Промышленный лизинг Промышленный лизинг  Методички 

0 1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58


Рис. 35. Схема плоской рамы и ее основной системы

методом СИЛ применительно к плоским системам. Тогда элементы матрицы 6 могут быть определены следующим образом:

бг/ = 2:(бм+блг + бд)лв, (9)

где бдг, бдг, 6q - компоненты единичных перемещений соответственно от изгиба, растяжения (сжатия) и сдвига, действующие в произвольном стержне АВ. Суммировать необходимо по всем стержням системы, на которые одновременно действуют М, N ц Q от f-й и /-Й единичных неизвестных.

Для определения компонент единичных перемещений удобно пользоваться методикой, разработанной во В НИТИ. Согласно этой методике основная система -выбирается одинаковой для любых рам. Для этого располагают раму в первой четверти произвольно выбранной системы прямоугольных координат XOY (рис. 35) и закрепляют при помощи жесткого стержня из условий заделки, совпадающей с началом координат. Разрежем контур а в одном из узлов и в месте разреза добавим жесткие консоли, концы которых вынесем в начало координат. К концам консолей приложим неизвестные: изгибающий момент У„ и силы Vx и Vy.

Выделим в контуре а произвольный стержень А В, в котором А обозначает узел в начале, а Б в конце стержня. Узлами в системе являются точки перелома оси стержней, приложения внешней нагрузки, изменения жесткости, а также точки, в которых необходимо определить перемещения. Такое определение позволяет получить между узлами линейные эпюры. Поэтому все распределенные нагрузки, действующие на раму, предварительно заменяют сосредоточенными.

Учитывая, что при таком выборе основной системы эпюры внутренних усилий от неизвестных контура а распространяются только на стержни этого контура, формулу (9) можно записать в виде

(10)

где =

- матрица перемещений по направлению

неизвестных Vx, Vy, V„ контура а от этих же неизвестных, рав-50

ных единице; -суммирование по стержням контура а; т - знак транспонирования;

Уа Ув - матрица, каждая строка которой представляет 1 1

собой изгибающие моменты в узлах А к В стержня 5 от соответствующих значений неизвестных Vx, Vy, У„. Заметим, что Ха, Хв, Уа « ув~ координаты начала и конца стержня АВ в системе координат XOY;

cos\;

N = -sin \;

ничных значений неизвестных Vx, Vy и У„; sin \;

- матрица поперечных сил в стержне А В or единич-

- матрица продольных сил в стержне Л Б от еди-

cos\; О

ных значений неизвестных Vx, Vy и У„; я]) - угол наклона стержня к оси X (см. рис. 35);

2 I 1 2

- матрица преобразования; Яг = 6£/; Ядг = ££;

ffq ~ - коэффициенты гибкости стержня соответственно

на изгиб, растяжение (сжатие) и сдвиг; /-длина стержня; \ - коэффициент, зависящий от формы поперечного сечения стержня,

\ = EIP J (5o/й) dF; - статический момент отсеченной части речения; b-ширина сечения; F - площадь сечения стержня.

Матрица 6 коэффициентов системы канонических уравнений для рамы из трех замкнутых контуров а, р и у имеет вид

6, б б

Матрицы типа бр определяют по формуле (10), если под знаком 2 в правой части понимать суммирование только по стержням контура а, смежным со стержнями контура р. Аналогично вычисляют бат, и Ьу. При этом необходимо учитывать, что бр = - бр, а также то, что при определении начала и конца стержня следует обходить каждый контур против стрелки (см. рис. 35).

