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 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
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 - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE Giáo viên hƣớng dẫn : ThS VŨ VĂN HIỆP Sinh viên thực : MAI VĂN TÚ Lớp : 64DCDM01 Mã sinh viên : 64DCDM3020 Hà Nội, năm 2016 Page MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ GIÁ CHUYỂN HƢỚNG TOA XE HÀNG Ở VIỆT NAM 1.1 Các loại giá chuyển hƣớng toa xe hàng đƣợc sử dụng Đƣờng sắt Việt Nam 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Kết cấu số loại GCH toa xe hàng 1.2 Đánh giá chung loại GCH toa xe hàng sử dụng Việt Nam 11 CHƢƠNG 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 giá chuyển hƣớng G – G Ấn Độ sản xuất 13 2.3 Cơ sở tính toán, kiểm nghiệm má giá toa xe hàng 14 CHƢƠNG 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 lực ngang sƣờn gây 17 3.2 Sự phân bố điểm đặt P kết cấu má giá…….…….19 3.3 Đặc trƣng hình học kết cấu má giá………………… …………… 19 3.3.1 Đặc trƣng hình học mặt cắt I, II, III (thanh 1)……… …………20 3.3.2 Đặc trƣng hình học mặt cắt VIII VIIIa (thanh 5)…………….20 3.3.3 Đặc trƣng hình học mặt cắt IX X (thanh 2)………………….21 3.3.4 Đăc trƣng hình học mặt cắt IV V (thanh 3)………….… 22 3.3.5 Đặc trƣng hình học mặt cắt VI VII (thanh 4)………… ……23 Page 3.4 Biểu đồ momen lực X1, X2, X3, X4, X5 gây ra………… ……….23 3.4.1 Biểu đồ momen uốn lực X1 = gây ra……………… …………23 3.4.2 Biểu đồ momen lực X2 = gây ra…………………… …………24 3.4.3 Biểu đồ momen lực X3 = gây ra………………… ……………25 3.4.4 Biểu đồ momen lực X4 = gây ra………………… ……………25 3.4.5 Biểu đồ momen lực X5 = gây ra……………… ………………26 3.4.6 Biểu đồ momen tải trọng P gây ra……………… ………………27 3.5 Xây dựng giải hệ phƣơng trình tắc…………… …………… 27 3.6 Kiểm nghiệm điều kiện bền…………………………… ………………30 KẾT LUẬN…………………………………………………………………….35 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………….……………… 36 Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, giao thông vận tải đƣờng sắt hình thức giao thông vận tải quan trọng xã hội phát triển Ở Việt Nam công đổi ngành Đƣờng sắt Việt Nam (ĐSVN) năm qua có chuyển biến đáng kể đầu máy nhƣ toa xe, nhằm nâng cao chất lƣợng chạy tàu nhƣ chất lƣợng phục vụ Chuyên ngành Đầu máy toa xe ngày trở nên quan trọng nữa, để đáp ứng đƣợc yêu cầu phát triển giao thông đƣờng sắt đội ngũ kỹ thuật nắm vài trò quan trọng Và để đáp ứng đƣợc tốc độ phát triển ngành đƣờng sắt phải cần đội ngũ lớn, có trình độ, có phẩm chất tốt đẹp, có đức tính kỷ 21 – kỷ công nghiệp hoá, đại hoá Trên đầu máy nhƣ toa xe có nhiều phận, phận có mối liên hệ với để giúp cho đầu máy toa xe hoạt động đƣợc Một phận thiếu đầu máy toa xe là: “ giá chuyển hƣớng” Giá chuyển hƣớng phận chạy đầu máy toa xe, giúp cho đoàn tàu thông qua đƣờng cong cách dễ dàng nhƣ nâng cao tính êm dịu tàu chạy, phận chịu tác dụng lực xung kích, lực hãm, lực kéo…Trên toa xe hàng, giá chuyển hƣớng đa dạng, với đặc thù chuyên chở loại hàng hoá với khối lƣợng hàng hoá lớn, trí hàng hoá siêu trƣờng siêu trọng, tải trọng tác dụng lên giá chuyển hƣớng lớn