• Текст документа
  • Статус
  • Скан-копия
Оглавление
Поиск в тексте
Действующий


ГОСТ 33796-2016

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МОТОРВАГОННЫЙ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ

Требования к прочности и динамическим качествам

Railway multiple units. Durability and dynamics requirements



МКС 45 060

Дата введения 2017-04-01

Предисловие


Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ), Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (ОАО "ВНИКТИ") и Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" (ОАО "ВНИИЖТ")

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 524 "Железнодорожный транспорт"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 мая 2016 г. N 88-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны
по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по
МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт


(Поправка. ИУС N 2-2019).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 июля 2016 г. N 800-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33796-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2017 г.

5 Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 55495-2013

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)


ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 2, 2019 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения


Настоящий стандарт распространяется на моторвагонный подвижной состав колеи 1520 мм, предназначенный для эксплуатации на железных дорогах государств, принявших стандарт, и устанавливает требования к его прочности и динамическим качествам, а также виды испытаний и объем расчетов показателей динамики и прочности.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 25.101-83 Расчеты и испытания на прочность. Методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конструкций и статистического представления результатов

ГОСТ 25.502-79 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость

ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия

ГОСТ 977-88 Отливки стальные. Общие технические условия

ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия

ГОСТ 1452-2011 Пружины цилиндрические винтовые тележек и ударно-тяговых приборов подвижного состава железных дорог. Технические условия

ГОСТ 1497-84 (ISO 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение

ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия

ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки

ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия

ГОСТ 5583-78 (ISO 2046-73) Кислород газообразный технический и медицинский. Технические условия

ГОСТ 6331-78 Кислород жидкий технический и медицинский. Технические условия

ГОСТ 6713-91 Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения. Технические условия

ГОСТ 6996-66 (ISO 4136-86, ISO 5173-81, ISO 5177-81) Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ 7871-75 Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

ГОСТ 8050-85 Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия

ГОСТ 8479-70 Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия

ГОСТ 9087-81 Флюсы сварочные плавленые. Технические условия

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 9466-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические условия

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 10885-85 Сталь листовая горячекатаная двухслойная коррозионно-стойкая. Технические условия

ГОСТ 14637-89 (ISO 4995-78) Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 18855-2013 Подшипники качения. Динамическая грузоподъемность и номинальный ресурс

ГОСТ 19281-89 (ISO 4950-2-81, ISO 4950-3-81, ISO 4951-79, ISO 4995-78, ISO 1996-78, ISO 5952-83) Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия

ГОСТ 22703-2012 Детали литые сцепных и автосцепных устройств железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия

ГОСТ 23207-78 Сопротивление усталости. Основные термины, определения и обозначения

ГОСТ 23949-80 Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Технические условия

ГОСТ 26271-84 Проволока порошковая для дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей. Общие технические условия

ГОСТ 31539-2012 Цикл жизненный железнодорожного подвижного состава. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 31539, ГОСТ 27.002, ГОСТ 16504, ГОСТ 23207, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 моторвагонный подвижной состав; МВПС: Моторные и немоторные вагоны, из которых формируются электропоезда, дизель-поезда, автомотрисы, рельсовые автобусы, дизель-электропоезда, электромотрисы, предназначенные для перевозки пассажиров и/или багажа, почты.

3.2 головной вагон моторвагонного железнодорожного подвижного состава: Вагон моторвагонного железнодорожного подвижного состава, оборудованный кабиной машиниста с пультом управления.

Примечание - Головной вагон может быть моторным или немоторным.

3.3 моторный вагон моторвагонного железнодорожного подвижного состава: Вагон, тяговое и тормозное усилия на кузов которого передаются посредством механической связи обмоторенной колесной пары с кузовом.

3.4 немоторный вагон моторвагонного железнодорожного подвижного состава: Вагон моторвагонного железнодорожного подвижного состава, тяговое усилие на кузов которого передается только через сцепное устройство, а тележки не имеют тяговых двигателей.

3.5 максимальная населенность вагона: Число пассажиров в вагоне из расчета числа сидящих пассажиров на всех местах, предназначенных для сидения, включая пассажиров в инвалидных колясках, и стоящих пассажиров на свободной для стояния площади в расчете 7 чел/мГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) в случае отсутствия в технической документации на конкретный вид МВПС ограничения количества пассажиров по числу мест для сидения.

3.6 площадь, занимаемая стоящими пассажирами: Площадь вагона, принимаемая для расчета населенности вагона стоящими пассажирами.

3.7 порожнее состояние вагона (состояние "тара"): Полностью оборудованный и экипированный вагон без пассажиров.

3.8 груженое состояние вагона (состояние "брутто"): Полностью оборудованный, экипированный и максимально населенный пассажирами вагон с учетом расчетной массы пассажиров.

3.9 максимальная загрузка: Загрузка с учетом максимальной населенности.

3.10 максимальная вертикальная статическая осевая нагрузка: Вертикальная сила, действующая от колесной пары вагона в состоянии брутто на рельсы.

3.11 рамная сила: Поперечная горизонтальная сила взаимодействия колесной пары с рамой тележки.

3.12 конструкционная скорость МВПС: Наибольшая скорость движения МВПС, указанная в технической документации.

3.13 несущие конструкции: Конструкции МВПС, воспринимающие эксплутационные* нагрузки.
________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.


3.14 несущий элемент: Часть конструкции или деталь, воспринимающие эксплутационные* нагрузки.
________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

3.15 экипажная часть МВПС: Конструктивная часть МВПС, обеспечивающая движение по рельсовой колее и предназначенная для установки силового и вспомогательного оборудования, приводов, тормозной системы.

3.16 непогашенное ускорение: Доля поперечного горизонтального ускорения при движении МВПС в кривой, направленная вдоль оси колесной пары и определяемая силами, действующими со стороны пути, не компенсированными за счет возвышения наружного рельса.

3.17 базовая часть МВПС: Несущая составная часть конструкции МВПС, которая определяет срок службы МВПС и замена которой до списания МВПС невозможна или нецелесообразна.

Примечание - Базовыми частями МВПС являются рама тележки, промежуточные рамы (балки, брусья и т.п.) второй ступени рессорного подвешивания и кузов.

3.18 надрессорное строение: Совокупность всех подрессоренных конструкций экипажной части.

3.19 макротрещина: Трещина, видимая невооруженным глазом.

4 Требования к динамическим качествам

4.1 Требования к показателям динамики

4.1.1 Показатель горизонтальной динамики ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) должен быть не более 0,30.

4.1.2 Показатель вертикальной динамики первой ступени рессорного подвешивания ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) должен быть не более 0,30.

4.1.3 Показатель вертикальной динамики второй ступени рессорного подвешивания ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) должен быть не более 0,20.

4.1.4 Коэффициент запаса устойчивости против схода колеса с рельса ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) должен быть не менее 1,40.

4.1.5 Показатели плавности хода в вертикальном ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и горизонтальном поперечном ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) направлениях должны быть не более 3,25.

4.1.6 Коэффициент конструктивного запаса пружинных комплектов первой ступени рессорного подвешивания в случае отсутствия упругих упоров, ограничивающих вертикальные перемещения буксы относительно рамы тележки, ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), должен быть не менее 1,60. В случае наличия упругих упоров коэффициент должен быть не менее:

1,60 - при включении в схему нагружения упругого упора;

1,40 - до включения в схему нагружения упругого упора.

4.1.7 Коэффициент конструктивного запаса пружинных комплектов второй ступени рессорного подвешивания ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) должен быть не менее 1,40.

4.1.8 Первая собственная частота изгибных колебаний кузова в вертикальной плоскости при максимальной загрузке вагона должна быть не менее 8 Гц.

4.1.9 Должно быть обеспечено отсутствие взаимного касания элементов экипажной части, не предусмотренного конструкторской документацией.

4.1.10 При наличии в конструкции экипажной части ограничителей перемещений, предназначенных для функционирования в штатной эксплуатации, они должны иметь упругие упоры.

4.1.11 Конструкция экипажной части и узлов крепления оборудования МВПС должна обеспечивать в эксплуатации отсутствие резонансных колебаний.

При невозможности исключения резонансных колебаний должны быть применены конструктивные меры для снижения негативного воздействия на пассажиров и нагруженности несущих элементов экипажной части.

4.2 Условия оценки динамических качеств

4.2.1 Оценку динамических качеств по показателям, указанным в 4.1.1-4.1.5, выполняют:

- при проектировании - по значениям показателей, получаемых в результате математического моделирования движения МВПС;

- при испытаниях - по результатам динамико-прочностных испытаний, состоящих из комплекса ходовых, проводимых на путях предполагаемого полигона эксплуатации, и статических испытаний.

При проектировании моделируют движение МВПС по пути с неровностями в плане и профиле, соответствующими предполагаемому полигону эксплуатации МВПС.

Ходовые динамико-прочностные испытания проводят на путях предполагаемого полигона эксплуатации МВПС.

4.2.2 Оценку динамических качеств по показателям, указанным в 4.1.6, 4.1.7, выполняют проведением расчета.

4.2.3 Оценку показателя, указанного в 4.1.8, выполняют:

- при проектировании - по значению показателя, получаемому в результате расчета собственных частот и форм колебаний кузова;

- при испытаниях - по результатам анализа динамических процессов, полученных по возбуждению искомой формы колебаний кузова.

4.2.4 Оценку показателя, указанного в 4.1.9, выполняют при проведении динамико-прочностных испытаний.

4.2.5 Оценку показателей динамических качеств выполняют сравнением фактических значений с требуемыми (см. подраздел 4.1). Результатом оценки показателей является заключение о соответствии или несоответствии установленным требованиям.

5 Требования к прочности

5.1 Несущую способность элементов конструкции экипажной части оценивают при действии установленных настоящим стандартом расчетных нагрузок по допускаемым значениям:

- напряжений;

- деформаций;

- коэффициентов запаса сопротивления усталости;

- коэффициентов запаса устойчивости.

5.2 Жесткость конструкции элементов экипажной части и узлов крепления оборудования МВПС должна обеспечивать выполнение требований 4.1.8-4.1.10.

5.3 Напряжения в конструкциях при действии нагрузок в соответствии с 6.3 не должны превышать допустимых значений, приведенных в таблице 8.1.

5.4 Прочность кузова порожнего вагона при действии нормативной силы соударения (см. 6.3.4.1), приложенной по осям сцепных устройств, должна быть подтверждена результатами испытаний на соударение по условию непревышения напряжениями ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), соответствующими нормативной силе соударения, предела текучести материала ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), примененного при изготовлении: ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

5.5 Коэффициенты запаса сопротивления усталости конструкций экипажной части ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), за исключением колесных пар, валов тягового привода, зубчатых колес и пружин рессорного подвешивания, должны быть не менее:

- для стальных конструкций - 2,0;

- для конструкций из алюминиевых сплавов - 2,2.