Аналогично определяют грузовые коэффициенты Ар. Для этого предположим, что на стержневую систему действуют нагрузки, состоящие из сосредоточенных сил Pi, Р, Рт и моментов Ml, Мз, Мд. Разложим каждую силу на составляю-




щие Рхт и Рут ПО ОСЯМ координат X и Y, тогда матрица нагрузки Р может быть представлена в виде

РЦ/Л РМ.М ... М

где Xi, х, .. координаты грузок Pi,

Рис. 36. Схема основной системы рамы: штриховыми линиями обозначен силовой путь

Хт и г/1, Уъ Ут -

точек приложения на-

Pi ••> Рщ-

Для дальнейшего описания алгоритма расчета необходимо ввести понятие силового пути. Рассмотрим основную систему данной рамы (рис. 36). В каждом контуре выполнены разрезы (консоли условно не показаны). Допустим, что на раму действуют внешние силы Pi, Р и М. Путь в основной системе, по которому они передают момент на заделку, называют силовым.

Грузовые коэффициенты, являющиеся перемещениями в основной системе от внешних сил Р по направлениям лишних неизвестных для контура а, можно определить по формуле

Кр = t опОрР,Ям -f t Шрн -f t ШНс, (11)

где - суммирование по силовым стержням контура а.

Для каждого силового стержня контура строят матрицы Рс, Pj и Dp. Рассмотрим это на примере произвольного стержня Л Б контура а, через который проходит по крайней мере один из силовых путей.

Матрица компонентов внешних нагрузок, силовой путь которых проходит через стержень АВ,

Р1 • • • ММ .. ..

Матрица суммы проекций внешних сил на оси X и F, силовой путь которых проходит через стержень АВ,

l-WZP-oZPyc о.

Матрица моментов в начале и конце стержня Л 5 от единичных значений нагрузки Р

D \~л)---{Ус1-Уа)------

где Ха, yi - координаты приложения сил Px, 52

Для системы (см. рис. 36) вектор Ар будет иметь вид

А„ =

где Adp = II Avj, I Av„

Зная коэффициенты 6 и Ар, можно при помощи уравнения (7) определить неизвестные, матрица которых применительно к принятым обозначениям имеет вид

v. v«

где V„ =

- неизвестные контура.

D(Vc

-Vp) + DpP,

Мв N

-Vp)+NP,

(АВ)

-Vp)-fQP,

(AS)

Учитывая уравнение (8), можно определить усилия в каждом стержне рамы, которые характеризуются изгибающими моментами в начале и конце участка, продольными и поперечными силами. Для произвольного стержня А В, смежного с контурами а и р и находящегося в силовой ветви усилия,

Если смежный стержень не лежит на силовом пути, то Р = = Pj =0. Если стержень не смежный, то Vp = 0. По результатам расчетов строят эпюры.

Для определения перемещений в стержневой системе по любому заданному направлению необходимо умножить найденные эпюры от внутренних усилий в статически неопределимой системе на эпюры внутренних усилий, построенные в основной системе, от единичных сил, приложенных по направлению искомых перемещений. Перемещения и эпюры в основной системе строят относительно условной заделки. Матричная запись алгоритма определения перемещения имеет вид

А = S ОПМЯ„ -f S NNЯл, -f S ШЯф

где М= II Мд Msl; М, Ms, N и Q - найденные значения

соответствующих усилий в стержне АВ; - суммирование по стержням, входящим в силовой путь, от единичной силы, приложенной вдоль искомого перемещения.

Приведенный выше алгоритм расчета плоских стержневых систем локомотивов позволяет составить программу расчета на ЭЦВМ, для которой исходными данными служат: координаты центров тяжестей концевых поперечных сечений стержней относительно произвольно выбранной системы координат; площади и



моменты поперечных сечений; характеристики формы поперечного сечения, учитывающие неравномерность распределения касательных напряжений по высоте сечения при изгибе; внешние нагрузки и координаты точек их приложения; количество замкнутых контуров; модуль упругости и сдвига для материала, из которого изготовлен кузов; координаты точек, в которых требуется определить перемещения.

§ 12. КАБИНА МАШИНИСТА

Кабина машиниста предназначена для размещения локомотивной бригады и механизмов управления локомотивом. Кабина должна обеспечивать необходимый обзор при движении и трогании с места локомотива.