đòi hỏi giá chuyển hƣớng phải đƣợc tính toán thiết kế cách chi tiết 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” đồ án nằm chƣơng trình đào tạo chuyên ngành Đầu máy toa xe, đồ án quan trọng cần thiết dành cho sinh viên chuyên ngành Đầu máy toa xe Nó giúp cho sinh viên biết đƣợc kết cấu nhƣ nguyên lý hoạt động của phận đầu máy, toa xe, nắm kiến thức đƣợc học, vận dụng MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE kiến thức học vào thực tế làm cho việc học không bị nhàn chán lý thuyết xuông khô khan Trên sở đó, đồ án môn học: “Kết cấu tính toán đầu máy toa xe” em với đề tài: “Tính toán kiểm nghiệm độ bền Má Giá toa xe hàng tác dụng tải trọng thẳng đứng” cho thấy đƣợc điều kiện làm việc Má giá toa xe hàng khắc nghiệt, đỏi hỏi tính toán thiết kế Má giá phải nắm kiến thức không lý thuyết mà thực tế, tính toán cẩn thận để tạo đƣợc loại Má giá có độ tin cậy cao, làm việc ổn định, lâu dài với chi phí hợp lý Vì đồ án chuyên ngành chuyên ngành đầu máy toa xe em nên khó tránh khỏi thiếu xót nên mong thầy (cô) môn giúp đỡ em để đồ án sau em có thêm kinh nghiệm để tránh vấp phải thiếu xót tốt Em xin chân thành cảm ơn thầy (cô) môn: “Đầu máy toa xe” giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án môn học này, đặc biệt ThS Vũ Văn Hiệp giúp đỡ em cách tận tình để em hoàn thành tốt tiến độ đồ án Em xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày 20/10/2016 Sinh viên thực Mai Văn Tú MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ GIÁ CHUYỂN HƢỚNG TOA XE HÀNG Ở VIỆT NAM 1.1 Các loại giá chuyển hƣớng toa xe hàng đƣợc sử dụng Đƣờng sắt Việt Nam 1.1.1 Giới thiệu chung Giá chuyển hƣớng (GCH) phận chạy đầu máy toa xe, giúp cho đoàn tàu thông qua đƣờng cong cách dễ dàng nhƣ nâng cao tính êm dịu tàu chạy, phận chịu tác dụng lực xung kích, lực hãm, lực kéo… Do lịch sử để lại, đƣờng sắt Việt Nam đàn sử dụng nhiều loại GCH có kết cấu, tính động lực khác 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 nƣớc mà có quan điểm thiết kế khác Mỗi loại có ƣu nhƣợc điểm riêng nhƣ cách bảo dƣỡng sửa chữa khác nhau, điều gây nên khó khăn cho công tác vận dụng công tác chế tạo, sửa chữa Hiện đƣờng sắt Việt Nam sử dụng nhiều loại GCH toa xe hàng (tổng cộng có khoảng 4212 toa xe hàng khổ đƣờng 1000mm), nhiên phổ biến loại sau: - GCH toa xe hàng QC, Mi Sơn Trung Quốc sản xuất - GCH toa xe hàng Ấn Độ sản xuất - GCH toa xe hàng Rumani, Mỹ, Bỉ sản xuất - GCH toa xe hàng Công ty xe lửa Gia Lâm sản xuất gồm: 34B, GL– GCH-02 1.1.2 Kết cấu số loại GCH toa xe hàng a) Kết cấu GCH toa xe hàng QC Trung Quốc sản xuất MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE Đây GCH toa xe hàng thép đúc liền, có độ bền tƣơng đối cao, sử dụng bầu dầu ổ trƣợt, loại có tính động lực không tốt 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 GCH: 1659 (mm) MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE 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 giá chuyển : 23 mm b) Kết cấu GCH toa xe hàng Ấn Độ sản xuất Cấu tạo: Hình 1.2: Kết cấu GCH toa xe hàng Ấn Độ sản xuất MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE : Bánh xe 6: Bầu dầu 11 : Khe trƣợt : Má giá 7: Cối chuyển hƣớng : Xà nhún giảm chấn ma sát : 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 loại giá chuyển toa xe hàng thép đúc, có độ bền tƣơng đối cao: σb >500 MPa, đƣợc ram nhiệt độ thích hợp cới thông số nhƣ sau: Khoảng cách trục 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 giá chuyển: 45 ÷ 50 (mm) Qua nhiều năm vận dụng GCH Ấn Độ đƣợc đánh giá giá chuyển hƣớng có tính động lực tốc, độ ổn định cao, độ an toàn cao, hỏng hóc, vận dụng sửa chữa dễ dàng Loại GCH đƣợc ngành đƣờng sắt nghiên cứu thiết kế để thay cho loại GCH lỗi thời độ bền c) GCH toa xe hàng kiểu GL-GCH02 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 MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE Hình 1.3: Kết cấu GCH toa xe hàng kiểu GL – GCH02 Các thông số kỹ thuật: Đây loại giá chuyển toa xe hàng thép hàn, có độ bền tƣơng đối, chế tạo đơn giản, thông số kỹ thuật nhƣ sau: Khoảng cách trục GCH: 1650 (mm) Bánh xe thép đúc cán liền: Ф780 x 135 (mm) Khoảng cách hai tâm bàn trƣợt: 1120 (mm) MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 10 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE F2 = 160.18 + 2.18.42 = 4392 (mm2) ≈ 0,0044 (m2) III III I I J z2 J zI J zII J zIII (x ci x a ) Fi 2.J zI J zIII (x ci x a ) 2.Fi 1,8.4,23 16.1,83 28,8 22.7,56 22.7,56 12 12 119 (cm ) = 0,0119.104 (m ) 3.3.4 Đăc trưng hình học mặt cắt IV V (thanh 3) Hình 3.6: Đặc trƣng hình học mặt cắt IV, V Ta quy hình đơn giản: (hình 3.7) F3 = 14.1,8 + 2.7,2.1,8 = 51,12 (cm2) = 0,00512 (m2) III III J z3 J zI J zII J zIII (x ci x a ) Fi 2.J zII J zIII (x ci x a ) 2.Fi i I i I 1,8.7,23 14.1,83 (2,3)2 12,96 2.4,52.25,2 12 12 1207,8 (cm ) = 0,12.10 4 (m ) MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 22 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE z II 18 z 160 z III I 32 90 Hình 3.7: Đặc trƣng hình học mặt cắt IV, V dạng đơn giản 3.3.5 Đặc trưng hình học mặt cắt VI VII (thanh 4) Đặc trƣng hình học mặt cắt VI VII giống với đặc trung hình học mặt cắt IV V cho nên: F4 = 0,00512 (m2) Jz4 = 0,12.10-4 (m4) 3.4 Biểu đồ momen lực X1, X2, X3, X4, X5 gây 3.4.1 Biểu đồ momen uốn lực X1 = gây 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) MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 23 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE h5 l5 h2 X1 = l2 h2 1 h1 l1 Hình 3.8: Biểu đồ momen uốn lực X1 = gây 3.4.2 Biểu đồ momen lực X2 = gây h5 l5 h2 160 X2 = Q=1 h2 a0 l2 a2 a1 N = -1 488 300 N=1 h1 l1 Hình 3.9: Biểu đồ momen uốn lực X2 = gây MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 24 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE Ta có: a0 = 0,488 (m) a1 = 0,16 (m) a2 = l2 + a1 = 0,3 (m) 3.4.3 Biểu đồ momen lực X3 = gây h4 l4 h4 h2 X3 = 1 l2 h3 h2 l3 h3 Hình 3.10: Biểu đồ momen lực X3 = gây Ta có: h3 = 0,09 (m) l3 = 0,256 (m) h4 = 0,09 (m) l4 = 0,2 (m) 3.4.4 Biểu đồ momen lực X4 = gây Ta có: n = 0,16 (m) m = 0,296 (m) f = 0,36 (m) e = 0,188 (m) MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 25 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE h4 l4 N=1 Q=0,996 n X4 = h2 h4 l2 h2 0,188 f m e 0,16 0,296 h3 N=0,069 0,36 l3 N=0,798 Q=0,6 h3 Hình 3.11: Biểu đồ momen lực X4 = gây 3.4.5 Biểu đồ momen lực X5 = gây h4 l4 h4 X5=1 0,1 Q=1 a3 l2 0,212 0,172 h3 h2 a5 Q=0,06 a4 l3 h2 0,196 N=0,99 h3 N=0,798 Hình 3.12: Biểu đồ momen lực X5 = gây MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 26 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE Ta có: a3 = 0,172 (m) a4 = 0,196 (m) a5 = 0,212 (m) 3.4.6 Biểu đồ momen tải trọng P gây lgc t r s 25,181 P/2 41,968 P1 h3 P1/2 63,84 l3 h3 N=83,88 Q=54,42 l6 l7 Q=19,985 Q=119,9 Hình 3.13: Biểu đồ momen tải trọng P gây 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 giải hệ phƣơng trình tắc Hệ phƣơng trình tắc có dạng: X ij j ip i,j=1 Xác định hệ số δij số hạng tự Δip, ta xét biến dạng uốn MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 27 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE cong kéo nén, bỏ qua ảnh hƣởng biến dạng cắt ảnh hƣởng nhỏ Mi M j Ni N j ij dx dx EJ EF z 0 Mi M p Ni N p ip dx dx EJ z EF 0 Với: M i , M j - momen uốn kết cấu lần lƣợt gây ẩn lực đơn vị X i , Y j ; N i , N j - lực dọc trục kết cấu lần lƣợt gây ẩn lực đơn vị X i , Y j ; MP – nội lực kết cấu tải trọng P gây ra; EJz, EF – độ cứng mặt cắt ngang lƣợt chịu uốn chịu kéo nén, (trục z có phƣơng vuông góc với mặt phẳng giá) 11 1 1 1 0,076.1 1 0,18.1.1 .0,06.1 1 E J1 J2 J1 1 1 1 104 2 + .0,06.1 1 0,14.1.1 0,07.1 1 53,5 J2 J5 E J2 22 1 1 0,076.1 0,488 0,488.0,18.0,488 E J1 J1 + 1 1 0,06.16 0,16 0,16 + 0,06.0,3.0,2 J2 J2 1 0,32.0,26 0,762.1 0,182.1.1 J2 F1 F1 1 2 1 104 2 0,07 0,18 1.1 68,4 F5 F5 E MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 28 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE Tƣơng tƣ ta tính giá trị lại nhƣ sau: 104 33 39,8 E 104 44 90 E 104 55 79 E 104 12 21 89,2 E 104 13 31 75,8 E 104 14 41 64,3 E 15 51 85 104 E 23 32 34,6 104 E 104 24 42 92 E 104 25 52 70 E 104 34 43 67 E 104 35 53 76,8 E 104 45 54 24,3 E 1P 133,4 104 E 104 3P 54,7 E 2P 121,4 4P 104 E 104 25,36 E 104 5P 26,3 E Do ta có hệ phƣơng trình sau: 11.X1 12 X 13 X3 14 X 15 X5 1P X X X X X 23 24 25 2P 21 22 31.X1 32 X 33 X3 34 X 35 X5 3P X X X X X 43 44 45 4P 41 42 51.X1 52 X 53 X3 54 X 55 X5 5P MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 29 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE 11.X1 12 X 13 X3 14 X 15 X5 1P X X X X X 23 24 25 2P 21 22 31.X1 32 X 33 X3 34 X 35 X5 3P X X X X X 43 44 45 4P 41 42 51.X1 52 X 53 X3 54 X 55 X5 5P Chia vế hệ phƣơng trình cho 104/E ta đƣợc hệ nhƣ sau: 53,5.X1 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.X1 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.X1 70.X 76,8.X 24,3.X 79.X 26,3 (I) Giải hệ phƣơng trình (I) theo phƣơng pháp Gauss ta đƣợc nghiệm nhƣ sau: X1 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 lực đơn vị gây (hình 3.14) Ứng suất lớn tải trọng thẳng đứng gây má giá đƣợc xác định theo công thức: Ứng suất