4.1 Прочность несущей конструкции кузова вагона определяют при действии сил в режимах I а, I б, I в, I г, указанных в таблице 1. Режим I в применяют для определения устойчивости сжатых составных частей несущей конструкции кузова вагона расчетными методами.
Примечание - Режиму I a соответствует сочетание сил, действующих на вагон при соударении при роспуске с сортировочной горки, осаживании состава вагонов, режиму I б - при трогании состава. Режимам I в и I г соответствует сочетание сил, действующих на вагон при торможении и разгоне состава, двигающегося в кривом участке пути.
Таблица 1 - Силы, действующие на вагон, для определения прочности несущей конструкции кузова
Силы | Значение силы в режиме I | |||
а | б | в | г | |
Продольные | По 4.1.1 а | По 4.1.1 б | По 4.1.1 в | По 4.1.1 г |
Вертикальные: | ||||
- сила тяжести | По 4.1.3 | По 4.1.3 | По 4.1.3 | По 4.1.3 |
- составляющая силы инерции | По 4.1.4 | По 4.1.4 | - | - |
- кососимметричные силы | - | - | По 4.1.8 | По 4.1.8 |
Боковые | - | - | По 4.1.5 | По 4.1.5 |
Самоуравновешенные: | ||||
- давление груза | По 4.1.6 | По 4.1.6 | По 4.1.6 | По 4.1.6 |
- избыточное давление | По 4.1.7 а | По 4.1.7 а | По 4.1.7 б | По 4.1.7 б |
При перевозке насыпных и скатывающихся грузов. При перевозке жидких грузов. |
При определении прочности расчетными методами учитывают симметричность несущей конструкции кузова вагона и указанные в эксплуатационной документации схемы размещения груза. При определении прочности методами испытаний допускается уменьшать количество схем размещения груза при испытаниях на основании определения прочности расчетными методами.
Действующие на несущую конструкцию кузова вагона вертикальные и боковые силы уравновешены реакциями в опорных узлах, зависящими от конструктивного устройства опорного узла.
4.1.1 Устанавливают следующие значения и схемы приложения продольных сил к кузову вагона:
а) сила 3,5 МН, направленная внутрь вагона, приложена к опорной поверхности заднего упора автосцепного устройства с одной стороны вагона и уравновешена продольными силами инерции по 4.1.2 масс кузова вагона, тележек, автосцепных устройств и груза.
Для вагонов с максимальной расчетной статической осевой нагрузкой не более 245 кН, не подлежащих роспуску с сортировочных горок или оборудованных поглощающими аппаратами класса Т2 или Т3 по ГОСТ 32913-2014 (пункт 4.3), принимают значение продольной силы 2,5 МН, если иное не предусмотрено конструкторской документацией.
б) сила 2,5 МН, направленная наружу вагона, приложена к опорной поверхности переднего упора автосцепного устройства с одной стороны вагона и уравновешена продольными силами инерции по 4.1.2 масс кузова вагона, тележек, автосцепных устройств и груза;
в) силы 2,5 МН, направленные внутрь вагона, приложены к опорным поверхностям задних упоров автосцепного устройства с двух сторон вагона;
г) силы 2,0 МН, направленные наружу вагона, приложены к опорным поверхностям передних упоров автосцепного устройства с двух сторон вагона.
При приложении продольных сил дополнительно учитывают действие вертикальной силы , Н, приложенной к соответствующим упорам автосцепного устройства, определяемой по формуле
, (4.1)
где - продольная сила по 4.1.1 а, 4.1.1 б, 4.1.1 в, 4.1.1 г;
- разность уровней осей автосцепок, при определении прочности расчетными методами принимают =0,10 м, если иное не предусмотрено эксплуатационной документацией вагона; при определении прочности методами испытаний допускается разность уровней осей автосцепок не более 0,05 м;
- расчетная длина корпуса автосцепки (для корпуса автосцепки по ГОСТ 32885 принимают =1,0 м при действии сил внутрь вагона; 0,9 м при действии сил наружу вагона); знак "+" обозначает действие силы вверх, знак "-" обозначает действие силы вниз.
Примечание - Указанная вертикальная сила по формуле (4.1) возникает за счет трения между поверхностями поглощающего аппарата и поверхностями упоров автосцепного устройства.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1.2 Продольную силу инерции составной части вагона или груза , Н, имеющей массу m, кг, определяют по формуле
, (4.2)
где - продольная сила, приложенная к вагону (по 4.1.1 а, 4.1.1 б), Н;
- максимальная расчетная масса вагона, кг.
Продольную силу инерции при использовании расчетных методов прикладывают к центру масс составной части вагона. Допускается учитывать продольную силу инерции массы составной части вагона приложением распределенного по ее объему ускорения. Передачу продольных сил инерции груза, автосцепных устройств и тележек на кузов вагона определяют с учетом устройства их крепления и соединения.
Для вагонов, предназначенных для перевозки насыпных грузов (скатывающихся грузов), при использовании расчетных методов продольную силу инерции груза рекомендуется прикладывать: