng hình học của mặt cắt VI và VII (thanh 4)...23 Page 3 3.4. Biểu đồ momen do các lực X1, X2, X3, X4, X5 gây ra...23 3.4.1. Biểu đồ momen uốn do lực X1 = 1 gây ra...23 3.4.2. Biểu đồ momen do lực X2 = 1 gây ra..24 3.4.3. Biểu đồ momen do lực X3 = 1 gây ra..25 3.4.4. Biểu đồ momen do lực X4 = 1 gây ra..25 3.4.5. Biểu đồ momen do lực X5 = 1 gây ra..26 3.4.6. Biểu đồ momen do tải trọng P gây ra..27 3.5. Xây dựng và giải hệ phƣơng trình chính tắc.....27 3.6. Kiểm nghiệm điều kiện bền..30 KẾT LUẬN.35 TÀI LIỆU THAM KHẢO...36 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 4 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, giao thông vận tải đƣờng sắt đang là một trong các hình thức giao thông vận tải quan trọng của một xã hội phát triển. Ở Việt Nam thì công cuộc đổi mới của ngành Đƣờng sắt Việt Nam (ĐSVN) trong những năm qua đã có những chuyển biến đáng kể về đầu máy cũng nhƣ toa xe, nhằm nâng cao chất lƣợng chạy tàu cũng nhƣ chất lƣợng phục vụ. Chuyên ngành Đầu máy toa xe ngày càng trở nên quan trọng hơn nữa, vì để đáp ứng đƣợc những yêu cầu về phát triển giao thông đƣờng sắt thì đội ngũ kỹ thuật nắm một vài trò cực kỳ quan trọng. Và để đáp ứng đƣợc tốc độ phát triển của ngành đƣờng sắt thì phải cần một đội ngũ rất lớn, có trình độ, có những phẩm chất tốt đẹp, có những đức tính của thế kỷ 21 – thế kỷ của công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Trên đầu máy cũng nhƣ trên toa xe có rất nhiều bộ phận, các bộ phận này có mối liên hệ với nhau để giúp cho đầu máy toa xe có thể hoạt động đƣợc. Một bộ phận không thể thiếu trên cả đầu máy và toa xe đó là: “ giá chuyển hƣớng”. Giá chuyển hƣớng là bộ phận chạy của đầu máy và toa xe, giúp cho đoàn tàu thông qua đƣờng cong một cách dễ dàng cũng nhƣ nâng cao tính êm dịu khi tàu chạy, cũng là bộ phận chịu tác dụng của các lực xung kích, lực hãm, lực kéoTrên toa xe hàng, giá chuyển hƣớng khá là đa dạng, với đặc thù là chuyên chở các loại hàng hoá với khối lƣợng hàng hoá lớn, và thậm trí là hàng hoá siêu trƣờng siêu trọng, tải trọng tác dụng lên giá chuyển hƣớng là rất lớn vì vậy đòi hỏi giá chuyển hƣớng phải đƣợc tính toán thiết kế một cách chi tiết và cẩn thận đảm bảo đủ độ bền trƣớc tải trọng mà má giá phải chịu. Đồ án: “Kết cấu tính toán Đầu máy toa xe” là một đồ án nằm trong chƣơng trình đào tạo của chuyên ngành Đầu máy toa xe, đây là một đồ án rất quan trọng và cần thiết dành cho sinh viên chuyên ngành Đầu máy toa xe. Nó giúp cho sinh viên biết đƣợc kết cấu cũng nhƣ nguyên lý hoạt động của của bộ phận trên đầu máy, toa xe, nắm chắc kiến thức đã đƣợc học, vận dụng những ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 5 kiến thức đã học vào thực tế làm cho việc học không bị nhàn chán vì lý thuyết xuông khô khan. Trên cơ sở đó, đồ án môn học: “Kết cấu tính toán đầu máy toa xe” của em với đề tài: “Tính toán kiểm nghiệm độ bền của Má Giá toa xe hàng dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng” sẽ cho chúng ta thấy đƣợc điều kiện làm việc của Má giá toa xe hàng là rất khắc nghiệt, vì vậy đỏi hỏi khi tính toán thiết kế Má giá phải nắm chắc kiến thức không chỉ về lý thuyết mà còn cả thực tế, tính toán cẩn thận để tạo ra đƣợc những loại Má giá có độ tin cậy cao, làm việc ổn định, lâu dài với chi phí hợp lý. Vì đây là đồ án chuyên ngành đầu tiên trong chuyên ngành đầu máy toa xe của em nên khó có thể tránh khỏi những thiếu xót nên mong thầy (cô) trong bộ môn giúp đỡ em để trong những đồ án sau em sẽ có thêm kinh nghiệm để tránh vấp phải những thiếu xót và tốt hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn các thầy (cô) trong bộ môn: “Đầu máy toa xe” đã giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án môn học này, đặc biệt là ThS Vũ Văn