5.6 Сопротивление усталости рам тележек и промежуточных рам (балок, брусьев и т.п.) второй ступени рессорного подвешивания должно быть подтверждено отсутствием усталостных трещин после 10 млн. циклов нагружения на вибрационном стенде при нагружении по 8.2.5.

5.7 Коэффициент запаса устойчивости для элементов кузова ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) должен быть не менее 1,1 при расчетных режимах I и IV по 6.3.1.

5.8 Коэффициенты запаса прочности для пружин рессорного подвешивания при продольных и комбинированных нагрузках должны быть не менее:

- по сопротивлению усталости ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - 1,0;

- по текучести ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - 1,0.

5.9 Расчетный ресурс подшипников буксовых узлов должен быть не менее 3·10ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) км.

6 Требования к проведению расчетов показателей динамики и прочности

6.1 Общие требования к проведению расчетов

6.1.1 Расчетам на прочность подлежат: кузов, рама тележки, промежуточные рамы (балки, брусья и т.п.) второй ступени рессорного подвешивания, корпус буксы, элементы связи кузова с тележками (шкворень, тяги и др.), пружины рессорного подвешивания, узлы крепления оборудования, кресел, диванов, багажных полок. Они должны быть рассчитаны на действие нагрузок, приведенных в 6.3.

6.1.2 При проектировании несущих конструкций экипажной части проводят:

- выбор материалов, размеров и конструктивных форм несущих элементов для заданных параметров нагружения;

- выбор характеристик рессорного подвешивания;

- оценку динамических качеств МВПС;

- анализ напряженных состояний (деформаций) в наиболее нагруженных зонах для различных расчетных нагрузок;

- оценку прочности и сопротивления усталости;

- оценку ожидаемого ресурса.

6.1.3 Для оценки динамических качеств МВПС и выбора упруго-диссипативных характеристик рессорного подвешивания при проектировании используют программные комплексы, позволяющие путем компьютерного моделирования определить значения динамических показателей в соответствии с 4.2.1 и 6.2 при движении в прямых и кривых участках пути с учетом возвышения наружного рельса и неровностей пути, а также с одновременным расчетом ускорений, скоростей и перемещений заданных элементов конструкции.

6.1.4 Проверку правильности выбора расчетной математической модели выполняют путем сравнения результатов компьютерного моделирования с результатами динамико-прочностных испытаний МВПС, имеющего аналогичную экипажную часть.

6.1.5 Для расчетов на прочность рамы тележки, промежуточных рам (балок, брусьев и т.п.) второй ступени рессорного подвешивания кузова следует применять трехмерные модели, выполненные из объемных и оболочечных элементов. Тип конечных элементов и размеры сетки назначают, исходя из условий согласования результатов конечно-элементного расчета с результатами аналитического решения или натурного эксперимента (тензометрирования).

Сходимость результатов расчета проверяют методом последовательного сгущения сетки.

В зонах концентраций напряжений следует использовать сетку из линейных, но более мелких, или из нелинейных (билинейных) конечных элементов.

6.2 Расчет показателей динамики

6.2.1 Показатель горизонтальной динамики ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) по 4.1.1 определяют как отношение значения динамической составляющей рамной силы ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), полученного по приведенному в данном пункте алгоритму, к значению максимальной вертикальной статической осевой нагрузки ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

Значение динамической составляющей рамной силы ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) определяют с исключением квазистатической составляющей динамического процесса рамных сил ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

Исключение квазистатической составляющей динамического процесса выполняют, как правило, с использованием математического фильтра. При этом частота, отделяющая квазистатическую составляющую от динамической, должна быть не более 80% от низшей собственной частоты колебаний вагона на рессорном подвешивании.

За значение ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) принимают среднее арифметическое из трех максимальных амплитуд ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) за исключением полученных при движении вагона по стрелочным переводам.

Максимальные амплитуды динамических составляющих рамных сил ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) определяют как половинное значение размахов, получаемые при обработке динамических процессов методами "дождя" или полных циклов по ГОСТ 25.101.

Значение ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) определяют для порожнего и груженого состояний вагона. На этапе проектирования при определении значения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) в расчет принимают проектные нагрузки, при испытаниях учитывают фактические статические нагрузки порожнего вагона, полученные при проведении поколесного взвешивания.

При проектировании расчет и оценку ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) осуществляют для всех осей вагона. При проведении динамико-прочностных испытаний обязательной оценке подлежат:

- в головном вагоне - колесные пары передней тележки и последняя колесная пара в вагоне;

- в неголовном вагоне, стоящем рядом с головным - колесная пара, расположенная ближе к головному вагону.

6.2.2 Показатель ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) по 4.1.2 определяют как отношение значения динамической составляющей вертикальной силы первой ступени рессорного подвешивания ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) к значению максимальной статической нагрузки первой ступени рессорного подвешивания ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

Значение динамической составляющей вертикальной силы первой ступени подвешивания определяют в порядке, изложенном в 6.2.1 для определения динамической составляющей рамной силы.

Значение ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) определяют для порожнего и груженого состояний вагона. При этом в расчет принимают значения сил (нагрузок), приходящихся на конкретный узел первой ступени рессорного подвешивания.

При проектировании оценку показателя осуществляют для всех узлов первой ступени рессорного подвешивания вагона. При проведении динамико-прочностных испытаний обязательной оценке подлежат:

- в головном вагоне - все узлы первой ступени рессорного подвешивания передней тележки и узлы последней колесной пары в вагоне;

- в неголовном вагоне, стоящем рядом с головным - узлы колесной пары, расположенной ближе к головному вагону.

6.2.3 Показатель ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) по 4.1.3 определяют как отношение значения динамической составляющей вертикальной силы второй ступени рессорного подвешивания ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) к значению максимальной статической нагрузки второй ступени рессорного подвешивания ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

Значение динамической составляющей вертикальной силы второй ступени подвешивания определяют в порядке, изложенном в 6.2.1 для определения динамической составляющей рамной силы.

При проектировании оценку показателя осуществляют для всех узлов второй ступени рессорного подвешивания вагона. При проведении динамико-прочностных испытаний обязательной оценке подлежат:

- в головном вагоне - все узлы второй ступени рессорного подвешивания вагона;

- в неголовном вагоне, стоящем рядом с головным, - узлы тележки, расположенной ближе к головному вагону.

6.2.4 Коэффициент запаса устойчивости против схода колеса с рельса ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) вычисляют по формулам:

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой); (6.1)


ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой); (6.2)


ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (6.3)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - промежуточные величины, введенные для упрощения записи основной формулы;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент трения между гребнем набегающего колеса и рельсом;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент трения между поверхностью катания ненабегающего колеса и рельсом;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - угол наклона образующей гребня колеса к горизонтальной плоскости, рад. (рисунок 6.1);

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - рамная сила (с учетом квазистатической составляющей), действующая на колесную пару со стороны подрессоренных масс вагона, кН;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - сила тяжести подрессоренной части вагона (с учетом соответствующего состояния загрузки вагона), приходящаяся на шейку оси колесной пары, кН;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - сила тяжести неподрессоренных частей вагона, приходящаяся на колесную пару, кН, вычисляют по формуле Г.2;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - вертикальные динамические силы в первой ступени рессорного подвешивания (с учетом квазистатических составляющих) соответственно на набегающем и ненабегающем колесах колесной пары, кН (при уменьшении нагрузки на шейку оси колесной пары по сравнении со статической ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) считают положительными);

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - половина расстояния между точками приложения вертикальных нагрузок к шейкам оси колесной пары, м;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - поперечное расстояние между точкой приложения вертикальной нагрузки на шейку оси на набегающем колесе и точкой контакта на его гребне, м;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - поперечное расстояние между точкой приложения вертикальной нагрузки на шейку оси на ненабегающем колесе и точкой контакта на его поверхности катания, м;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - радиус колеса по кругу катания, м;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - расстояние между точками контакта с рельсами набегающего и ненабегающего колес, м.

Набегающее на рельс колесо колесной пары при расчетах коэффициентов запаса устойчивости определяют по направлению действия рамной силы на колесную пару в соответствии с рисунком 6.1.

Рисунок 6.1 - Схема сил, действующих на колесную пару

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)


НК - набегающее колесо;

ННК - ненабегающее колесо


Рисунок 6.1 - Схема сил, действующих на колесную пару


Расстояние ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) вычисляют по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой). (6.4)


Принимают ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0,25, ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0,264 м, ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0,219 м.

Обработку динамических процессов, по которым определяют величины ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), используемые для вычисления коэффициента ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), производят по мгновенным значениям в один момент времени.

Контроль показателя ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) выполняют для порожнего и груженого состояний вагона.

За значение показателя ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), используемое для оценки соответствия вагона требованию 4.1.4, принимают наименьшее из вычисленных (для каждой контролируемой колесной пары и для каждого из состояний загрузки вагона).

При проектировании оценку показателя осуществляют для всех колесных пар вагона. При проведении динамико-прочностных испытаний обязательной оценке подлежат:

- в головном вагоне - крайние колесные пары;

- в неголовном вагоне, стоящем рядом с головным - колесная пара, расположенная ближе к головному вагону.

6.2.5 Для расчета показателей плавности хода в вертикальном (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)) и горизонтальном поперечном (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)) направлениях используют динамические процессы виброускорений в контрольных точках кузова вагона, располагаемым на продольной оси вагона на полу внутри кузова.

Контрольными точками для показателей ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) являются:

- кузов в кабине машиниста (головной по ходу движения), над центрами масс тележек (или в точках, максимально приближенных к центрам масс) и в середине салона головного вагона;

- кузов над центрами масс тележек (или в точках, максимально приближенных к центрам масс) и в середине салона неголовного вагона.

Показатели ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) для головного вагона без пассажирского салона определяют только в кабине машиниста (головной по ходу движения).

Контроль показателей ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) выполняют для состояний вагона без пассажиров и при максимальной населенности вагона.

Для расчета показателей плавности хода используют динамические процессы виброускорений, полученные при движении вагона по прямым участкам пути и по участкам пути, имеющим кривые ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)600 м (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)1000 м для скоростного движения). Длительность измерений в каждом диапазоне скоростей должна быть не менее 200 с.