pháp: Mz N Wz F Ứng suất tiếp: MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 30 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE Qy Sz J z đó: F – diện tích bề mặt cắt ngang thanh; Jz Wz – momen quán tính momen chống uốn mặt cắt ngang trục trung hoà z; Sz – momen tĩnh phần cắt ngang chứa điểm đƣợc xét trục trung hoà z; δ - chiều dày điểm đƣợc xét: N=29,99 N=17,904 Q=17,789 1,7298 2,405 3,196 Q=13,412 6,2954 N=2,2836 5,73944 2,04789 7,82 9,3618 2,379 Q=15,888 Q=-20,0543 N=31,61 Hình 3.14: Biểu đồ momen tổng hợp gây MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 31 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE Ứng suất Momen Lực Lực cắt Mặt cắt M dọc W (m ) F (m ) S (m ) Momen Chiều Ứng suất Ứng suất quán tính Jz dày δ pháp (σ) tiếp (τ) Q (kN) (kN.m) N (kN) tƣơng (m ) (m) (kN/m ) (kN/m ) đƣơng (σtđ) (LTB3) (kN/m2) I–I 9,3618 31,61 0,00021 0,0167 0,000192 0,000084 0,03 46472,814 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 MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 32 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE 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 0,004894 0,0084 0,00048 0,0000343 0,03 -3263,332 3263,332 VIIIa-VIIIa 1,7298 -29,99 0,001323 0,0084 0,00048 0,0000343 0,03 -2262,755 2262,755 IX – IX 3,196 13,412 0,001323 0,0051 0,000204 0,0000119 0,024 2415,722 9580 16767,973 X-X -7,823 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 MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 33 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE Ta có ứng suất cho phép là: [σ] = 620 MN/m2 = 620000 kN/m2 Các giá trị ứng suất tƣơng đƣơng đƣợc tính theo lý thuyết bền số Nhìn vào bảng ứng suất ta thấy mặt cắt nguy hiểm giá trị ứng suất luôn nhỏ giá trị ứng suất cho phép, má giá đảm bảo điều kiện bền dƣới tác dụng tải trọng thẳng đứng MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 34 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE KẾT LUẬN Má giá chi tiết giá chuyển hƣớng chịu tác động lớn tải trọng, điều kiện vận hành, loại tải trọng Má giá toa xe hàng G – G loại má giá có độ bền cao, tuổi thọ lâu dài, kết cấu đơn giản, dễ dàng việc vận dụng, bảo dƣỡng sửa chữa Vì tƣơng lai nên ƣu tiên sử dụng thiết kế loại má giá theo kiểu má giá loại MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 35 ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE 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 MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page 36 ... Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE kiến thức học vào thực tế làm cho việc học không bị nhàn chán lý thuyết xuông khô khan Trên sở đó, đồ án môn học: Kết cấu tính toán đầu máy toa xe ... 23 mm b) Kết cấu GCH toa xe hàng Ấn Độ sản xuất Cấu tạo: Hình 1.2: Kết cấu GCH toa xe hàng Ấn Độ sản xuất MAI VĂN TÚ – 64DCDM01 Page ĐỒ ÁN KẾT CẤU TÍNH TOÁN ĐẦU MÁY TOA XE : Bánh xe 6: Bầu... tính toán thiết kế cách chi tiết 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 đồ án nằm chƣơng trình đào tạo chuyên ngành Đầu máy toa