Hiệp đã giúp đỡ em một cách tận tình để em có thể hoàn thành tốt và đúng tiến độ đồ án này. Em xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày 20/10/2016 Sinh viên thực hiện Mai Văn Tú ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 6 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GIÁ CHUYỂN HƢỚNG TOA XE HÀNG Ở VIỆT NAM 1.1. Các loại giá chuyển hƣớng toa xe hàng đang đƣợc sử dụng trên Đƣờng sắt Việt Nam. 1.1.1. Giới thiệu chung Giá chuyển hƣớng (GCH) là bộ phận chạy của đầu máy và toa xe, giúp cho đoàn tàu thông qua đƣờng cong một cách dễ dàng cũng nhƣ nâng cao tính năng êm dịu khi tàu chạy, cũng là bộ phận chịu tác dụng của các lực xung kích, lực hãm, lực kéo Do lịch sử để lại, hiện nay trên đƣờng sắt Việt Nam đàn sử dụng rất nhiều loại GCH có kết cấu, tính năng động lực khác nhau đƣợc nhập từ nhiều nƣớc nhƣ Mỹ, Ấn Độ, Bỉ, Rumani, Nga, Trung Quốc, Tuỳ theo trình độ phát triển công nghệ, điều kiện kinh tế, xã hội, điều kiện địa lý của mỗi nƣớc mà có quan điểm thiết kế khác nhau. Mỗi loại có ƣu nhƣợc điểm riêng cũng nhƣ cách bảo dƣỡng sửa chữa là khác nhau, điều này gây nên những khó khăn cho công tác vận dụng và công tác chế tạo, sửa chữa. Hiện nay đƣờng sắt Việt Nam sử dụng khá nhiều loại GCH toa xe hàng (tổng cộng có khoảng 4212 toa xe hàng khổ đƣờng 1000mm), tuy nhiên phổ biến hơn cả vẫn là các loại sau: - GCH toa xe hàng QC, Mi Sơn do Trung Quốc sản xuất. - GCH toa xe hàng do Ấn Độ sản xuất. - GCH toa xe hàng do Rumani, Mỹ, Bỉ sản xuất. - GCH toa xe hàng do Công ty xe lửa Gia Lâm sản xuất gồm: 34B, GL– GCH-02. 1.1.2. Kết cấu của một số loại GCH toa xe hàng a) Kết cấu của GCH toa xe hàng QC do Trung Quốc sản xuất ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 7 Đây là GCH toa xe hàng thép đúc liền, có độ bền tƣơng đối cao, sử dụng bầu dầu ổ trƣợt, loại này có tính năng động lực không tốt do độ nhún tĩnh nhỏ.  Cấu tạo: Hình 1.1: Kết cấu GCH toa xe hàng QC 1: Bánh xe 4: Guốc hãm 2: Má giá 5: Lò xo trung ƣơng 3: Bầu dầu 6: Xà nhún  Thông số kỹ thuật: Khoảng cách trục trong một GCH: 1659 (mm) ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 8 Bánh xe thép đúc cán liền: Ф750 x 130 (mm) Khoảng cách hai tâm bàn trƣợt: 1120 (mm) Bàn trƣợt: 90 x 92 x180 (mm) Tải trọng trục: 14 (T/trục) Tổng độ nhún tĩnh trong một giá chuyển : 23 mm b) Kết cấu GCH toa xe hàng do Ấn Độ sản xuất  Cấu tạo: Hình 1.2: Kết cấu GCH toa xe hàng do Ấn Độ sản xuất ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 9 1 : Bánh xe 6: Bầu dầu 11 : Khe trƣợt 2 : Má giá 7: Cối chuyển hƣớng 3 : Xà nhún giảm chấn ma sát 8 : Bàn trƣợt dƣới 4: Lò xo trung ƣơng 9: Xà mang guốc hãm 5: Cá hãm, guốc hãm 10: Đế guốc hãm  Thông số kỹ thuật: Đây là loại giá chuyển toa xe hàng thép đúc, có độ bền tƣơng đối cao: σb >500 MPa, đƣợc ram ở nhiệt độ thích hợp cới các thông số nhƣ sau: Khoảng cách trục trong một GCH: 1700(mm) Bánh xe thép đúc cán liền: Ф780 x 135 (mm) Khoảng cách hai tâm bàn trƣợt: 1120(mm) Hộp trục: bầu dầu ổ bi kim (không có hộp bao) Sử dụng hệ lò xo trung ƣơng Tải trọng trục: 13,5 (T/trục) Độ nhún tĩnh trong một giá chuyển: 45 ÷ 50 (mm) Qua nhiều năm vận dụng thì GCH Ấn Độ đƣợc đánh giá là giá chuyển hƣớng có tính năng động lực tốc, độ ổn định cao, độ an toàn cao, ít hỏng hóc, vận dụng và sửa chữa dễ dàng. Loại GCH này đang đƣợc ngành đƣờng sắt nghiên cứu thiết kế để thay thế cho các loại GCH hiện tại đã quá lỗi thời và độ bền kém. c) GCH toa xe hàng kiểu GL-GCH02 do công ty xe lửa Gia Lâm sản xuất  Cấu tạo: 1: Bánh xe 6: Đế guốc hãm 2: Má giá 7: Bầu dầu ổ bi 3: Cá hãm, guốc hãm 8: Bàn trƣợt dƣới 4: Xà nhún 9: Xà mang guốc hãm 5: Hệ lò xo trung ƣơng ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 10 Hình 1.3: Kết cấu GCH toa