Вычисление показателя плавности хода ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) для каждого ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)-го диапазона скоростей движения выполняют по формулам:

- для вибрации, действующей в вертикальном направлении

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой); (6.5)


- для вибрации, действующей в горизонтальном поперечном направлении;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (6.6)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - среднеквадратическое значение корректированного виброускорения в ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)-м диапазоне скорости движения, м/сГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

Среднеквадратическое значение корректированного виброускорения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) для ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)-го диапазона скоростей движения определяют по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (6.7)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - значение нижней граничной частоты диапазона измерения плавности хода, ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0,5 Гц;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - значение верхней граничной частоты диапазона измерения плавности хода, принимается равной частоте вращения колеса при конструкционной скорости движения, но не менее 20 Гц;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - значения нормированной амплитудно-частотной характеристики корректирующего фильтра;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - функция спектральной плотности виброускорения в ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)-ом диапазоне скорости движения, мГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)/Гц.

Значения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) вычисляют по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (6.8)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - частота колебаний, Гц.

Допускается разбивать время измерения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) виброускорений при движении с данной скоростью на отрезки продолжительностью ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), каждому из которых соответствует свое среднее квадратическое значение корректированного виброускорения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), определенного на неперекрывающихся участках пути. В этом случае среднее квадратическое значение корректированного виброускорения для ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)-го диапазона скорости движения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) вычисляют по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (6.9)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - продолжительность ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)-го отрезка времени ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)-го диапазона скорости движения, с;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - суммарное время движения со скоростями, входящими в ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)-й диапазон скоростей движения, с.

При проведении динамико-прочностных испытаний показатели плавности хода контролируют для скоростей движения от половины конструкционной скорости до конструкционной скорости с шагом 10-20 км/ч (25 км/ч, если конструкционная скорость свыше 200 км/ч).

6.2.6 Коэффициент конструктивного запаса пружинных комплектов (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)) для первой и второй ступеней рессорного подвешивания вычисляют по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (6.10)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - максимальная сила, соответствующая допускаемому конструкцией пружинного комплекта сжатию до состояния незамыкания на 3 мм витков пружины, которая в комплекте замыкается первой (далее - лимитирующая пружина);

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - статическая нагрузка на пружинный комплект рессорного подвешивания при максимальной населенности вагона пассажирами.

При расчете ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) могут быть учтены вертикальные (или приведенные вертикальные) жесткости других упругих элементов, установленных в ступени рессорного подвешивания и работающих параллельно с пружинным комплектом. В этом случае расчет ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) должен содержать расчет жесткости элемента, работающего параллельно с пружинным комплектом.

Расчет максимальной силы ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) выполняют по лимитирующей пружине с учетом конструктивных особенностей установки пружин, таких как наличие нижних (верхних) подкладок под (на) пружины, отставания включения в работу пружинного комплекта одной или нескольких пружин и других упругих элементов, работающих параллельно с пружинным комплектом.

При расчете ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) принимают номинальные значения геометрических размеров пружин. Высоту полностью сжатой цилиндрической винтовой пружины ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) с круглым сечением прутка, изготовленной по ГОСТ 1452, рассчитывают по одной из формул:

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) при ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) мм, (6.11)


ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) при ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) мм, (6.12)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - количество рабочих витков пружины;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - номинальный диаметр прутка, из которого изготовлена пружина, мм.

Для пружин, изготовленных не по ГОСТ 1452, высоту ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) принимают по конструкторской документации на пружину.

При наличии в конструкции рессорного подвешивания ограничения деформации сжатия (за исключением ограничения вследствие замыкания витков лимитирующей пружины), наступающего под действием силы ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), величина которой ниже ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), расчет коэффициента ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) проводят по формуле (6.10) с применением величины ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) вместо ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

При наличии упругого упора, ограничивающего вертикальные перемещения буксы относительно рамы тележки, расчет показателя ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) для первой ступени рессорного подвешивания выполняют дважды для проверки выполнения требований по значениям не менее 1,6 и не менее 1,4 (4.1.6) по формуле (6.10). Во втором случае (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) не менее 1,4) в качестве силы ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) применяют силу, соответствующую нагрузке на комплект рессорного подвешивания в момент включения в схему нагружения упругого упора.

Расчет ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) должен содержать конструктивную схему рессорного подвешивания в состоянии без нагрузки, позволяющей проследить порядок вступления в работу всех учитываемых жесткостей при нагружении комплекта.

6.3 Расчетные режимы для оценки прочности

6.3.1 Для оценки прочности по допускаемым напряжениям по отношению к пределу текучести материала устанавливают три (I, II и IV) расчетных режима с силами, действующими статически.

Для режима III, учитывающего действие статических и динамических сил, оценку прочности выполняют как по допускаемым напряжениям, так и на сопротивление усталости.

Режим I включает режимы Iа и Iб.

Режим Iа учитывает действие максимальных продольных квазистатических сил.

Режим Iб учитывает действие максимальных продольных ударных сил.

Режим II включает режимы IIа, IIб и IIв.

Режим IIа учитывает силы, действующие при движении в кривых участках пути с максимальным разрешенным непогашенным ускорением.

Примечание - Максимальное разрешенное непогашенное ускорение задают в технических требованиях на МВПС применительно к особенностям полигона эксплуатации и конструктивному исполнению экипажной части (например, принудительному наклону кузова).


Режим IIб учитывает силы, действующие при трогании.

Режим IIв учитывает силы, действующие при экстренном торможении.

Режим III учитывает силы, действующие при движении с различными скоростями вплоть до конструкционной по прямому участку пути.

Режим IV учитывает силы, обусловленные технологией ремонта и производством аварийно-восстановительных работ, включает режимы IVа и IVб.

Режим IVа - подъем кузова на трех домкратах.

Режим IVб - подъем вагона за узел сцепного устройства.

6.3.2 При расчетах на прочность экипажной части МВПС должны учитываться следующие силы:

- собственная сила тяжести (вес) экипажной части и сила тяжести (вес) размещенного на ней оборудования;

- инерционные, упругие и диссипативные силы, вызванные колебаниями экипажной части при ее движении;

- силы, возникающие при работе тяговых двигателей и других механизмов, установленных на МВПС;

- силы, связанные с тягой и торможением поезда;

- силы, возникающие при движении МВПС в кривых участках пути;

- силы соударения;

- силы, возникающие при ремонтно-восстановительных работах.

Перечисленные силы принимают действующими статически и подразделяют по схемам их приложения на вертикальные, продольные, горизонтальные поперечные и кососимметричные.

6.3.3 К расчетным вертикальным силам относят:

- собственную силу тяжести экипажной части МВПС;

- силу тяжести размещенного на нем оборудования;

- силу тяжести пассажиров;

- вертикальные динамические силы, возникающие при движении МВПС;

- дополнительные вертикальные силы, возникающие на опорах кузова при действии продольных и горизонтальных поперечных нагрузок в рассматриваемом режиме.

6.3.3.1 Под силой тяжести вагона понимают суммарную силу собственной тяжести полностью оборудованного и экипированного вагона.

6.3.3.2 Силу тяжести пассажиров определяют при максимальной населенности вагона по 3.5 и 3.6 с учетом расчетной массы пассажира, которая составляет:

- 100 кг для МВПС, в технической документации на который установлено ограничение количества пассажиров по количеству мест для сидения;

- 70 кг для МВПС, в технической документации на который не установлено ограничение количества пассажиров по количеству мест для сидения.

Площадь, занимаемую стоящими пассажирами, рассчитывают без учета мест сидящих пассажиров, размещения инвалидов в инвалидных колясках и пассажиров на откидных сидениях. Площадь между последовательно стоящими сидениями и между сидениями, расположенными друг напротив друга, из расчета исключают. Площадь на ширине 200 мм от края откидных сидений в раскрытом положении считают занятой ногами сидящих пассажиров и в расчет свободной площади не принимают.

6.3.3.3 При расчетах отдельных элементов конструкции и узлов их крепления учитывают фактическую силу тяжести пассажиров, нагружающую этот элемент.

6.3.3.4 Действие силы тяжести вагона рассматривают при опирании кузова на тележки (схема опирания 1).

Действие собственной силы тяжести оборудованного порожнего кузова рассматривают:

- при подъемке кузова тремя домкратами (схема опирания 2);

- при аварийной подъемке вагона с тележкой за узел сцепного устройства (схема опирания 3).

При аварийной подъемке за узел сцепного устройства к силе тяжести кузова добавляется сила тяжести поднимаемой тележки.

6.3.3.5 Динамическую вертикальную силу от колебаний тележки на первой ступени рессорного подвешивания определяют умножением силы тяжести ее подрессоренной массы и силы тяжести кузова (в состоянии "брутто"), приходящейся на тележку, на максимальное значение показателя ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

Динамическую вертикальную силу для кузова и промежуточных рам (балок, брусьев и т.п.) второй ступени рессорного подвешивания вычисляют умножением силы тяжести кузова (для промежуточных рам, балок, брусьев - с учетом их силы тяжести) на максимальное значение показателя ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

В качестве максимальных значений показателей ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) принимают увеличенные на 20% значения этих показателей, полученные по результатам математического моделирования движения МВПС, но не выше максимально допустимых значений этих показателей в соответствии с 4.1.2 и 4.1.3.

6.3.3.6 Дополнительную вертикальную силу ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), кН, прикладываемую к опорам кузова в результате действия продольной силы инерции кузова, рассчитывают по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (6.13)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - сила инерции кузова, кН;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - расстояние от центра тяжести кузова до плоскости опор на тележку, м;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - база кузова, м.

Примечание - Дополнительные вертикальные силы нагружают одну тележку и разгружают другую.

6.3.3.7 Дополнительные силы, действующие на опоры кузова, опоры тягового двигателя, опоры тягового редуктора, узлы передачи силы тяги при трогании с места необходимо рассчитывать из условий равновесия экипажной части при реализации максимальной силы тяги.

6.3.3.8 Дополнительную вертикальную силу на опоры кузова при торможении, вызванную моментом пары сил, одна из которых - продольная сила инерции вагона, вторая - суммарная касательная сила торможения на ободе колес, необходимо рассчитывать из условий равновесия экипажной части.

6.3.4 Продольные силы представляют собой силы взаимодействия между вагонами при их движении в поезде и выполнении маневров, силы тяги и торможения и возникающие при тяге и торможении продольные силы инерции. Продольные силы прикладывают к сцепным устройствам, элементам связи колесных пар с тележками и тележек с кузовом.

6.3.4.1 Продольные силы, прикладываемые к сцепным устройствам, устанавливают в соответствии с таблицей 6.1.


Таблица 6.1 - Расчетные продольные силы, прикладываемые к сцепным устройствам кузова

В килоньютонах

Количество вагонов в штатной составности МВПС

Значение для режима


Iб (нормативная сила соударения)

Одновагонный (электромотриса, автомотриса, одновагонный рельсовый автобус)

-*

-1500*, **

Более одного вагона (дизель-поезд, электропоезд, рельсовый автобус)

+1000,
-2000

- 2000**

*) Если в технической документации на МВПС установлена возможность его эксплуатации в составе двух и более МВПС, то к нему применяют расчетные продольные силы, установленные для МВПС составностью более одного вагона.

