ГОСТ 31846— 2012
6 Расчет конструкций СПС на стадии проектирования
6.1 Общие требования к расчетам
6.1.1 При проектировании СПС и его узловдолжны быть обеспечены ходовые качества, обеспечива
ющие безопасностьдвижения в заданных условиях эксплуатации и комфортные условия для персонала
(для самоходных и обитаемых СПС).
6.1.2Для предварительной оценки ходовых качеств СПС или оптимизации его упруго-диссипативных
характеристик на стадии проектирования используют лицензионные и аттестованные в установленном по
рядке программные комплексы, позволяющие путем компьютерного моделирования определить значения
основных динамических показателей и по воздействию на путь, указанных в таблице 1 и разделе 7. при
движении в прямых и кривых участках пути, с учетом и без учета неровностей пути с одновременным
расчетом ускорения и перемещения произвольных точек любого элемента модели конструкции, коэффици
ентов динамики, усилий в тягах и поводках, рамных сил. сил взаимодействия в контакте «колесо — рельс»,
вертикальных нафузокот колес на рельсы, значения фактора иэноса. коэффициентов безопасности.
Идентификацию моделей вновь проектируемыхединиц СПС проводят путем сравнения результатов
компьютерного моделирования с результатами натурныхдинамических и прочностных испытаний единиц
СПС с аналогичной экипажной частью.
Правила проведения моделирования динамики экипажа приведены в приложении А.
6.1.3 На стадии проектирования СПС узлы экипажной части (главная рама, кузов, кабина, рама ходо
вых тележек, шкворневой узел, оси колесных пар. буксы), а также несущие конструкции рабочих органов
должны быть рассчитаны на прочность под действием сочетаний нагрузок, указанных в
6
.
2
.
6.1.4 На стадии создания несущих конструкций экипажной части и рабочих органов СПС проводят:
- предварительный выбор материалов, размеров и конструктивных форм несущих элементов для
заданных параметров рабочего процесса;
- анализ номинальных, местных напряжений и деформаций в наиболее нафуженных зонах для раз
личных сочетаний эксплутационных нафузок. определяющихформирование блока повреждающих циклов и
характера нагружения:
- оценку статической прочности и сопротивления усталости:
- оценку ожидаемого ресурса.
6.1.5 Расчетам подвергают:
- опасные сечения крепежныхдеталей или предохранительных устройств (установочные элементы,
кронштейны, оси. пальцы, крюки, фланцы, транспортные фиксаторы, стопоры рабочих органов и т. д.);
- места соединения крепежного или предохранительного узла с несущей металлоконструкцией (свар
ные швы. болты, заклепки и т. д.);
- узлы установки и крепления рабочих органов.
6.1.6 Для определения напряженно-деформированного состояния конструкций применяют програм
мы. основанные на методе конечных элементов, позволяющие решать задачи как в линейной, так и в
нелинейной постановке и оценитьусталостную долговечность различных вариантов одной конструкции уже
на стадии проектирования. Эти программы должны быть универсальными и совместимыми с другими рас
четными и фафическими программами. Они должны иметь необходимую библиотеку конечных
элементов и возможность автоматического разбиения консфукций на конечные элементы. При этом
рекомендуется
применять трехмерные модели из объемных и оболочечных элементов, размер которых задают с учетом
разницы (не более
10
% ) результатов между собой и с результатами экспериментальных исследований
этой или аналогичной конструкции.
6.1.7 При необходимости выполняют расчет собственных частот проектируемой конструкции, чтобы
не допустить их совпадения с основными частотами возбуждающих сил. действующих со стороны пути.
6.1
.8
Объем расчетов в каждом конкретномслучае выбирают индивидуально в зависимости от накоп
ленного опыта по исследованиям аналогичных конструкций.
6.2 Расчетные нагрузки и режимы
6.2.1 Выделяют следующие группы нагрузок, действующих на СПС в процессе эксплуатации:
А — постоянно действующие статические нагрузки от сил тяжести брутто конструкции и установлен
ного на ней оборудования и афегатов. экипировочных материалов (воды, смазки и т. п.):
Б — нафузки. обусловленные технологией ремонта: выкатка колесной пары, установка кузова на
домкраты, подъем краном при погрузке для транспортирования, а также подъем груза при неработающих
5