xe hàng kiểu GL – GCH02  Các thông số kỹ thuật: Đây là loại giá chuyển toa xe hàng thép hàn, có độ bền tƣơng đối, chế tạo đơn giản, các thông số kỹ thuật nhƣ sau: Khoảng cách trục trong một GCH: 1650 (mm) Bánh xe thép đúc cán liền: Ф780 x 135 (mm) Khoảng cách hai tâm bàn trƣợt: 1120 (mm) ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 11 Hộp trục: kết cấu bầu dầu ổ bi kim (không có hộp bao) Sử dụng hệ lò xo trung ƣơng Tải trọng trục: 13,5 (T/trục) Tổng độ nhún tĩnh trong một giá chuyển: 45 ÷ 50 (mm) 1.2. Đánh giá chung các loại GCH toa xe hàng đang sử dụng ở Việt Nam. Mỗi loại GCH toa xe hàng đang sử dụng ở Việt Nam có kết cấu khác nhau do đó có những đặc điểm rất khác nhau trong quá trình vận dụng cũng nhƣ sửa chữa. Xét về công nghệ chế tạo, trên đƣờng sắt Việt Nam hiện nay đang sử dụng cả hai loại GCH má thép đúc và má thép hàn. Tuyệt đại bộ phận GCH thép đúc đƣợc chế tạo ở nƣớc ngoài, GCH chế tạo trong nƣớc trƣớc đây sử dụng công nghệ hàn tán, GCH thép hàn mới đƣợc chế tạo tại Việt Nam trong những năm gần đây là GCH toa xe hàng 34B, đƣợc sử dụng cho các toa xe hàng đóng mới năm 2002 Xét về số lƣợng và thời gian, GCH thép đúc đƣợc sử dụng từ năm 1963 với GCH Rumani, tiếp theo là GCH QC của Trung Quốcloại này đang chiếm phần lớn số lƣợng GCH toa xe hàng ở trên đƣờng sắt Việt Nam. Về cấu tạo, các GCH thép đúc đều đƣợc lắp ghép từ má giá, xà nhún với một hệ lò xo trung ƣơng. Trong quá trình vận dụng loại này có sức bền và độ an toàn cao, bảo dƣớng sửa chữa đơn giản. Về tính năng động lực, theo lý thuyết so với GCH thép đúc, GCH thép hàn 1 hệ lò xo hộp trục có ƣu điểm nổi bật là giảm đƣợc trọng lƣợng dƣới lò xo, giảm chấn ma sát hộp trục làm giảm biên độ dao động đứng và ngang, đƣợc quan tâm sử dụng cho các đoàn tàu chạy với tốc độ >120km/h. Xu hƣớng phát triển của ngành đƣờng sắt Trong những năm gần đây, đặc biệt là sau khi chuyển đổi tổ chức Tổng công ty Đƣờng sắt với sự ra đời của Công ty Vận tải hàng hoá đƣờng sắt, lĩnh vực vận tải hàng hoá đƣợc chú trọng và đang khởi sắc. Doanh thu ngày càng cao, chiếm tỷ trọng tới gần 40% tổng doanh thu vận tải. ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 12 Tháng 02/2004, tấn xếp hàng hoá tăng trƣởng 44,8%, tần km hàng hoá tăng trƣởng 40,8% so với cùng kỳ năm trƣớc. Để đảm bảo chất lƣợng cho các toa xe hàng, việc quan tâm đầu tiên là phải có bộ GCH tốt. Do vậy giá chuyển hƣớng toa xe hàng phải thoả mãn các yêu cầu sau: - Có kết cấu tiên tiến, đặc biệt phải có độ bền cao, ao toàn trong vận tải. - Tốc độ, tải trọng tƣơng thích với điều kiện sử dụng của đƣờng sắt Việt Nam. - Cấu tạo đơn giản, các chi tiết đƣợc tiêu chuẩn hoá có tính lắp lẫn cao thuận lợi trong bảo dƣỡng sửa chữa. CHƢƠNG 2 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TÍNH TOÁN, CƠ SỞ TÍNH TOÁN, KIỂM NGHIỆM MÁ GIÁ TOA XE HÀNG VIỆT NAM 2.1. Phƣơng án thiết kế Hiện nay đƣờng sắt Việt Nam sử dụng khoảng 4212 toa xe hàng các loại khổ đƣờng 1000 mm, với các loại toa xe khác nhau, giá chuyển hƣớng khác nhau, trong đó toa xe G đƣợc sử dụng nhiều nhất với số lƣợng khoảng 1762 chiếm 41%. Trong các loại toa xe G phổ biến nhất là loại toa xe G – G nhập của Ấn Độ, đây là loại toa xe có tự nặng nhẹ nhất nhƣng chịu đƣợc tải trọng lớn. Từ những phân tích ở trên, cũng nhƣ ở chƣơng 1,cũng nhƣ dựa vào ƣu nhƣợc điểm của các loại GCH toa xe hàng đang sử dụng ở trên đƣờng sắt Việt Nam, em thấy GCH toa xe hàng G – G do Ấn Độ sản xuất có tính năng ƣu việt, độ an toàn cao, vận dụng bảo dƣỡng sửa chƣa dê dàng. Vì vậy phƣơng án của em là về: “Má giá toa xe hàng G – G do Ấn độ sản xuất”. Má giá là chi tiết trực tiếp nhận lực từ xà nhún truyền xuống, nên nó cũng là chi tiết chịu lực chính tất cả các loại tải trọng đều có giá trị rất lớn. Vì vậy việc thiết kế chi tiết má giá đòi hỏi phải hợp lý về khả năng chịu lực, độ bền ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 13 cũng nhƣ tính năng động lực của kết cấu. Hình 2.1: Hình dạng má giá G – G do Ấn Độ sản xuất 2.2. Thông số kết cấu của giá chuyển hƣớng G – G do Ấn Độ sản xuất - Chiều dài toa xe: 13706 (mm) - Chiều dài thùng xe: 12800 (mm) - Chiều rộng thùng xe: 2500 (mm) - Chiều cao thùng xe: 2600 (mm) - Tự nặng của toa xe: 18 (tấn) - Trọng tải: 56 (tấn) - Khổ đƣờng: 1000 (mm) - Tải trọng trục: 14 (T/trục) - Tổng độ nhún tĩnh trong một giá chuyển: 45 ÷ 50 (mm) - Cự ly trục: 1700 (mm) - Khoảng cách hai tâm bàn trƣợt: 1120 (mm) - Khoảng cách giữa 2 vòng lăn bánh xe: 2s = 1054 (mm) - Sử dụng bầu dầu ổ bi, với thông số ổ bi: Ф100 x Ф250 x60 (mm) - Đƣờng kính bánh xe: Ф780 (mm) Má thép đúc, cối chuyển đúc liền với xà nhún, giảm chấn nêm ma sát ở xà nhún, xà hãm đúc, kiểu rƣợt, một hệ lò xo trung ƣơng. Thông số lò xo trung ƣơng: 5 tổ lò xo + lò xo ngoài: Φ27 x Φ113 x 185 (mm) + lò xo trong : Φ16 x Φ66 x 185 (mm) ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 14 - Bội suất hãm giá chuyển: 6 - Trọng lƣợng 1 giá chuyển hƣớng: Qgc = 3 (tấn) - Vật liệu chế tạo: thép có ứng suất bền lớn 550 MPa, ứng suất chảy lớn hơn 300 MPa. - Vận tốc tính toán: 80km/h (22,22 m/s) 2.3. Cơ sở tính toán, kiểm nghiệm má giá toa xe hàng Thứ tự truyền lực trong giá chuyển hƣớng toa xe hàng: Tải trọng từ thùng xe  cối chuyển hƣớng  xà nhún  lò xo trung ƣơng  má giá  bầu dầu  cổ trục bánh xe  đƣờng sắt. Truyền phản lực từ đƣờng sắt lên theo thứ tự ngƣợc lại. Đối với giá chuyển hƣớng toa xe hàng, khi tính toán độ bền cần phải xét tới các loại tải trọng: tải trọng thẳng đứng tĩnh, tải trọng thẳng đứng động, lực ngang sƣờn do lực ly tâm và lực gió gây ra, tải trọng gây ra do lực tác dụng giữa bánh xe và đƣờng ray, lực ngang gây ra do tải trọng ngang sƣờn, tải trọng sinh ra do lực hãm. Tuy nhiên khi tính toán độ bền của má giá chịu tải trọng thẳng đứng thì chỉ xét đến tải trọng thẳng đứng tĩnh Pt, tải trọng thẳng đứng động Pđ, tải trọng thẳng đứng phụ thêm do lực ngang sƣờn gây ra Pn, lực thẳng đứng sinh ra do hãm P’. Các tải trọng này có tính đối xứng với cả hai mặt phẳng thẳng đứng dọc và nằm ngang của bản thân má giá, có thể gộp lại vào bài toán chung. Tuy nhiên, lực thẳng đứng sinh ra do hãm có khi không xảy ra cùng lúc với một trong ba tải trọng kia, nên đƣợc xử lý thành một bài toán riêng. Trong tính toán, trọng lƣợng riêng của má giá gộp vào chung với tải trọng thẳng đứng tĩnh. Tải trọng tính toán P đặt lên thanh ngang dƣới của má giá, thông qua cụm lò xo trung ƣơng, tập trung tại một số điểm. Sự phân chia tải trọng này phụ thuộc vào việc sắp xếp cụ thể của cụm lò xo ở đầu một xà nhún và tỷ lệ thuận với độ cứng của lò xo đặt tại mỗi điểm. Do má giá và tải trọng tính toán P đều đối xứng đối với mặt phẳng thẳng ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 15 đứng dọc mà sơ đồ tính toán của má giá đƣợc tạo thành bởi đƣờng trục tâm hình của mặt cắt ngang các thanh. Nội lực tại mặt cắt ngang các thanh má giá gồm: momen uốn trong mặt phẳng má giá, lực cắt và lực kéo nén dọc trục, không có momen xoắn. Nhƣ sơ đồ tính toán, má giá gồm có 3 ô kín tạo thành khung cứng phẳng,là kết cấu siêu tĩnh bậc 9. Xét tới tính chất đối xứng đối với mặt phẳng thẳng đứng ngang đi qua giữa má giá của kết cấu má giá và tải trọng đặt lên nó, bậc siêu tĩnh giảm xuống chỉ còn 5. Tại mặt cắt ngang nằm trên trục đối xứng, lực cắt (ẩn lực phản đối xứng) không tồn tại. Trong tính toán chỉ cần xem xét một nửa má giá, trong đó mối liên kết của nửa má giá đã bỏ đi đối với nửa còn lại đƣợc thay thế bằng các ràng buộc tƣơng ứng: ngoặc vuông ([ ) – momen