**) Нормативную силу соударения увеличивают на 500 кН для передней консоли головного вагона в случае использования при постройке кузова некоррозионно-стойких сталей.

Для режима Iа продольные силы прикладывают к упорам сцепных устройств, расчет выполняют при действии сил сжатия (-) и растяжения (+).

Для режима Iб продольные силы прикладывают к упорам переднего и хвостового сцепных устройств (поочередно).

6.3.4.2 Продольные силы тяги и торможения определяют, рассматривая равновесие экипажной части в целом и отдельных ее узлов.

Максимальную продольную силу тяги, приходящуюся на одну колесную пару в режиме трогания с места, определяют из условия полной реализации сцепления колес с рельсами. Коэффициент сцепления принимают равным 0,3.

6.3.4.3 Силы, действующие на раму тележки со стороны тормозной системы, определяют силой нажатия на тормозные колодки (при колодочном тормозе) или диск (при дисковом тормозе) и их коэффициентом трения.

Величина, направление и точки приложения этих сил определяют, исходя из конструкции тормозной системы.

6.3.4.4 Силы инерции, действующие на отдельные узлы и элементы МВПС, считают приложенными к центрам их масс.

Продольные силы инерции, действующие на кузов при соударениях, вычисляют через продольное ускорение ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) оборудованного кузова. При этом принимают продольное ускорение моторной тележки вагона равным ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), немоторной тележки - ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

Продольное ускорение кузова ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) вычисляют с учетом силы ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) по таблице 6.1, приложенной к упорам сцепных устройств, и сил инерции присоединенных масс тележек по формулам:

- для моторной тележки

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой); (6.14)


для немоторной тележки

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (6.15)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - число тележек под вагоном;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - масса тележки;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - общая масса вагона.

При расчете продольной силы инерции тележки при торможении следует учитывать инерцию вращающихся частей. Для этого массу тележки увеличивают на добавочную величину ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), т, вычисляемую по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (6.16)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - число колесных пар в тележке;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - момент инерции колесной пары относительно поперечной оси;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - число ТЭД в тележке;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - момент инерции тягового двигателя относительно поперечной оси;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - передаточное отношение редуктора;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - диаметр колеса по кругу катания.

6.3.5 Горизонтальные поперечные силы для расчетов на прочность определяют динамической составляющей рамной силы и силами, соответствующими непогашенному поперечному ускорению, действующими по направлению оси колесной пары и поперечным осям, проходящим через центры масс тележки и кузова.

6.3.5.1 Центробежную силу определяют отдельно для кузова и тележек при максимальном разрешенном непогашенном горизонтальном поперечном ускорении. Равнодействующая центробежной силы прикладывается в центре тяжести кузова (тележки) и вызывает перераспределение вертикальных нагрузок на опоры кузова.

6.3.5.2 Рамные силы, действующие от колесной пары на раму тележки, определяют умножением максимальной вертикальной статической осевой нагрузки ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) на максимальное значение показателя ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

В качестве максимального значения показателя ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) принимают увеличенную на 20% величину этого показателя, полученную по результатам математического моделирования движения МВПС, но не выше максимально допустимого значения этого показателя в соответствии с 4.1.1.

Допускается принимать значения рамных сил по экспериментальным данным, полученным для конструкций с аналогичной экипажной частью.

6.3.6 Вертикальные кососимметричные силы, представляющие собой систему взаимно уравновешенных сил, приложенных со стороны рессорного подвешивания к раме тележки, учитывают только при расчетах тележек, имеющих конструкцию, способную воспринимать эти силы (с замкнутым контуром, Н-образную и т.п.). Они состоят из четырех равных по абсолютной величине вертикальных сил, из которых две, расположенные по диагонали, действуют вверх, а две другие - вниз. Они могут возникать в двух- или трехосных тележках и действуют со стороны букс на раму тележки. В случае трехосных тележек принимают, что нагрузка на пружинный комплект средней колесной пары остается неизменной.

Значения кососимметричных сил принимают равными 10% от вертикальной нагрузки на буксовый узел.

6.3.7 Вертикальные инерционные силы масс ТЭД, возникающие при колебаниях рамы тележки с учетом дисбаланса вращающихся частей двигателя, могут быть определены экспериментальным путем или по результатам специального расчета тележки с учетом упругости рамы. При отсутствии надежных экспериментальных или расчетных данных эти силы принимают исходя из вертикального ускорения, равного ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

6.3.8 При проведении расчетов следует учитывать силы, возникающие при работе механизмов, установленных в вагоне. Напряжения от действия этих сил для режима нагружения III суммируют с напряжениями от действия динамических нагрузок.

6.3.9 При расчетах конструкций, подвергаемых деформациям при сборке (монтаже), учитывают возникающие при этом усилия (например, усилия от запрессовки, горячей посадки и т.п.).

6.3.10 Сочетания сил, действующих на экипажную часть в соответствии с расчетными режимами, представлены в таблицах 6.2 и 6.3.


Таблица 6.2 - Сочетания сил при расчетных режимах нагружения кузова

Расчетные силы

Сочетание сил для расчетного режима




IIа

III

IV

Силы тяжести

по 6.3.3.1-6.3.3.4 (схема опирания 1)

по 6.3.3.4 (схемы опирания 2, 3)

Вертикальные динамические силы при движении

-

-

по 6.3.3.5

по 6.3.3.5

-

Продольные силы на упорах сцепных устройств

по 6.3.4.1

по 6.3.4.1

-

-

-

Продольные силы инерции


по 6.3.4.4

-

-

-

Центробежная сила

-

-

по 6.3.5.1

-

-



Таблица 6.3 - Сочетания сил при расчетных режимах нагружения тележки

Расчетные силы

Сочетания сил для расчетного режима


IIа

IIб

IIв

III

IV

Силы тяжести

по 6.3.3.1-6.3.3.4 (схема опирания 1)

Вертикальные динамические силы при движении

-

по 6.3.3.5

-

-

по 6.3.3.5

-

Дополнительные вертикальные силы на опорах кузова от действия продольной силы инерции кузова

по 6.3.3.6

-

-

-

-

-

Дополнительные вертикальные силы на опорах кузова, при трогании с места

-

-

по 6.3.3.7

-

-

-

Дополнительные силы на опорах ТЭД, тягового редуктора при трогании с места

-

-

по 6.3.3.7

-

-

-

Вертикальные инерционные силы со стороны масс ТЭД

-

по 6.3.7

-

-

по 6.3.7

-

Дополнительные вертикальные силы на опорах кузова при торможении

-

-

-

по 6.3.3.8

-

-

Силы, действующие со стороны тормозной системы

-

-

-

по 6.3.4.3

-

-

Силы тяги

-

-

по 6.3.4.2

-

-

-

Продольные силы инерции

по 6.3.4.4

-

-

по 6.3.4.4

-

-

Центробежная сила

-

по 6.3.5.1

-

-

-

-

Рамные силы

-

по 6.3.5.2

-

-

по 6.3.5.2

-

Кососимметричные силы со стороны букс

-

по 6.3.6

-

-

-

-

6.3.11 Дополнительно к расчетным режимам I-IV узлы связи кузова с тележкой, передающие силу тяги, рассчитывают при действии инерционных сил, вызванных продольными ускорениями ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) для немоторных тележек и моторных тележек с опорно-кузовным расположением ТЭД и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) для моторных тележек с опорно-рамным расположением ТЭД. При этом напряжения в элементах узлов связи кузова с тележкой не должны превышать значения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

6.3.12 Дополнительно к расчетным режимам I-IV элементы крепления съемного оборудования, расположенного на кузове, рассчитывают для каждого из следующих случаев нагружения:

- действие вертикальных сил тяжести оборудования и размещенного на нем груза при вертикальном ускорении, равном ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)2 в конце вагона и линейно убывает до значения 0,5 в середине вагона;

- совместное действие вертикальных сил тяжести оборудования и размещенного на нем груза при вертикальном ускорении ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и инерционных сил, вызванных продольными ускорениями ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой);

- совместное действие вертикальных сил тяжести оборудования и размещенного на нем груза при вертикальном ускорении ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и инерционных сил, вызванных боковым ускорением ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

Для каждого из этих случаев напряжения в элементах крепления оборудования не должны превышать ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

6.3.13 Прочность узлов крепления демпферов рессорного подвешивания оценивают для расчетного режима III по условию ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и по допускаемым коэффициентам запаса сопротивления усталости по 8.2.

Динамические силы, действующие со стороны демпферов, определяют по результатам математического моделирования движения экипажной части.

6.3.14 Прочность узлов крепления пассажирских кресел, диванов должна быть рассчитана для каждого из следующих случаев нагружения (с учетом массы конструкции кресла, дивана и сидящих на них пассажиров):

- действие вертикальных сил тяжести кресел (диванов) и сидящих на них пассажиров при вертикальном ускорении ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой);

- совместное действие вертикальных сил тяжести кресел (диванов) и сидящих на них пассажиров при вертикальном ускорении ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и инерционных сил, вызванных продольными ускорениями ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой);

- совместное действие вертикальных сил тяжести кресел (диванов) и сидящих на них пассажиров при вертикальном ускорении ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и инерционных сил, вызванных боковым ускорением ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

Массу пассажира в расчетах на прочность принимают равной 70 кг. Центр тяжести сидящего пассажира расположен на высоте 660 мм от пола. Массу пассажира в расчетной схеме принимают жестко соединенной с несущими элементами конструкции кресел, диванов, с соблюдением указанного положения центра тяжести сидящего пассажира.

Для каждого случая нагружения напряжения в элементах крепления пассажирских кресел, диванов не должны превышать ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

6.3.15 Прочность узлов крепления багажных полок должна быть рассчитана для следующих случаев нагружения:

- действие равномерно распределенной (погонной) вертикальной нагрузки, равной 250 Н/м (25 кгс/м) для электропоездов и одновагонных МВПС и 1000 Н/м для дизель-поездов;

- действие на наружный продольный элемент жесткости полки сосредоточенной вертикальной нагрузки 850 Н, приложенной в середине между соседними элементами крепления полки к стене.

Для каждого случая нагружения напряжения в элементах крепления багажных полок не должны превышать ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

6.3.16 Прочность узлов крепления и конструкции путеочистителя должна быть обеспечена по условию ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) при нагружении согласно указанному в приложении А.

