ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Конструкции деталей парораспределения из "Конструкции паровозов " Выше нами указывалось, что дышла паровоза работают с большими напряжениями материала, являются ответственнейши. йи деталями паровоза. Вместе с тем по условиям уравновешивания паровоза, в особенности в связи с повышением скоростей движения, дышла должны иметь минимальный вес. Отсюда ясна вся важность расчета дышел на прочность. [c.398] Рассчитываются как поршневые, так и сцепные дышла. [c.398] Расчет однотипных головок обоих типов дышел примерно одинаков. [c.398] Приступая к расчету дышел, мы должны иметь все соответствующие исходные данные—усилие по штоку, материал дышел (ст.-5 повышенная или легированная), выбранный профиль сечения дышла, длину его, систему головки и подшипников. [c.398] Расчет штанги производится на сложное (суммарное) напряжение—растяжение (или сжатие) усилием по штоку и изгиб в вертикальной плоскости силами инерции. Кроме того дышла должны быть прочны и на продольный изгиб. [c.398] Изгиб силами инерции дает напряжение материала где Мин — момент от действия сил инерции. [c.398] Если взять любую промежуточную точку дышла между задней и передней головками, то нетрудно видеть, что соответствующий участок (его элементарная масса) движется по эллипсу. Соотношение между малой и большой осями эллипса для центра задней головки равно 1, для передней—0. Приближенно можно считать, что точки дышла вращаются по окружностям, радиусы которых убывают от Р (радиус кривошипа) до 0. Если принять такое упрощение, то можно рассматривать силы ннерции отдельных элементов дышла как центробежные. Наибольшее значение эти силы приобретают в задних элементах штанги и наименьшее—в передних. В соответствии с этим изменяются и напряжения от этих сил передние участки дышла испытывают в основном лишь нагрузку от усилия пара, передаваемого вдоль штангп. [c.399] Из этого равенства мы видим, что величина силы инерции, развивающейся в каждом рассматриваемом участке дышла, зависит только от радиуса вращения центра тяжести этого участка. Но последний изменяется, как упомянуто выше и показано на фиг. 363, по закону треугольника. [c.399] Эти равенства показывают, что изменение сил инерции отдельных участков зависит только от изменения величины г, т. е. силы инерции убывают от задней головки дышла к передней также по закону треугольника. [c.399] Силы инерции дышла нанесены на фиг. 363. Изгибающие моменты от сил инерции могут быть определены или аналитическим путем, или графо-ана-литическим. Изложим сперва аналитический способ. [c.400] О — диаметр движущего колеса в м. [c.400] Заметим, что мы здесь предполагаем, что сечение дышла постоянно по всей его длине. При незначительном усложнении расчета можно произвести 2Г0 и для дышла с переменной высотой. Однако разница в результатах не будет большой, так как передние участки, где высота обычно изменяется, дают относительно небольшие силы инерции и, приняв высоту этих участков постоянной, мы лиш ь немногим переоценим Q. [c.400] Начиная от опасного сечения и по направлению к задней головке, сечение дьшла часто оставляют постоянной высоты, хотя по условиям прочности этого и не нужно. [c.400] При необходимости наибольшей экономии в весе штанги применяют убывающее сечение и к задней головке, так, чтобы дышло было примерно равнопрочным по всей своей длине (см. фиг. 351—VI). [c.401] Расчет штанги на изгиб силами инерции более точно (с учетом изменения сечения дышла по длине) может быть произведен и по правилам графостатики. Это—так называемый графо-аналитический расчет дышла. [c.401] Напомним эти правила на конкретном примере проверочного расчета поршневого дышла паровоза ИС при движении со скоростью 120 км/час (кстати этот расчет будет проверкой на допустимость такого увеличения скорости за пределы назначенной авторами паровоза конструкционной скорости в 100 км/час). Эпюра дана на фиг. 364 (см. на стр. 393). [c.401] Вычислим для примера хотя бы силу С3 участка, расположенного примерно на 0,4 I от задней (левой ча фиг. 364) головки дышла. [c.401] Полученное напряжение R л = 1 192 кг/см для ст.-5 повышенной является чрезмерным, большим предельного допускаемого, но для никелевой (или молибденовой) стали, из которой куют поршневые дышла паровоза сер. ИС , оно оказывается приемлемым. Этот расчет кстати показал нам, что поршневые дышла паровоза сер. ИС могут работать на скоростях 120 км/час и несколько еще больших (примерно до 130 км, час), так как напряжение в дышле можно допустить до (1 300- 1 400) кг1см , мы же здесь получили около 1 200 кг/см Никелевая сталь, применяемая для отковки дышел паровоза сер. ИС , имеет следующие механические свойства временное сопротивление 5 700—6 ООО кг/см , предел упругости 4 000 — 4300 кг/см -, удлинение (на длине 50 мм) 28—33% сужение площади поперечного сечения при разрыве не ниже 60%. Состав стали углерод 0,20—0,27% марганец 0,80—1,00% фосфор—не более 0,045% сера—не более 0,045% кремний 0,15—0,25% никель 2,50—3,00%. [c.402] Вернуться к основной статье