uốn, thanh nối – lực dọc trục. Hình 2.2: Má giá và sơ đồ tính toán má giá Để xác định nội lực của má giá, thƣờng dùng phƣơng pháp lực; ở đây cần lƣu ý, các thanh tạo thành má giá nối kết với nhau trong một vùng rộng lớn và ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 16 kích thƣớc mặt cắt ngang các thanh tại vùng kết nối là đại lƣợng đáng kể so với chiều dài của chúng. Qua các công trình nghiên cứu, đặc điểm này của má giá có thể đƣợc xử lý nhƣ sau: - Khi lập sơ đồ tính toán, cho rằng trong vùng nối kết (đƣợc vẽ đậm nét ở sơ đồ tính toán, biểu đồ momen uốn và lực dọc trục giảm nhỏ dần theo quy luật đƣờng thẳng trên một đoạn dài vừa vặn bằng chiều cao mặt cắt ngang của thanh đƣợc xét bắt đầu thừ chỗ góc lƣợn của vùng nối kết; biểu đồ lực cắt không cần vẽ vì vùng nối kết đƣợc coi là tuyệt đối cứng; trên các đoạn thanh nằm giữa hai vùng nối kết, các biểu đồ nội lực đƣợc vẽ theo cách thông thƣờng. - Kết cấu cở bản của má giá theo phƣơng pháp lực đƣợc lựa chọn với các ẩn lực momen uốn X1, X3; lực dọc trục X2, X4; lực cắt X5. CHƢƠNG 3 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN MÁ GIÁ TOA XE HÀNG DƢỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG Tải trọng thẳng đứng đặt lên má giá bao gồm: Tải trọng thẳng đứng tĩnh Pt, tải trọng thẳng đứng động Pđ, tải trọng thẳng đứng phụ thêm do lực ngang sƣờn gây ra Pn, lực thẳng đứng sinh ra cho hãm P’. Tuy nhiên ta chỉ xét ba lực đầu tiên, vì lực thẳng đứng sinh ra do hãm P’ có khi không xảy ra cùng một lúc với ba tải trong kia, nên đƣợc xét thành một bài toán riêng. 3.1. Các lực tác dụng lên má giá toa xe hàng 3.1.1. Tải trọng thẳng đứng tĩnh. Tải trọng thẳng đứng tĩnh đƣợc xác định theo tải trọng trục cho phép, vì nhƣ vậy đảm bảo cho giá chuyển hƣớng lắp ráp đƣợc cho các toa xe hàng có trọng tải khác nhau. Tải trọng tĩnh đặt lên một má giá đƣợc tính theo công thức: o 1 t 2q Q P m   ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 17 trong đó: qo – tải trọng trục cho phép: qo = 14 (T/trục); Q1 – trọng lƣợng của tất cả các chi tiết kể từ chi tiết nằm dƣới sát má giá: Q1 = 2,4 (T); m – số lƣợng má giá trong một giá chuyển: m = 2; do đó: t 2.14 2,4 P 128 2    (kN) 3.1.2. Tải trọng thẳng đứng động Tải trọng thẳng đứng động đặt vào một má giá đƣợc tính theo công thức: d d tP k .P trong đó: kd – hệ số tải trọng động thẳng đứng, đƣợc tính theo công thức: d t c(v d) k a b f    với: a = 0,15 cho phần tử má giá dƣới lò xo của giá chuyển hƣớng b – hệ số xét tới ảnh hƣởng của số lƣợng trục bánh xe mtr trong một giá chuyển hƣớng: tr tr m 2 2 2 b 1 2m 2.2      ; c và d - hệ số, phụ thuộc vào vận tốc toa xe: ta có vận tốc của toa xe: v = 22 m/s nên c = 0,00036, d = 0; v – vận tốc của toa xe, m/s; ft – tổng độ nhún tĩnh của trang trí lò xo ứng với trọng lƣợng toàn thể, ft = 0,045 ÷ 0,05 (m), chọn ft = 0,045 (m); do đó: d 0,00036(22,22 0) k 0,15 1 0,327 0,05     => dP 0,327.128 41,85  (kN) 3.1.3. Tải trọng thẳng đứng phụ thêm do lực ngang sườn gây ra. ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 18 Do ảnh hƣởng của lực ly tâm khi toa xe qua đƣờng cong và lực gió, gọi chung là lực ngang sƣờn, các má giá ở về một bên toa xe chịu thêm một phần tải trọng thẳng đứng, các má giá ở bên kia thì ngƣợc lại, đƣợc giảm tải. Khi bỏ qua biến dạng của lò xo, trị số của tải trọng thẳng đứng phụ thêm gây ra bởi tải trọng ngang sƣờn, đặt lên má giá đƣợc tính theo công thức: lt lt gi li n 1 H .h H .h P ; m .b   trong đó: Hlt – lực ly tâm của phần toa xe ở bên trên chi tiết đƣợc xét, đƣợc tính theo công thức: 2 r lt o v h H Q Rg 2s        , N; với: Qo – trọng lƣợng toàn thể của toa xe: Qo = (56 – 2.3).10 = 500 (kN) v – vận tốc của toa xe khi vào đƣờng cong, R – bán kính đƣờng cong, R = 