6.4 Расчет прочности пружин рессорного подвешивания


Значения коэффициентов запаса прочности пружин рессорного подвешивания по 5.8 рассчитывают по методике расчета на прочность пружин рессорного подвешивания в соответствии с требованиями нормативных документов, действующих на территории государства, принявшего стандартГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).
________________
ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) В Российской Федерации действует РД 32.51-95 "Методика расчета на прочность пружин рессорного подвешивания подвижного состава железных дорог при действии продольных и комбинированных нагрузок". Утвержден и введен в действие Указанием Министерства путей сообщения Российской Федерации от 05.02.1966 г. N К-10У.

7 Общие требования к испытаниям. Виды испытаний

7.1 Испытаниям по определению показателей динамики и прочности (далее - испытания) подвергают:

- по показателям динамики - МВПС в целом;

- по показателям прочности - как МВПС в целом, так и отдельные узлы его экипажной части.

7.2 Виды испытаний приведены в таблице 7.1


Таблица 7.1

Показатель

Условное обозначение

Вид испытаний

Показатель горизонтальной динамики

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Динамико-прочностные

Показатель вертикальной динамики первой ступени рессорного подвешивания

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Динамико-прочностные

Коэффициент вертикальной динамики второй ступени рессорного подвешивания

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Динамико-прочностные

Коэффициент запаса устойчивости против схода колеса с рельса

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Динамико-прочностные

Показатели плавности хода в вертикальном и горизонтальном поперечном направлениях

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Динамико-прочностные

Первая собственная частота изгибных колебаний кузова в вертикальной плоскости при максимальной загрузке вагона

-

Динамико-прочностные

Отсутствие касания элементов экипажной части, не предусмотренного конструкторской документацией

-

Динамико-прочностные

Коэффициенты запаса сопротивления усталости несущих элементов экипажной части, за исключением колесных пар, валов тягового привода, зубчатых колес и пружин рессорного подвешивания

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Динамико-прочностные

Сопротивление усталости рам тележек и промежуточных рам (балок, брусьев и т.п.) второй ступени рессорного подвешивания

-

Стендовые*

Прочность кузова порожнего вагона при действии нормативной силы соударения, приложенной по осям сцепных устройств

-

Испытания на соударение

* Проводят вибрационные испытания в соответствии с 8.2.5.

8 Оценка прочности

8.1 Общие положения

8.1.1 Оценку прочности проводят:

- при проектировании;

- при испытаниях опытного образца;

- при введении конструктивных или технологических изменений, влияющих на прочность;

- при изменении нагруженности.

Значения показателей прочности должны удовлетворять требованиям раздела 5.

8.1.2 Оценку прочности проводят по следующим предельным состояниям:

- появление остаточных деформаций при статическом нагружении, возникающих в результате превышения предела текучести материала ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой);

- возникновение макротрещин при циклическом нагружении;

- потеря устойчивости (несохранение первоначальной формы конструкции или ее элемента вследствие их недостаточной жесткости).

8.1.3 Методы оценки прочности определяют в зависимости от условий работы несущего элемента и достижения его предельного состояния.

8.1.4 Прочность кузова, рам тележек, промежуточных рам (балок, брусьев и т.п.) второй ступени рессорного подвешивания, корпусов букс, узлов передачи силы тяги, узлов крепления оборудования оценивают как по допускаемым напряжениям, так и по сопротивлению усталости.

8.1.5 Оценку прочности по допускаемым напряжениям (5.3) проводят для случаев наиболее невыгодного возможного сочетания одновременно действующих нормативных нагрузок в соответствии с установленными расчетными режимами по 6.3.

Полученные суммарные напряжения не должны превышать допускаемых значений, установленных в таблице 8.1 для соответствующих расчетных режимов.

Выполнение требования по 5.3 подтверждают расчетом.


Таблица 8.1 - Допускаемые напряжения для элементов кузова и тележки

Расчетный режим

Допускаемое напряжение для элементов


кузова

тележки

Режим I

Ia

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)



ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)*

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Режим II

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Режим III

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Режим IV

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

* При проведении испытаний используют значение ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).


Примечание - ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - условный предел текучести материала, который принимают по справочным данным или определяют по ГОСТ 1497.

8.1.6 Оценку сопротивления усталости конструкций экипажной части (за исключением колесных пар, валов тягового привода, зубчатых колес и пружин рессорного подвешивания) выполняют по коэффициентам запаса сопротивления усталости, рассчитанных по 8.2.

Допускается на этапе проектирования оценку сопротивления усталости конструкций экипажной части выполнять по другим апробированным методикам.

Для рам тележек и промежуточных рам (балок, брусьев и т.п.) второй ступени рессорного подвешивания дополнительно выполняют оценку сопротивления усталости по критерию отсутствия усталостных трещин после 10 млн. циклов нагружения на вибрационном стенде. Нагружение объектов испытаний на стенде выполняют в соответствии с требованиями 8.2.5.

8.1.7 Для сжатых элементов кузова необходимо проверить возможность потери как общей, так и местной устойчивости для режимов I и IV. Коэффициенты запаса устойчивости должны быть не ниже заданных в 5.7. Выполнение данного требования подтверждают расчетом.

8.1.8 Выполнение требования к прочности пружин по 5.8 подтверждают расчетом, который должен быть выполнен с учетом 6.4.

8.2 Оценка сопротивления усталости

8.2.1 Оценку прочности по коэффициенту запаса сопротивления усталости несущих элементов проводят как при проектировании, так и по результатам проведенных испытаний. Коэффициент запаса сопротивления усталости вычисляют по 8.2.2, а в случае, если определено фактическое значение предела выносливости натурной детали (по результатам стендовых испытаний на усталость) - по 8.2.3.

8.2.2 Коэффициент запаса сопротивления усталости ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) вычисляют по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (8.1)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - предел выносливости стандартного образца при растяжении-сжатии с симметричным циклом нагружения, МПа;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - амплитуда напряжений (максимальных в зоне концентрации) цикла, МПа;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент, характеризующий влияние асимметрии цикла; принимают ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0,3 при ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0, ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0 при ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - среднее напряжение цикла, МПа;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - теоретический коэффициент концентрации напряжений;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент, характеризующий понижение предела выносливости конструкции по отношению к пределу выносливости стандартного образца (коэффициент концентрации).

Предел выносливости (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)) принимают по справочным данным или определяют экспериментально по ГОСТ 25.502 на круглых образцах диаметром 7,5 мм или 10 мм.

Для несущих элементов с высотой сечения до 100 мм включительно, работающих на изгиб, а также для зон элементов несущей конструкции, имеющих местную деформацию изгиба листа, коэффициенты запаса сопротивления усталости рассчитывают по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (8.2)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - предел выносливости при изгибе с симметричным циклом нагружения, полученный по результатам испытаний стандартных образцов или принятый по справочным данным.

Допускается использовать следующие эмпирические зависимости:

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой);

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - для прокатной стали;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - для литых сталей и алюминиевых сплавов.

Значение коэффициента ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) принимают равным:

- 1,4 - для зон концентрации на границах сварных швов (кроме стыковых), в выточках и переходах с радиусами не более 150 мм;

- 1,1 - на границах сварных стыковых швов;

- 1,0 - для других зон.

8.2.2.1 За среднее напряжение цикла ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) как при проведении испытаний, так и при расчете принимают напряжения, возникающие от постоянно действующих вертикальных статических нагрузок ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), т.е. ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

8.2.2.2 При испытаниях амплитуду напряжений цикла ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) определяют на основании экспериментальных данных, полученных при проведении динамико-прочностных испытаний. Значение ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) определяют в порядке, аналогичном установленному в 6.2.1 для определения динамической составляющей рамной силы.

При проектировании расчетную амплитуду напряжений цикла ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) определяют методом решения задачи вынужденных колебаний динамической модели экипажной части.

8.2.2.3 Значения коэффициента концентрации ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) рассчитывают по формуле:

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (8.3)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент, учитывающий влияние неоднородности материала детали:

- 1,1 - для проката, поковки и штамповки;

- 1,25 - для литых деталей;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент, учитывающий влияние внутренних напряжений в детали, принимаемый в зависимости от ее поперечных размеров равным:

- 1,0 - при размере до 250 мм;

- от 1,0 до 1,2 - при размере от 250 до 1000 мм пропорционально размеру;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент, учитывающий состояние поверхности детали. В зависимости от способа обработки его принимают равным:

- 1,0 - для полированной поверхности;

- 0,9 - для поверхности после станочной обработки чистовой;

- 0,8 - для поверхности после станочной обработки грубой;

- 0,8 - для поверхности с окалиной;

- 0,8 - для поверхностей стальных литых деталей после пескоструйной обработки;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент, учитывающий влияние размерного фактора; принимают в зависимости от наибольшего размера сечения детали ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) равным:

- 0,8 - при высоте сечения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) до 100 мм включ.;

- 0,75 - при высоте сечения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) от 100 до 250 мм включ.;

- 0,7 - при высоте сечения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) более 250 мм;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - корректирующий коэффициент, используемый для зон сварных соединений, зон выточек и переходов с радиусами менее 10 мм сварных несущих конструкций экипажной части, за исключением сварных несущих конструкций надрамного строения кузова (боковые стенки кузова, крыша кузова, лобовая и торцевая стенка, перегородки и др.).

Значение корректирующего коэффициента ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) принимают равным:

- 1,4 - для сплавов на основе алюминия;

- 1,0 - для малоуглеродистых прокатных сталей типа Ст15, Ст20, Ст3сп;

- 1,2 - для низколегированных прокатных сталей типа 09Г2, 09Г2Д, 09Г2С, 09Г2СД;

- 1,2 - для коррозионно-стойких прокатных сталей.

При применении новых марок прокатных сталей, не применяемых ранее для изготовления сварных несущих конструкций тягового подвижного состава железнодорожного транспорта, предназначенного для эксплуатации на территории государств, принявших стандарт, коэффициент ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) определяют в соответствии с приложением Б.

8.2.3 Если определено фактическое значение предела выносливости натурной детали (по результатам стендовых испытаний на усталость), коэффициент запаса сопротивления усталости ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) рассчитывают по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (8.4)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - предел выносливости детали при симметричном цикле нагружения, определенный экспериментально, МПа;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент снижения предела выносливости детали по отношению к пределу выносливости стандартного образца.

При известном пределе выносливости детали при асимметричном цикле нагружения коэффициент ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) может быть вычислен по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (8.5)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - предел выносливости при асимметричном цикле нагружения, МПа.

8.2.4 Значения коэффициентов запаса сопротивления усталости, определенных по 8.2.2 или 8.2.3, должны соответствовать значениям, приведенным в 5.5.

8.2.5 Для оценки сопротивления усталости рам тележек и промежуточных рам (балок, брусьев и т.п.) второй ступени рессорного подвешивания проводят стендовые вибрационные испытания на базе 10 млн. циклов нагружения. Испытаниям подвергают один образец.

