Прискорення правого колеса дорівнює нулю.
Вертикальне інерційне навантаження на ліву шийку осі
, (2.10) кН.Вертикальне інерційне навантаження на праву шийку осі
, (2.11) кН.Вертикальне інерційне навантаження від лівого колеса на рейку
, (2.12) кН.Вертикальне інерційне навантаження на середню частину осі
, (2.13) кН.Рамна сила
де
- коефіцієнт горизонтальної динаміки. , (2.15)де
, , , , - коефіцієнти, для 4-х вісних вантажних вагонів , , , [2, с. 206].кН.
Вертикальна реакція рейса на ліве колесо від сумарного розрахункового навантаження
(2.16)Вертикальна реакція рейса на праве колесо від сумарного розрахункового навантаження:
(2.17)Вертикальна реакція на лівій опорі осі від сумарної розрахункової сили:
(2.18)Вертикальна реакція на правій опорі осі від сумарної розрахункової сили:
(2.19)Поперечна складова сили тертя правого колеса по рейсу:
, (2.20) кН.Бокова сила
2.2 Визначення згинальних моментів в розрахункових перетинах
Згинальний момент від дії вертикального статичного навантаження в кожному розрахунковому перерізі визначимо за формулою:
, (2.22)де
- відстань від лінії прикладення вертикальної сили до шийки осі до перерізу.Згинальний момент в перерізі осі на лівій опорі
, (2.23) кН×м.Згинальний момент в перерізі осі на правій опорі
, (2.24)Згинальні моменти в розрахункових перерізах осі від дії сумарної розрахункової сили дорівнюють:
- переріз I-I
, (2.25) кН×м.- переріз II-II
, (2.26) кН×м.- переріз III-III
, (2.27) кН×м.- переріз IV-IV
, (2.28)- переріз V-V
, (2.29)2.3 Оцінка міцності осі
Для кожного розрахункового перерізу осі визначається коефіцієнт запасу міцності
за формулою: , (2.30)де
- середня границя витривалості осі (по амплітуді) при усталеному режимі навантаження й круговому згині ( симетричному циклі) на базі досліджень циклів; - розрахункова величина амплітуди умовного (розрахункового) циклу стаціонарного навантаження осі при круговому згині, зведеного до бази циклів; - коефіцієнт запасу опору втомі.Робоча формула для визначення запасу міцності осі рекомендується у виді:
, (2.31)Де
, – нормовані інтегральні функції нормального розподілу (функція Лапласа), значення з таблиці [6, таблиця 1, додаток 6, с. 425-426]; , – максимальне і мінімальне значення коефіцієнта перевантаження осі; – базове число циклів, [2, с. 202]; – сумарне число циклів за термін служби осі для середньо-мережних умов експлуатації, для осей вантажних вагонів [2, с. 202]; – показник ступеня в рівнянні кривої утоми, що залежить від властивостей матеріалу і технологій виготовлення, приймаємо для накатаних осей [2, с. 202]; , , - розрахункові параметри.Значення параметрів
, , визначимо за формулами: , (2.32)де t0 – параметр, для осей вантажних вагонів
[, с. 202]; , (2.33) . (2.34)