100 (m); g – gia tốc trọng trƣờng, g = 10 m/s2; hr – độ siêu cao của ray ngoài, với khổ đƣờng 1m, thì hr = 0,08 (m); 2s – khoảng cách vòng lăn bánh xe, 2s = 1054 (mm); Tuy nhiên ở đây ta có thể tính toán một cách xấp xỉ, lấy lực ly tâm bằng 7,5% trọng lƣợng toàn thể của toa xe: lt 7,5.500 H 37,5 (kN) 100    Hgi - lực gió đặt lên thùng xe, gi th thH w.l .h trong đó: w – áp suất gió đặt lên thùng xe: w = 500 (N/m2); lth – chiều dài thùng xe: lth = 12,8 (m); hth – chiều cao thùng xe: hth = 2,6 (m); ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 19  giH 500.12,8.2,6 16640 (N) = 16,64 (kN);  hlt và hgi – khoảng cách thẳng đứng từ điểm đặt lực Pn tới điểm đặt lực lần lƣợt của Hlt và Hgi: ta có hlt = 1,72 (m) hgi = 2,125 (m); n 37,5.1,72 16,64.2,125 P 33 (kN) 2.1,495     3.2. Sự phân bố và điểm đặt của P trên kết cấu cơ bản của má giá  Tổng tải trọng thẳng đứng: t d nP P P P 128 41,85 33 202,85 (kN)       1 P 202,85 P 40,57 (kN) 5 5    2 1P 2P 2.40,57 81,14 (kN)    Kết cấu cơ bản của má giá: X4 X5 X3 X3 X4 X5 X1 X2 P/2 P2 P1/2 70 180 90 250 90 76 180 90 Hình 3.1: Kết cấu cơ bản của má giá 3.3. Đặc trƣng hình học của kết cấu má giá Đặc trƣng hình học của các mặt cắt ở đây là: Jz, F trên sơ đồ ta thấy các ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 20 mặt cắt (I, II, III); (VI, VII); (VIII, VIIIa); (IX, X) đều có đặc trƣng hình học giống nhau. 3.3.1. Đặc trưng hình học của mặt cắt I, II, III (thanh 1) Hình 3.2: Đặc trƣng hình học của mặt cắt I, II, III F1 = 76.220 = 16720 (mm 2 ) = 0,01672 (m 2 ) 3 4 4 4 z1 220.76 J 8047893 (mm ) = 0,084.10 (m ) 12   3.3.2. Đặc trưng hình học của mặt cắt VIII và VIIIa (thanh 5) Hình 3.3: Đặc trƣng hình học của mặt cắt VIII, VIIIa ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 21 F5 = 8400 (mm 2 ) = 0,0084 (m 2 ) 4 4 4 5J 3430000 (mm ) = 0,0343.10 (m )  3.3.3. Đặc trưng hình học của mặt cắt IX và X (thanh 2) Hình 3.4: Đặc trƣng hình học của mặt cắt IX, X Ta quy về dạng đơn giản nhƣ sau: z x 16 0 60 18 19 o I III II Hình 3.5: Đặc trƣng hình học của mặt cắt IX, X dạng đơn giản ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 22 F2 = 160.18 + 2.18.42 = 4392 (mm 2) ≈ 0,0044 (m2) III III 2 2 z2 zI zII zIII ci a i zI zIII ci a i I I J J J J (x x ) .F 2.J J (x x ) .F          3 3 2 2 2 4 4 4 1,8.4,2 16.1,8 2. 1 .28,8 2 .7,56 2 .7,56 12 12 119 (cm ) = 0,0119.10 (m )       3.3.4. Đăc trưng hình học của các mặt cắt IV và V (thanh 3) Hình 3.6: Đặc trƣng hình học của mặt cắt IV, V Ta quy về hình đơn giản: (hình 3.7) F3 = 14.1,8 + 2.7,2.1,8 = 51,12 (cm 2 ) = 0,00512 (m 2 ) III III 2 2 z3 zI zII zIII ci a i zII zIII ci a i i I i I J J J J (x x ) .F 2.J J (x x ) .F             3 3 2 21,8.7,2 14.1,82. ( 2,3) .12,96 2.4,5 .25,2 12 12      4 4 41207,8 (cm ) = 0,12.10 (m ) ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 23 z z z 90 1 8 32 1 6 0 I III II Hình 3.7: Đặc trƣng hình học của mặt cắt IV, V dạng đơn giản 3.3.5. Đặc trưng hình học của mặt cắt VI và VII (thanh 4) Đặc trƣng hình học của mặt cắt VI và VII giống với đặc trung hình học của mặt cắt IV và V cho nên: F4 = 0,00512 (m 2 ) Jz4 = 0,12.10 -4 (m 4 ) 3.4. Biểu đồ momen do các lực X1, X2, X3, X4, X5 gây ra 3.4.1. Biểu đồ momen uốn do lực X1 = 1 gây ra Ta có: h1 = 0,076 (m) l1 = 0,18 (m) h2 = 0,06 (m) l1 = 0,14 (m) h5 = 0,07 (m) l5 = 0,18 (m) ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 24 X1 = 1 h5 l5 l2 h 2 h1 l1 1 1 1 h 2 Hình 3.8: Biểu đồ momen uốn do lực X1 = 1 gây ra 3.4.2. Biểu đồ momen do lực X2 = 1 gây ra X2 = 1 l2 h 2 h 2 h1 l1 l5h5 N = -1 Q=1 N=1 160 300 488 a1 a2 a0 Hình 3.9: Biểu đồ momen uốn do lực X2 = 1 gây ra ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 25 Ta có: a0 = 0,488 (m) a1 = 0,16 (m) a2 = l2 + a1 = 0,3 (m) 3.4.3. Biểu đồ momen do lực X3 = 1 gây ra l4 X3 = 1 h4 h4 h 2 l2 h 2 h3 l3 h3 1 1 Hình 3.10: Biểu đồ momen do lực X3 = 1 gây ra Ta có: h3 = 0,09 (m) l3 = 0,256 (m) h4 = 0,09 (m) l4 = 0,2 (m) 3.4.4. Biểu đồ momen do lực X4 = 1 gây ra Ta có: n = 0,16 (m) m = 0,296 (m) f = 0,36 (m) e = 0,188 (m) ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 26 l4 X4 = 1 h4 h4 h 2 l2 h 2 h3 l3 h3 N=1 0,188 0,36 N=0,798 Q=0,6 0,16 0,296 N=0,069 Q=0,996 n m f e Hình 3.11: Biểu đồ momen do lực X4 = 1 gây ra 3.4.5. Biểu đồ momen do lực X5 = 1 gây ra l4 X5=1 h4 h4 h 2 l2 h 2 h3 l3 h3 Q=1 0,212 0,196 N=0,99 a5 a4 a3 0,1 Q=0,06 N=0,798 0,172 Hình 3.12: Biểu đồ momen do lực X5 = 1 gây ra ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 27 Ta có: a3 = 0,172 (m) a4 = 0,196 (m) a5 = 0,212 (m) 3.4.6. Biểu đồ momen do tải trọng P gây ra h3 l3 h3 P1 P1/2 P/2 25,181 41,968 63,84 N=83,88 Q=54,42 Q=119,9 Q=19,985 lgc t r s l6 l7 Hình 3.13: Biểu đồ momen do tải trọng P gây ra Ta có: l6 = 0,092 (m) t = 0,64 (m) l7 = 0,088 (m) r = 0,42 (m) s = 0,252 (m) lgc = 0,85 (m) góc β = 370 α = 40 3.5. Xây dựng và giải hệ phƣơng trình chính tắc Hệ phƣơng trình chính tắc có dạng: 5 ij j ip i,j=1 .X 0    Xác định các hệ số δij và các số hạng tự do Δip, ta chỉ xét biến dạng uốn ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 28 cong và kéo nén, bỏ qua ảnh hƣởng của biến dạng cắt vì ảnh hƣởng của nó là rất nhỏ. 1 1 i j i j ij z0 0 M .M N .N dx dx EJ EF            1 1 i ip p ip z0 0 M .M N .N dx dx EJ EF             Với: i jM , M - momen uốn trong kết cấu cơ bản lần lƣợt gây ra bởi các ẩn lực đơn vị i jX , Y ; i jN , N - lực dọc trục trong kết cấu cơ bản lần lƣợt gây ra bởi các ẩn lực đơn vị i jX , Y ; MP – nội lực trong kết cấu cơ bản do tải trọng P gây ra; EJz, EF – là độ cứng của mặt cắt ngang các thanh làn lƣợt khi chịu uốn và chịu kéo nén, (trục z có phƣơng vuông góc với mặt phẳng giá).     11 1 1 2 4 2 2 5 1 1 1 2 1 1 1 2 .0,076.1 .1 0,18.1.1 2. .0,06.1 1 E J 2 3 J J 2 3 1 1 2 1 1 1 2 10 + 2. .0,06.1 . .1 0,14.1.1 .0,07.1 .1 53,5. J 2 3 J J 2 3 E                                                    22 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 1 .0,076.1 .0,488 0,488.0,18.0,488 E J 2 3 J 1 1 2 2 1 1 + .0,06.16 .0,16 .0,16 + .0,06.0,3.0,2 J 2 3 3 J 2 1 1 1 2 1 0,32.0,26 .0,76 .1. 0,18 .1.1 J F 2 3 F                                      4 2 2 5 5 1 1 2 1 1 10 0,07 .1. 0,18 .1.1 68,4. F 2 3 F 2 E               ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 29 Tƣơng tƣ ta tính ra các giá trị còn lại nhƣ sau: 4 33 10 39,8. E   4 44 10 90. E   4 55 10 79. E   4 12 21 10 89,2. E     4 13 31 10 75,8. E     4 14 41 10 64,3. E     4 15 51 10 85. E     4 23 32 10 34,6. E     4 24 42 10 92. E     4 25 52 10 70. E     4 34 43 10 67. E     4 35 53 10 76,8. E     4 45 54 10 24,3. E     4 1P 10 133,4. E    4 2P 10 121,4. E   4 3P 10 54,7. E    4 4P 10 25,36. E   4 5P 10 26,3. E    Do đó ta có hệ phƣơng trình sau: 11 1 12 2 13 3 14 4 15 5 1P 21 1 22 2 23 3 24 4 25 5 2P 31 1 32 2 33 3 34 4 35 5 3P 41 1 42 2 43 3 44 4 45 5 4P 51 1 52 2 53 3 54 4 55 5 5P .X .X .X .X .X 0 .X .X .X .X .X 0 .X .X .X .X .X 0 .X .X .X .X .X 0 .X .X .X .X .X 0                                                                     ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 30 11 1 12 2 13 3 14 4 15 5 1P 21 1 22 2 23 3 24 4 25 5 2P 31 1 32 2 33 3 34 4 35 5 3P 41 1 42 2 43 3 44 4 45 5 4P 51 1 52 2 53 3 54 4 55 5 5P .