ГОСТ 33796-2016. Межгосударственный стандарт. Моторвагонный подвижной состав. Требования к прочности и динамическим качествам

Приложение Г

(обязательное)

 

РАСЧЕТ ДИНАМИЧЕСКОЙ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ НАГРУЗКИ

ПОДШИПНИКОВ БУКСОВЫХ УЗЛОВ

 

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 К_Б, учитывающий динамические условия нагружения буксовых подшипников, принимают равным 1,35 для моторных вагонов и 1,3 для немоторных.

Статическую радиальную нагрузку F_r на один буксовый подшипник определяют по формуле

 

, (Г.1)

 

где P_o - сила тяжести (вес), передаваемая колесной парой на рельсы. Для МВПС, в эксплуатации которых число пассажиров ограничено количеством мест для сидения, P_o определяют, исходя из числа пассажиров и обслуживающего персонала. В противном случае P_o определяют, исходя из числа пассажиров, равного 150% от числа мест для сидения;

n - число роликовых подшипников на оси, воспринимающих радиальную нагрузку (в двух буксах);

q_НП - сила тяжести (вес) необрессоренных частей, приходящаяся на одну ось.

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

 

q_НП = q_КП + q_Р + q_g, (Г.2)

 

где q_КП - сила тяжести (вес) колесной пары;

q_Р - сила тяжести (вес) необрессоренной части редуктора;

q_g - 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 F_aПР и кривых F_aКР участках пути, при отсутствии экспериментальных или расчетных данных вычисляют по следующим эмпирическим формулам:

 

F_aПР = К·0,03P_o; (Г.3)

 

F_aКР = К·0,06P_o, (Г.4)

 

где К - 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

 

, (Г.5)

 

где T₁, T₂, ..., T_n - нагрузки на подшипниках при каждом режиме работы;

q₁, q₂, ..., q_n - продолжительность работы при каждом режиме, % от общего цикла;

n₁, n₂, ..., n_n - частота вращения при каждом режиме работы;

n_m - средняя частота вращения при работе с переменной частотой вращения.

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

 

. (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 P_rПР и кривых P_rКР участков пути вычисляют по формулам:

 

P_rПР = (XF_r + YF_aПР)К_Б·К_Т, (Г.7)

 

P_rКР = (XF_r + YF_aКР)К_Б·К_Т. (Г.8)

 

Динамическую эквивалентную нагрузку P_r 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:

 

P_r = (0,8·P_rПР^10/3 + 0,2·P_rКР^10/3)^0,3. (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:

 

(Г.10)