К объекту испытаний прикладывают статические и динамические (циклические) нагрузки. Величины статических нагрузок принимают равными силам тяжести устанавливаемого на объект испытаний оборудования, включая кузов при максимальной загрузке вагона, с учетом максимальной экипировки вагона.

Величины основных динамических (циклических) нагрузок - динамических составляющих вертикальных сил от веса надрессорного строения (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - для рамы тележки; ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - для промежуточной рамы (балки, бруса и т.п.)) и динамических составляющих рамных сил (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)) принимают по результатам динамико-прочностных испытаний конкретного типа МВПС, конструкции которого подлежат стендовым вибрационным испытаниям. При отсутствии результатов динамико-прочностных испытаний конкретного типа МВПС за величины циклических нагрузок принимают увеличенные на 20% значения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) (см. 6.2.1, 6.2.2 и 6.2.3), полученные по результатам математического моделирования движения соответствующего вагона МВПС, но не более значений, вычисленных умножением максимально допустимых величин соответственно показателей, приведенных в 4.1.1, 4.1.2 и 4.1.3, на соответствующие статические нагрузки.

Для рам тележек и промежуточных рам (балок, брусьев и т.п.) второй ступени рессорного подвешивания, нагружаемых в эксплуатации вертикальными силами от веса надрессорного строения и рамными силами, необходимым условием является одновременное нагружение этими силами.

Оценку сопротивления усталости рам тележек и промежуточных рам (балок, брусьев и т.п.) второй ступени рессорного подвешивания выполняют в следующих случаях:

- при изготовлении новой конструкции;

- при модернизации конструкции;

- при смене изготовителя;

- при замене материала для изготовления конструкции;

- при изменении технологии изготовления, влияющей на прочность конструкции;

- при увеличении нагрузок более чем на 10% по сравнению с ранее реализованными при проведении стендовых вибрационных испытаний.

Повторные испытания необходимы, если любая из составляющих нагружения (статическая, циклическая) увеличилась более чем на 10%.

В случае, если в конструкции МВПС применяют рамы тележек, промежуточные рамы (балки, брусья и т.п.), изготовленные разными предприятиями, оценке подлежат конструкции всех изготовителей.

8.3 Расчет долговечности (ресурса) несущих элементов металлоконструкций МВПС

8.3.1 Расчеты несущих конструкций МВПС на циклическую долговечность (при числе циклов ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)) выполняют:

- при изменении нагруженности;

- при продлении срока службы МВПС.

Расчет сводится к определению вероятности разрушения (степени риска) конструкции за назначенный срок службы. Вероятность разрушения при этом не должна быть более 10ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) (0,01%).

8.3.2 Расчет ресурса проводят на основе гипотезы линейного суммирования повреждений.

Необходимыми исходными данными для расчета долговечности являются:

- результаты исследования напряженно-деформированного состояния детали, полученные расчетным либо экспериментальным путем;

- блок эксплуатационных напряжений (например, в течение одного года работы), представленный в виде ступенчатой функции распределения амплитуд напряжений, заданной парой чисел (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)), где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - амплитуда напряжений ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)-го уровня, отнесенная к максимальному напряжению блока; ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - доля напряжении ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)-го уровня в общем блоке;

- параметры кривой усталости (предел выносливости ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), точка перелома ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и показатели степени ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) наклонных прямых, аппроксимирующих кривую усталости).

8.3.3 Если кривая усталости аппроксимирована наклонной и горизонтальной прямыми линиями, т.е. ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0, то напряжения менее ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) в расчете не учитывают и используют уравнение

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (8.6)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - суммарное количество циклов за срок службы детали;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - число циклов, соответствующее точке перелома кривой усталости;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - параметр, корректирующий линейную гипотезу накопления повреждений при нерегулярном нагружении, для конструкций МВПС принимают равным от 0,5 до 1,0;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент перегрузки.

Примечания

1. Согласно корректированной линейной гипотезе накопления повреждений условие разрушения имеет вид

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

2. Коэффициент перегрузки определяют соотношением

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой),


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - максимальное напряжение в предельном блоке нагружения, который подобен действующему и вызывает разрушение при числе циклов ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).


Уравнение (8.6) позволяет определить медианное (соответствующее вероятности разрушения 50%) число циклов.

8.3.4 Для расчета ресурса, соответствующего вероятности разрушения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), используют формулу

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (8.7)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - квантиль нормального распределения, соответствующая вероятности разрушения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), %;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - относительный коэффициент запаса;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициенты вариации нормально распределенных величин предела выносливости ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и максимального напряжения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) в действующем блоке нагружения.

Коэффициенты вариации при расчете принимают равными от 0,10 до 0,15.

Относительный коэффициент запаса вычисляют по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (8.8)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - действительный коэффициент нагруженности детали.

8.3.5 Для кривой усталости, аппроксимируемой двумя наклонными прямыми линиями с показателями наклона ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), используют уравнение, аналогичное уравнению (8.6)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой). (8.9)


В этом случае при расчете учитывают все напряжения из блока нагружения.

8.3.6 Порядок расчета:

- по уравнениям (8.6) или (8.9) строят кривую зависимости суммарного числа циклов ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) от коэффициента перегрузки ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой);

- по этой кривой для заданного срока службы, выраженного суммарным числом циклов ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), определяют соответствующее значение ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой);

- вычисляют значения действительного коэффициента нагруженности ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и относительного коэффициента запаса ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) по (8.8);

- по формуле (8.7) вычисляют значения квантилей ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и по таблице нормального закона распределения определяют вероятность разрушения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) или безотказной работы (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)).

8.3.7 Вероятность разрушения базовых частей в течение назначенного срока службы ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) должна быть не более 10ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) (0,01%).

8.3.8 Расчет может быть выполнен в обратном порядке, т.е., задавшись вероятностью разрушения детали ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), по уравнениям (8.6) или (8.9), формулам (8.7) и (8.8) определяют ресурс, соответствующий этой вероятности.

В общем случае кривая усталости может быть аппроксимирована другими функциями, например, степенной.

Пример расчета долговечности приведен в приложении В.

8.4 Оценка расчетного ресурса подшипников буксовых узлов, тяговых электродвигателей и тяговых редукторов


Оценку расчетного ресурса подшипников выполняют по результатам расчета.

Расчетный ресурс в км пробега вычисляют по формулам:

- для подшипников буксовых узлов, опор тяговых редукторов и зубчатых колес

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой); (8.10)


- для якорных (роторных) подшипников ТЭД и подшипников шестерен

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (8.11)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от специальных свойств подшипника;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от условий работы подшипника;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - диаметр среднеизношенных колес по кругу катания, м;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - передаточное число тягового редуктора;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - базовая динамическая радиальная/осевая расчетная грузоподъемность подшипника, Н;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - динамическая эквивалентная радиальная/осевая нагрузка, Н;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - показатель степени (для роликовых подшипников ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)10/3; для шариковых подшипников ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)3).

Так как коэффициенты ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) взаимосвязаны, используют обобщенный коэффициент ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), характеризующий совместные влияния особых свойств и условий эксплуатации на ресурс подшипника.

Для подшипников, эксплуатирующихся в обычных условиях при применении пластичной смазки, принимают значения коэффициента ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), приведенные в таблице 8.2.


Таблица 8.2 - Значения коэффициента ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Тип подшипника

Значение коэффициента ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Подшипник радиальный роликовый с короткими цилиндрическими роликами или игольчатыми роликами

0,55

Подшипник радиальный роликовый сферический двухрядный

0,35

Подшипник радиально-упорный роликовый однорядный или двухрядный с коническими роликами

0,65

Подшипник радиальный шариковый однорядный или упорный шариковый

0,75

Подшипник радиальный шариковый сферический двухрядный

0,55


При применении подшипников, изготовленных из высококачественных сталей с особенно низким содержанием вредных примесей, газов, неметаллических включений, надежном обеспечении гидродинамической пленки масла между контактирующими поверхностями колец и роликов и отсутствии повышенных перекосов в узле, значение коэффициента ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) может быть увеличено до двух раз.

Базовую динамическую радиальную/осевую динамическую расчетную грузоподъемность подшипников ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) вычисляют по ГОСТ 18855 или устанавливают по данным изготовителя подшипников.

Для определения расчетного ресурса подшипников устанавливают динамическую эквивалентную радиальную нагрузку на них, которая при приложении ее к подшипнику с вращающимся внутренним и неподвижным наружным кольцом обеспечивает такой же расчетный срок службы, как и при действительных условиях нагружения и вращения. Расчет динамической эквивалентной нагрузки на подшипники проводят исходя из ожидаемого уровня и характера приложения нагрузок.

Динамическую эквивалентную нагрузку определяют по формулам:

- для радиально-упорных роликовых, а также радиальных и радиально-упорных шариковых подшипников

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) (8.12)


- для роликовых подшипников с короткими цилиндрическими роликами

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) (8.13)


- для упорных шариковых подшипников

где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - радиальная и осевая нагрузки, постоянные по значению и направлению;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)1; в случае вращения наружного кольца ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)1,2);

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - коэффициент безопасности, учитывающий динамические условия работы подшипника;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - температурный коэффициент (при рабочей температуре подшипника ниже 100°С ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)1).

Значения коэффициентов ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) устанавливают по ГОСТ 18855 в зависимости от параметра осевого нагружения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), определяемого соотношением осевой ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и радиальной ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) нагрузок.

Расчеты динамической эквивалентной нагрузки подшипников буксовых узлов проводят в соответствии с приложением Г.

9 Требования к применяемым материалам

9.1 Требования к материалам для изготовления сварных конструкций

9.1.1 Для изготовления сварных элементов базовых частей МВПС применяют малоуглеродистые или низколегированные стали следующих марок: 09Г2, 09Г2С, 09Г2СД, 10Г2Б, 10Г2СБ, 10Г2БД, 10ХСНД, 12Г2Б, 14Г2АФ по ГОСТ 19281.

Применение кипящей и полуспокойной стали в этих элементах не допускается.

Для изготовления кузовов помимо указанных сталей применяют сплавы на основе алюминия марок AMг5, AMг6, 1915 по ГОСТ 4784 и др.

9.1.2 Для прочих несущих элементов химический состав сталей и механические свойства изготовляемого из них стального проката должны быть выбраны по ГОСТ 535, ГОСТ 1050, ГОСТ 14637, ГОСТ 19281.

9.1.3 Применение сталей других марок для изготовления несущих элементов МВПС допускается после проведения комплекса испытаний с целью определения следующих показателей:

- ударная вязкость KCU и KCV при комнатной и пониженной температурах по ГОСТ 9454;

- свариваемость сталей.