Конструкция кабины зависит от рода службы локомотива. На локомотивах, предназначенных для работы на магистральных участках, устанавливают две кабины. Причем, если локомотив односекционный, то кабины выполняют по концам секций, а если двухсекционный, то по одной на секцию таким образом, чтобы при движении в любом направлении в передней части локомотива была кабина.

Маневровые локомотивы имеют одну кабину. Это позволяет увеличить скорость маневровых работ, так как при изменении направления движения бригаде нет необходимости переходить из одной кабины в другую, как на магистральных локомотивах. Для обеспечения хорошего обзора в обоих направлениях кабины маневровых локомотивов располагают как можно ближе к их поперечной оси симметрии.

Кабина тепловоза 2ТЭ10Л на лобовой и боковых стенках имеет окна, выполненные из безосколочного стекла. На передние смотровые стекла снаружи устанавливают стеклоочистители, а изнутри - теневые щитки. Боковые окна - задвижные, снаружи имеют зеркала и поворотные предохранительные щитки из

, а) 7 3


Рис. 37. Схема шумоизоляции кабины тепловоза 2ТЭ10Л:

а - крыши; б - передней и боковых стенок; в. г - задней стеики; д - пола; / - металлическая обшивка кабины; 2,5- стеклоплита; 3 - перфорированный алюминиевый лист; 4 - картой каркасный; 6 - внброгасящая мастика; 7 - линолеум; 8 - фанера березовая Л = 20 мм; 9 - минеральная вата; 10 - фанера ольховая Л = 3 мм

безосколочного стекла. Предусмотрен обогрев окон. В задней стенке кабины имеется дверь, ведущая в дизельное помещение. Она с двойным остеклением. Для снижения уровня шума в кабине применена шумоизоляция (рис. 37). Внутренние стенки кабины покрыты перфорированными (коэффициент перфорации 0,28) алюминиевыми листами толщиной 2 мм.

На крыше кабины тепловоза расположены два дефлектора, предназначенные для обеспечения вытяжной вентиляции в летнее время года. Для снижения вибрации и шума кабину устанавливают на главной раме на десяти амортизаторах, а от проставки отделяют по всему периметру резиновыми прокладками. На нескольких тепловозах этой серии были использованы кабины из стеклопластика. Это позволило снизить массу кабины на 760 кг и уменьшить уровень шума.

Кабины тепловозов ТЭМ1 и ТЭМ2 имеют два выхода - на переднюю и заднюю площадки. Входные двери выполнены из металлического листа, усиленного гнутым профилем. В них есть оконные проемы. В нижней части двери для изоляции (под окном) устанавливают пакеты из миноры. Обшивку выполняют из древесноволокнистой плиты.

Стены кабины также изолированы пакетами изоляции из миноры и обшиты древесноволокнистой плитой. Для снижения уровня шума потолок и верхние торцовые части кабины покрыты матами из капронового волокна и обшиты перфорированными алюминиевыми листами.

Настил пола выполнен в виде отдельных щитов, состоящих из фанерной плиты толщиной 25 мм, изолирующего слоя толщиной 16 мм и обшивочного листа из твердой древесноволокнистой плиты. На щиты по контуру в местах установки их на металлоконструкции наклеена губчатая резина толщиной 8 мм. Сверху щиты закрыты линолеумом. В настиле пола имеются люки для доступа к соединениям трубопроводов.

Кабина машиниста тепловозов ТЭМ1 и ТЭМ2 имеет большую площадь остекления. Все окна с одинарным остеклением. Стекла изготовлены из сталинита толщиной 5 мм и уплотнены по контуру профильной резиной. Средние боковые окна раздвижные.

Кабину приваривают к раме. Для снижения шума, проникающего в кабину, каркас ее изнутри покрыт слоем противошумной мастики толщиной 5-6 мм.



0 1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58