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X .X                                                              Chia 2 vế của hệ phƣơng trình cho 104/E ta đƣợc hệ nhƣ sau: 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 53,5.X 89,2.X 75,8.X 64,3.X 85.X 133,4 89,2.X 68,4.X 34,6.X 92.X 70.X 121,4 75,8.X 34,6.X 39,8.X 67.X 76,8.X 54,7 64,3.X 92.X 67.X 90.X 24,3.X 25,36 85.X 70.X 76,8.X 24,3.X 79.X                           26,3          (I) Giải hệ phƣơng trình (I) theo phƣơng pháp Gauss ta đƣợc các nghiệm nhƣ sau: 1 2 3 4 5 X 12,48 (kN) X 15,3 (kN) X 8,94 (kN) X 16,28 (kN) X 5,783 (kN)            3.6. Kiểm nghiệm điều kiện bền Sử dụng phƣơng pháp nhân biểu đồ ta vẽ đƣợc biểu đồ momen tổng hợp do các lực đơn vị gây ra (hình 3.14) Ứng suất lớn nhất do tải trọng thẳng đứng gây ra trong các thanh của má giá đƣợc xác định theo công thức: Ứng suất pháp: z z M N W F    Ứng suất tiếp: ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 31 y z z Q .S J .    trong đó: F – diện tích bề mặt cắt ngang của thanh; Jz và Wz – momen quán tính và momen chống uốn của mặt cắt ngang đối với trục trung hoà z; Sz – momen tĩnh của phần cắt ngang chứa điểm đƣợc xét đối với trục trung hoà z; δ - chiều dày của thanh tại điểm đƣợc xét: N=17,904 Q=17,789 2,405 6,2954 5,73944 2,04789 Q=15,888 N=2,2836 3,196 7,82 Q=13,412 1,7298 N=29,99 2,379 9,3618 Q=-20,0543 N=31,61 Hình 3.14: Biểu đồ momen tổng hợp gây ra ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 32 Mặt cắt Momen M (kN.m) Lực dọc N (kN) Lực cắt Q (kN) W (m 3 ) F (m 2 ) S (m 3 ) Momen quán tính Jz (m 4 ) Chiều dày δ (m) Ứng suất pháp (σ) (kN/m 2 ) Ứng suất tiếp (τ) (kN/m 2 ) Ứng suất tƣơng đƣơng (σtđ) (LTB3) (kN/m 2 ) I – I 9,3618 31,61 0 0,00021 0,0167 0,000192 0,000084 0,03 46472,814 0 46472,814 II – II 6,249 31,61 -20,0543 0,00021 0,0167 0,00048 0,000084 0,03 31649,957 -38,199 31650,026 III – III 2,379 31,61 -20,0543 0,00021 0,0167 0,00048 0,000084 0,03 13221,386 -38,199 13221,551 IV – IV 2,048 2,284 15,888 0,00109 0,034 0,000204 0,00012 0,024 1946,076 184,571 1972,159 V – V 5,739 2,284 15,887 0,00109 0,034 0,00048 0,00012 0,03 5332,314 304,533 5358,339 VI – VI 2,405 -17,789 -17,904 0,00109 0,034 0,00048 0,00012 0,03 1683,216 -2387,2 4464,234 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 33 VII-VII 6,295 -17,789 -17,904 0,00109 0,034 0,00048 0,00012 0,03 5252,023 -2387,2 6684,303 VIII-VIII 1,502 -29,99 0 0,004894 0,0084 0,00048 0,0000343 0,03 -3263,332 0 3263,332 VIIIa-VIIIa 1,7298 -29,99 0 0,001323 0,0084 0,00048 0,0000343 0,03 -2262,755 0 2262,755 IX – IX 3,196 0 13,412 0,001323 0,0051 0,000204 0,0000119 0,024 2415,722 9580 16767,973 X - X -7,823 0 13,412 0,001323 0,0051 0,000204 0,0000119 0,024 -5913,076 9580 17615,155 Bảng 3.1: Thông số kiểm nghiệm bền má giá toa xe hàng ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 34 Ta có ứng suất cho phép là: [σ] = 620 MN/m2 = 620000 kN/m2 Các giá trị ứng suất tƣơng đƣơng ở trên đƣợc tính theo lý thuyết bền số 3. Nhìn vào bảng ứng suất ta thấy tại các mặt cắt nguy hiểm giá trị ứng suất luôn luôn nhỏ hơn giá trị ứng suất cho phép, vì vậy má giá luôn đảm bảo điều kiện bền dƣới tác dụng của tải trọng thẳng đứng. ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 35 KẾT LUẬN Má giá là một chi tiết trong giá chuyển hƣớng chịu tác động rất lớn của tải trọng, trong mọi điều kiện vận hành, trong mọi loại tải trọng. Má giá toa xe hàng G – G là một loại má giá có độ bền cao, tuổi thọ lâu dài, kết cấu đơn giản, dễ dàng trong việc vận dụng, bảo dƣỡng và sửa chữa. Vì vậy trong tƣơng lai chúng ta nên ƣu tiên sử dụng và thiết kế các loại má giá theo kiểu má giá loại này. ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Kết Cấu Tính Toán Toa Xe – Dƣơng Hồng Thái, Lê Văn Doanh, Lê Văn Hoc ; NXB GTVT – 1997 [2] Cấu Tạo Và Tính Toán Đầu Máy Diesel – Nguyễn Hữu Dũng; NXB GTVT - 2005

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfdo_an_ket_cau_tinh_toan_dau_may_toa_xe.pdf