Свариваемость оценивают по результатам испытаний:

- на определение механических свойств сварных соединений по ГОСТ 6996;

- на сопротивляемость образованию горячих трещин по национальным стандартам и нормативным документам, действующим на территории государства, принявшего стандартГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой);
________________
ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) В Российской Федерации действует ГОСТ 26389-84 "Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образованию горячих трещин при сварке плавлением".


- на сопротивляемость образованию холодных трещин по национальным стандартам и нормативным документам, действующим на территории государства, принявшего стандартГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).
________________
ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) В Российской Федерации действует ГОСТ 26388-84 "Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке плавлением".


Значения перечисленных показателей должны быть не ниже:

- Ст3сп5 по ГОСТ 380 для малоуглеродистой стали;

- класса прочности 295 из низколегированной стали 09Г2Д-12 по ГОСТ 19281.

9.1.4 Для изготовления сварных конструкций из двухслойных сталей должны применяться стали марок: 12Х18Н10Т+ВСтЗсп, 06ХН28МДТ+ВСтЗсп, 08Х17Н13М2Т+20Х, 10Х17Н13М2Т+20К, 12Х18Н10Т+09Г2С по ГОСТ 10885.

9.1.5 Допускается применение соединений из коррозионно-стойких (нержавеющих) сталей с углеродистыми сталями марок СтЗсп по ГОСТ 380; 15 и 20 по ГОСТ 1050, низколегированными сталями марок 16Д по ГОСТ 6713, 09Г2, 09Г2Д, 10Г2БД, 09Г2С, 09Г2СД, 10ХНДП, 15ХСНД по ГОСТ 19281 и другими низколегированными сталями.

9.1.6 Литые приварные несущие детали МВПС следует изготавливать из низколегированных сталей марок 20ГЛ, 20ГФЛ, 20Г1ФЛ и углеродистых 15Л, 20Л, 25Л по ГОСТ 977.

Отливки следует применять только после термической обработки.

Содержание марганца в отливках должно быть не более 1,4%, углерода - не более 0,23%.

Для стали марки 20Г1ФЛ максимальное содержание углерода допускается не более 0,25%, содержание марганца - не более 1,5%. Ударная вязкость KCU при температуре минус 60°С должна быть не менее 25 Дж/смГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

9.1.7 Приварные литые детали автосцепного устройства МВПС должны удовлетворять требованиям ГОСТ 22703.

9.1.8 Приварные детали из поковки из конструкционной и легированной стали должны соответствовать требованиям ГОСТ 8479.

9.2 Требования к сварочным материалам

9.2.1 Электроды для ручной дуговой сварки и прихватки должны соответствовать требованиям:

- для сталей - ГОСТ 9466;

- для сплавов на основе алюминия - ГОСТ 23949.

9.2.2 Стальная сварочная проволока, применяемая для дуговой сварки и прихватки, должна соответствовать требованиям ГОСТ 2246, сварочная порошковая проволока - ГОСТ 26271.

Сварочная (присадочная) проволока из алюминия и алюминиевых сплавов должна соответствовать требованиям ГОСТ 7871.

9.2.3 Флюсы, применяемые для сварки конструкций, должны соответствовать ГОСТ 9087.

9.2.4 Для дуговой сварки в защитном газе следует применять двуокись углерода, аргон, кислород или смеси газов (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и др.).

Газы, применяемые для дуговой сварки, должны соответствовать:

- двуокись углерода - ГОСТ 8050,

- аргон - ГОСТ 10157,

- кислород газообразный - ГОСТ 5583;

- кислород жидкий - ГОСТ 6331.

9.2.5 Газы, применяемые при резке сталей, должны соответствовать:

- кислород газообразный - ГОСТ 5583;

- кислород жидкий - ГОСТ 6331;

- ацетилен - ГОСТ 5457.

9.3 Требования к материалам для амортизирующих элементов


Для изготовления амортизирующих элементов, прокладок (виброизолирующих и уплотнительных) следует применять резины, обладающие регламентированными свойствами в соответствии с таблицами Д.1 и Д.2 (приложение Д).

По таблицам Д.1 и Д.2 проводят оценку работоспособности резиновых деталей по допускаемым напряжениям.

Приложение А (обязательное). Условия нагружения путеочистителя при расчете прочности

Приложение А
(обязательное)


Конструкция путеочистителя и узлы его крепления подлежат расчету на прочность при поочередном действии центральной и боковой продольной (см. рисунок А.1) статических нагрузок, величины которых указаны в таблице А.1. Схемы приложения нагрузок приведены на рисунке А.1.

Рисунок А.1 - Схема нагружения путеочистителя (вид на путеочиститель спереди)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)


б - Боковая продольная нагрузка (по линии, расположенной над рельсом)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) нарушаемая зона ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) 0,25 мГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

1 - центральная продольная нагрузка; 2 - боковая продольная нагрузка (одинаковая для обеих сторон от продольной оси); 3 - уровень головки рельсов; 4 - зазор под сцепку (при наличии)

Рисунок А.1 - Схема нагружения путеочистителя (вид на путеочиститель спереди)



Таблица А.1 - Величины нагрузок для расчета прочности путеочистителя и узлов его крепления

В килоньютонах

Конструкционная скорость, км/ч

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)160

140

120

100

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)80

Центральная продольная нагрузка

300

240

180

120

60

Боковая продольная нагрузка

250

200

150

100

50

Примечание - Для конструкционных скоростей, значения которых отличаются от указанных, значения нагрузки определяются путем интерполяции.


Приложение Б (обязательное). Экспериментальный метод определения корректирующего коэффициента К(3), используемого при вычислениях коэффициентов запаса сопротивления усталости сварных конструкций из стального проката

Приложение Б
(обязательное)

     
Экспериментальный метод определения корректирующего коэффициента ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), используемого при вычислениях коэффициентов запаса сопротивления усталости сварных конструкций из стального проката

Б.1 Для определения корректирующего коэффициента ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), используемого при вычислениях коэффициентов запаса сопротивления усталости сварных конструкций из стального проката, изготавливают серию типовых сварных образцов, проводят стендовые вибрационные испытания и, основываясь на их результатах, вычисляют корректирующий коэффициент ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (Б.1)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - среднее значение предела выносливости стандартного образца из применяемой стали при изгибе с симметричным циклом нагружения;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - предел выносливости типового сварного образца из применяемой стали, определяемый в результате стендовых вибрационных испытаний при изгибе с асимметричным циклом нагружения с коэффициентом асимметрии ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0,25;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - предел выносливости типового сварного образца, изготовленного из проката категории 5 по ГОСТ 14637 из стали Ст3сп по ГОСТ 380 при изгибе с асимметричным циклом нагружения с коэффициентом асимметрии ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0,25;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - предел выносливости стандартного образца, изготовленного из проката категории 5 по ГОСТ 14637 из стали Ст3сп по ГОСТ 380 при изгибе с симметричным циклом нагружения.

Принимают ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) МПа, ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) МПа.

Б.2 Типовой сварной образец (рисунок Б.1) представляет собой полую сварную балку прямоугольного сечения с накладкой прямоугольной формы.

Рисунок Б.1 - Типовой сварной образец

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)


Рисунок Б.1 - Типовой сварной образец


При изготовлении и подготовке образцов к испытаниям необходимо учитывать следующее:

- образцы изготавливают на предприятии, изделия которого подлежат контролю по коэффициентам запаса сопротивления усталости;

- накладку приваривают после изготовления и полного остывания балки.

- не допускается после приварки накладки к горизонтальному листу балки выполнять сглаживающую механическую обработку по границе сплавления шва в месте перехода его на горизонтальный лист балки;

- не допускаются наклеп, аргонодуговая обработка и другие способы упрочняющей или сглаживающей обработки, а также термическая обработка.

Б.3 На испытания представляют не менее 10 типовых сварных образцов, изготовленных с учетом требований Б.2.

Б.4 Испытания проводят на стенде, оборудованном счетчиком циклов, по схеме поперечного изгиба балки, лежащей на двух опорах, как показано на рисунке Б.2.

Рисунок Б.2 - Схема нагружения типового сварного образца (точка приложения пульсирующей нагрузки Р может быть изменена в зависимости от конструкции стенда)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)


Рисунок Б.2 - Схема нагружения типового сварного образца (точка приложения пульсирующей нагрузки ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) может быть изменена в зависимости от конструкции стенда)

Б.5 Испытания проводят на базе 10ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) циклов нагружения.

Коэффициент асимметрии цикла нагружения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) устанавливают равным 0,25.

Б.6 При подготовке испытаний для каждого образца задают (с учетом результатов испытаний предыдущих образцов) номинальное максимальное напряжение цикла нагружения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) в сечениях балки I-I и I'-I' в соответствии с рисунком Б.2 и вычисляют номинальное минимальное напряжение цикла ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), МПа, по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой). (Б.2)


Ориентировочные значения сил ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), кН, вычисляют по формулам

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (Б.3)


ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (Б.4)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - номинальный момент сопротивления поперечного сечения балки, смГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) смГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой));

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - номинальное расстояние от точки приложения силы ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) до границы лобового шва приварки накладки, мм (см. рисунок Б.1, ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) мм).

Окончательные значения сил ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), фактически создающие заданные уровни напряженного состояния ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) в сечениях балки I-I и I'-I', определяют с помощью тензометрирования. Тензорезисторы 1-4 устанавливают по схеме, приведенной на рисунке Б.3, в сечениях балки II-II и II'-II'.

Примечание - Тензорезисторы устанавливают на расстоянии 60 мм от границы лобового сварного шва приварки накладки (сечения балки I-I и I'-I') для исключения влияния на их показания концентратора напряжений на границе лобового шва.

Рисунок Б.3 - Схема установки тензорезисторов на типовом сварном образце (вид на образец сверху)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)


Рисунок Б.3 - Схема установки тензорезисторов на типовом сварном образце (вид на образец сверху)


Номинальные напряжения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) в сечении балки II-II (II'-II') вычисляют по формулам:

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) (Б.5)


ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) (Б.6)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - номинальные максимальное и минимальное напряжения в сечении I-I (I'-I'), задаваемые для испытаний конкретного образца;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - номинальные расстояния от точки приложения силы ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) до сечений I-I и II-II соответственно (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) мм; ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) мм).

Б.7 Циклическое (вибрационное) нагружение каждого образца осуществляют установленными на стенде силами ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), создающими заданный уровень напряженного состояния ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) для конкретного образца, подтвержденный показаниями тензорезисторов.

Б.8 Перед началом испытаний каждого образца счетчик циклов обнуляют.

Циклическое нагружение каждого образца осуществляют до достижения базы испытаний, указанной в Б.5, или до момента возникновения усталостной трещины длиной от 5 до 10 мм на границе (см. рисунок Б.2) лобового (поперечного) шва приварки накладки.

Б.9 При возникновении усталостной трещины в ином, чем указано в Б.8, месте испытания данного образца прекращают, и результат испытаний данного образца из рассмотрения с целью определения значения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) исключают.

Б.10 Наличие усталостных трещин определяют методом "керосиновой пробы", который заключается в том, что на поверхность образца в зоне предполагаемого возникновения усталостной трещины при испытаниях наносят кисточкой смесь керосина с маслом в объемном соотношении 3:1. Наличие усталостной трещины характеризуется образованием воздушных пузырьков, наблюдаемых визуально при циклическом нагружении типового сварного образца.

Допускается применение других методов, обеспечивающих обнаружение усталостной трещины длиной от 5 до 10 мм.

Б.11. Результаты испытаний каждого образца заносят в журнал испытаний.

Б.12 Пределом выносливости типового сварного образца ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) считают значение ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), при котором не менее двух образцов не имеют усталостных трещин в зонах, указанных в Б.8, после достижения базы испытаний, указанной в Б.5. При этом из рассмотрения исключают образцы в соответствии с Б.9.

Приложение В (рекомендуемое). Пример расчета долговечности рамы тележки

Приложение В
(рекомендуемое)


Расчет ресурса выполнен для рамы тележки, результирующий блок амплитуд эксплуатационных напряжений для которой представлен в таблице В.1.


Таблица В.1 - Блок нагружения рамы тележки (ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) км/ч)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), МПа

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

2

0,0833

0,4132

0,000004

0

0,0000017

0

4

0,1667

0,2509

0,000129

0,0000036

0,000032

0,0000009

6

0,2500

0,1496

0,000193

0,0000610

0,000029

0,0000091

8

0,3333

0,0859

0,004098

0,0004569

0,000353

0,0000392

10

0,4167

0,0469

0,012564

0,0021815

0,000589

0,0001023

12

0,5000

0,0250

0,031250

0,0078125

0,000780

0,0001953

14

0,5833

0,0134

0,067524

0,0229740

0,000905

0,0003079

16

0,6667

0,0073

0,131720

0,0587328

0,000962

0,0004287

18

0,7500

0,0041

0,237305

0,1334839

0,000973

0,0005473

20

0,8333

0,0023

0,401797

0,2790035

0,000924

0,0006417

22

0,9167

0,0013

0,647346

0,5439896

0,000842

0,0007072

24

1,0000

0,0001

1,000000

1,0000000

0,000100

0,0001000

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

-

1,0000

-

-

-

-


Расчет выполнен с использованием уравнения (8.9), т.е. для случая, когда кривая усталости аппроксимирована двумя наклонными прямыми линиями. Параметры кривой усталости приведены в таблице В.2.


Таблица В.2 - Параметры кривой усталости рамы тележки

Наименование параметра

Обозначение

Значение

Предел выносливости детали, МПа

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

30

Коэффициент вариации предела выносливости

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

0,12

Коэффициент вариации максимального напряжения

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

0,1

Показатель степени наклона левой и правой ветвей кривой усталости

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

5


ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

7

Ордината точки перелома кривой усталости

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

6·10ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)


Коэффициент вариации максимального напряжения принят ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0,1, вероятность разрушения детали ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0,0001, количество циклов напряжений за 1 год ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой).

Заданной вероятности разрушения ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0,0001 соответствует значение квантили ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)-3,719.

Из формулы (8.7) определяют относительный коэффициент запаса ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)1,944.

С учетом формулы (8.8) вычисляют значение предельного коэффициента нагруженности

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)


и, соответственно ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)0,643.

Вычисляют значения сумм, стоящих в знаменателе уравнения (8.9)

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой);

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)


Определяют значение относительного ресурса по (8.9):

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)


и срок службы детали, лет:

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)


Приложение Г (обязательное). Расчет динамической эквивалентной нагрузки подшипников буксовых узлов

Приложение Г
(обязательное)


Динамическую эквивалентную нагрузку на подшипник вычисляют по формулам (8.13) для роликовых подшипников с короткими цилиндрическими роликами и (8.12) для других типов подшипников.

Коэффициент безопасности ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), учитывающий динамические условия нагружения буксовых подшипников, принимают равным 1,35 для моторных вагонов и 1,3 для немоторных.

Статическую радиальную нагрузку ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) на один буксовый подшипник определяют по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (Г.1)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - сила тяжести (вес), передаваемая колесной парой на рельсы. Для МВПС, в эксплуатации которых число пассажиров ограничено количеством мест для сидения, ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) определяют, исходя из числа пассажиров и обслуживающего персонала. В противном случае ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) определяют, исходя из числа пассажиров, равного 150% от числа мест для сидения;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - число роликовых подшипников на оси, воспринимающих радиальную нагрузку (в двух буксах);

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - сила тяжести (вес) необрессоренных частей, приходящаяся на одну ось.

Силу тяжести (вес) необрессоренных частей, приходящуюся на одну колесную пару, определяют по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (Г.2)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - сила тяжести (вес) колесной пары;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - сила тяжести (вес) необрессоренной части редуктора;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - сила тяжести (вес) деталей, не передающих нагрузку на подшипники (внутренние и упорные кольца подшипников двух букс, лабиринтные кольца, торцовые гайки или шайбы, дистанционные кольца, шариковые подшипники при их наличии).

Примечание - Под силой тяжести (весом) неподрессоренной части редуктора подразумевают сумму массы зубчатого венца, его ступицы и 2/3 общей массы нижней и верхней частей корпуса с учетом массы шестерни и половины массы муфты.


Средние осевые нагрузки, действующие на буксовый подшипник при движении МВПС в прямых ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и кривых ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) участках пути, при отсутствии экспериментальных или расчетных данных вычисляют по следующим эмпирическим формулам:

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой); (Г.3)


ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой); (Г.4)


где K - коэффициент распределения осевой нагрузки между буксами колесной пары, значение которого принимают равным:

- 0,5 - при равномерном распределении осевой (рамной) силы между правым и левым буксовыми узлами колесной пары;

- 1,0 - при восприятии осевой (рамной) силы одним буксовым узлом колесной пары.

При наличии данных об осевых нагрузках, полученных расчетным путем или по результатам испытаний конкретных типов подвижного состава, осевую нагрузку в прямых и кривых участках пути вычисляют по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (Г.5)


где ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ..., ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - нагрузки на подшипниках при каждом режиме работы;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ..., ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - продолжительность работы при каждом режиме, % от общего цикла;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), ..., ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - частота вращения при каждом режиме работы;

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) - средняя частота вращения при работе с переменной частотой вращения.

Среднюю частоту вращения при работе с переменной частотой вращения вычисляют по формуле

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой). (Г.6)


Динамическую эквивалентную нагрузку в случаях применения в буксовых узлах подвижного состава радиально-упорных подшипников (например, конических двухрядных кассетного типа или роликовых радиальных сферических двухрядных) определяют в соответствии с формулой (8.12).

Динамические эквивалентные нагрузки для прямых ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) и кривых ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) участков пути вычисляют по формулам:

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой), (Г.7)


ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой). (Г.8)


Динамическую эквивалентную нагрузку ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой) с учетом процентного соотношения доли прямых и кривых участков пути на полигоне железных дорог государств, принявших стандарт (80% - прямые участки пути, 20% - кривые участки пути), вычисляют по формуле:

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой). (Г.9)


Динамические эквивалентные нагрузки в случаях применения в буксовых узлах радиально-упорных и упорных шариковых подшипниках, освобожденных от восприятия радиальных сил, вычисляют по формулам (8.12) и (8.13). Осевую нагрузку на эти типы подшипников вычисляют по формуле:

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой). (Г.10)

Приложение Д (обязательное). Допускаемые показатели резиновых деталей

Приложение Д
(обязательное)



Таблица Д.1 - Допускаемые напряжения сжатия резиновых деталей

В мегапаскалях

Фактор формы*

Напряжение сжатия, не более, при твердости по Шору (шкала А)


30

40

50

60

70

При статических нагрузках

0,25

0,5

0,6

0,8

1,0

1,2

0,50

0,7

0,8

1,0

1,2

1,5

0,75

0,9

1,0

1,2

1,5

1,8

1,00

1,1

1,2

1,5

1,8

2,2

1,25

1,3

1,5

1,8

2,2

2,5

1,50

1,5

1,8

2,0

2,5

2,8

При статических нагрузках со случайными и эпизодическими динамическими нагрузками

0,25

0,4

0,5

0,6

0,8

1,0

0,50

0,5

0,6

0,8

1,0

1,2

0,75

0,7

0,8

1,0

1,2

1,5

1,00

0,9

1,0

1,2

1,5

1,8

1,25

1,1

1,2

1,4

1,8

2,2

1,50

1,3

1,5

1,6

2,0

2,5

При стационарных динамических нагрузках

0,25

0,3

0,4

0,45

0,6

0,75

0,50

0,4

0,45

0,6

0,75

0,9

0,75

0,55

0,6

0,75

0,9

1,1

1,00

0,7

0,75

0,9

1,1

1,3

1,25

0,8

0,9

1,0

1,3

1,6

1,50

1,0

1,1

1,2

1,5

2,0

* Фактором формы является отношение площади нагружения к площади свободной (боковой) поверхности детали.


Примечание - Для промежуточных значений твердости, не указанных в таблице, значение напряжения определяют путем линейной интерполяции табличных данных.



Таблица Д.2 - Допускаемые напряжения сдвига резиновых деталей

В мегапаскалях

Нагрузки

Напряжение сдвига, не более, при твердости по Шору (шкала А)


40

50

60

70

Статические

0,20

0,30

0,40

0,50

Статические со случайными и эпизодическими кратковременными динамическими

0,15

0,20

0,25

0,30

Стационарные динамические

0,10

0,15

0,18

0,22

Примечание - Для промежуточных значений твердости, не указанных в таблице, значение напряжения определяют путем линейной интерполяции табличных данных.


УДК 629.4.014.23:001.24

МКС 45 060

Ключевые слова: моторвагонный подвижной состав, прочность, динамические качества, условия оценки динамических качеств, режимы нагружения конструкций МВПС, плавность хода, моделирование движения МВПС, методы расчета, критерии оценки прочности



Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена
АО "Кодекс"

ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Название документа: ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)

Номер документа: 33796-2016

Вид документа: ГОСТ

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Действующий

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2016 год
Дата принятия: 04 июля 2016

Дата начала действия: 01 апреля 2017
Дата редакции: 01 февраля 2019
ГОСТ 33796-2016 Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой)
Данный документ представлен в виде сканер копии, которую вы можете скачать в формате или
Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах