TBT 3550.2-2019 机车车辆强度设计及试验鉴定规范 车体 第2部分:货车车体.pdf

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TBT 3550.2-2019 机车车辆强度设计及试验鉴定规范 车体 第2部分:货车车体.pdf

Pa——第一工况侧墙单位面积上的压力,单位为兆帕(MPa); 散装粒状货物容重,取单位为吨每立方米(/m"); H 散装货物实际装载高度(可根据标记载重、货物容重以及车体内长和内宽等确定),单位为 米(m); 端墙上在重载车体重心高度处的垂向加速度与重力加速度的比值(一般可取0.7); 端墙上在重载车体重心高度处的纵向加速度与重力加速度的比值(一般可取0.4); 9—散装粒状货物的自然坡角,单位为度(°)。 设计通用散车时,按装运水洗煤取值=1.1/m²,9=25°。

Pa2=0.5H[1 +(tan0)²]×9.81×10

Pa——第二工况侧墙单位面积上的压力,单位为兆帕(MPa)。 端墙单位面积上的压力按公式(7)计算。

k一同公式(5),一般可取1; k,一同公式(5),一般可取3; h一—散装粒状货物表面至重载车体重心间的距离,单位为米(m); L一车体内长的1/2,单位为米(m); X——重载车体重心至计算侧压力处的水平距离(均匀装载时X=L),单位为米(m)。

DB34T 2604-2016 研学旅行基地建设与服务规范6.2.8车辆在机械化装卸时所受的载荷

需上翻车机的车,其上侧染和立柱应满 作用在上侧梁的任何位置,均布于最小200mm的长度上;侧墙立柱根部的内倾总弯矩均匀分摊给所有 立柱。对于轴重为21t的散车,翻车机压头最大垂向压力和侧墙立柱的内倾总弯矩分别取118kN和 235kN·m;对于轴重大于21(的散车,翻车机压头最大垂向压力和侧墙立柱的内倾总弯矩分别取 140 kN和 235 kN : m。

6.2.8.2叉车载荷

7.2.2垂向载荷试验

车体支承在两心盘上(旁承承载者为旁承),使底架处于水平状态。然后加上均布或集中的试验 载荷。 垂向载荷分布应尽可能接近车体实际承载状态,可用实际货物、码、油缸或风缸等加载。

纵向拉伸力沿车钩中心线加在前从板座上,纵向压缩力加在后从板座上,或纵向力实际作用位置。 对已定型车辆进行车体强度检验时,可由纵向压缩的试验应力换算为纵向拉伸的应力。

7.2.4扭转载荷试验

在枕梁的四个端部将车体顶起,使上下心盘离开一定距离成四点支撑,并处于水平状态。将任 对角线的两个支撑上升或下降,使车体产生扭转。 加于车体的扭转力矩可用公式(8)计算。

M一扭转力矩,单位为千牛·米(kN·m); AP,、△P2—分别为同一枕梁两支点承力的变化绝对值,单位为千牛(kN); b,——同一枕梁两支承点间的距离,单位为米(m)。

7.2.5罐体内压力试验

当采用等效集中力测试散粒货物侧压力时,用加载设备在车体内两侧墙对应侧柱的垂直中心线 应高度处加载,集中力按散粒货物对侧柱根部的弯矩进行等效。 全车各对侧柱均按上述方法分别加载,然后测得各组的应力数据叠加作为本工况的试验值或各 同时加载,测得的应力值亦为本工况的试验值。

7.2.7翻车机内倾弯矩试验

利用加载设备在车体的两侧墙对应侧柱的适当高度,沿其垂直中心线加载,侧墙立柱根部内倾人 由一侧的侧柱均摊,分别对各组侧柱加载,将测得的各组应力数据叠加作为本工况的试验值,或 柱同时加载,测得的应力值亦为本工况的试验值。

7.2.8翻车机压车力试验

7.2.9叉车载荷试验

叉车载荷可作用在车体地板任何位量 距最大的地板中央处以及载荷直接置于 地板支撑梁件中央位置或其他使地板或地板支撑梁件产生最大应力或变形位置时的强度和刚度

车体承受6.2.9所规定的载荷,用加载设备在车体 一端两侧顶车位将车体顶起,车体与转向架承 载面脱离。 当车体结构具有明显不对称时,需对不同顶车位分别进行顶车试验

7.2. 11试验步驱骤

各测点传感器与测量仪器之间的导线连接以及仪器调试后,应首先进行预加载。预加载可按两级 或三级缓慢加载,一直加到试验所要求的最大值。在各级载荷下预加载时,被测结构和测试系统均处 于正常状态,方可进行正式试验。 正式试验时,每种工况加(卸)载次数不应少于三次,取有效结果平均值。

鉴于试验载荷值与各部件承受的基本作用载荷值通常是不相等的,试验测得的应力应换算成基本 作用载荷下的应力,应力换算要求见附录E。

7.2.13应力的合成

7. 2. 13. 1 第一工况

第一工况纵向力与垂向静载荷、垂向动载荷、侧向力、扭转载荷、第一工况散装粒状货物侧压力(罐 车为第一工况罐体内压力)合成。合成应遵守“最大可能组合”原则。 第一工况应力合成按公式(9)、公式(10)和公式(11)进行

7. 2. 13. 2第二工况

7.2. 13. 3叉车载荷工

7.2.13.4顶车载荷工况

项车载荷工况为顶车载荷与车体自重的合 顶车载荷工况应力合成按公式(15)进行

p——项车载荷工况合成应力,单位为兆帕(MPa)

7.3垂向弯曲刚度试验

垂向弯曲刚度试验用挠度与车辆定距之比值(挠跨比)来评定。 在垂向静载荷试验时,分别测量在心盘处、枕梁两端和车体中央处的中梁和下侧梁的挠度,并换算 成中梁中央相对于两心盘的挠度f和下侧梁中央相对于枕梁端部的挠度f。。。取一、二位下侧梁中央

7. 4. 2测量参数

7. 4. 2. 1车钩力

在受试车直接受冲击端换上测力车钩。测力车钩应预先在钩身上贴电阻应变片组成电桥,电桥应 能消除由于纵向冲击力偏离车钩纵向中心而引起的附加应变,然后在试验机或荷重传感器上进行静标 定。标定裁荷为1.1倍的F

7.4.2.2车辆结构重要部位处的应力

测量车体主要部件(如牵引梁、中枕梁节点、枕侧梁节点、散车端墙横梁等部位,必要时包括转向架 等其他零部件)的动应力。

7.4.2.3缓冲器行程

7.4. 2. 4加速度

对于加速度,一般主要测量 本中央横向水平中心线附 近的中梁腹板外侧处。对于无中梁车

7.4.2.5冲击速度

冲击速度是指冲击车与受试车即将发生冲击前瞬间冲击车的速度。可用轨道贴片法、在冲击车上 安装速度传感器法或其他更为精确的方法测量。轨道贴片法是在轨道腹板上相距500mm的两点分别 贴一组电阻应变片,记录发生冲击前瞬间冲击车最靠近受试车的轮对越过第一点和第二点所经历的时 间,通过换算,得出冲击速度,

在完成各测点的传感器和测量仪器之间的导线连接及仪器调试后,应对各测量参数进行初始标 定,然后以2km/h~3km/h的速度试冲击2次~3次,确认测试系统正常后,正式进行冲击试验。 正式冲击试验的冲击速度从3km/h开始,每次递增1km/h,每速度级冲击次数不少于3次(每个 速度级的速度偏差应控制在±0.2km/h以内),直至车钩力达到F。或冲击速度达到8km/h为止,以先 达到者为准。先达到规定速度值时,按相应速度下的车钩力评价车辆的冲击强度。 冲击试验过程中应随时对受试车结构、试验数据及车辆设备进行系统的观察,应对受试车结构或 车辆设备出现的所有异常情况进行记录,

7.4.4试验数据处理

量加速度日 冲击试验所得到的数 次不同冲击速度等级的峰值,将峰值以冲击速度为自变

冲击试验时,将冲击试验应力与以体静强度试验时的垂向静载荷不的应力合成,按照第二工况进 行评价,车体各部件的利用率应小于或等子1。 冲击试验后受试车仍应具有良好的运用技术状态,车体不应产生残余变形,不应有任何车辆零部 件发生损伤。

附录A (规范性附录) 符号、名称、单位及计算

附录A (规范性附录) 符号、名称、单位及计算

表A.1符号、名称、单位及计算

R.一碳钢的屈服极限及抗拉强度极限(下限),单位为兆帕(MPa); R一一低合金钢的屈服极限及抗拉强度极限(下限),单位为兆帕(MPa)。 承载木包板支承点间的距离:侧板不应大于包板厚度的35倍(棚车下部内侧板为45倍),端 于包板厚度的25倍。 钢质机械保温车的强度,原则上按棚车的数据要求,但考虑到保温车不装载散装货物,侧柱 角柱)的断面模数总和除以侧墙全长不小于20cm/m,除门孔外,各立柱间距不应大于1m;端

板不应大于包板厚度的25倍

B.2.6钢质机械保温车的强度,原则上按棚车的数据要求,但考虑到保温车不装载散装货物,侧柱 (不包括角柱)的断面模数总和除以侧墙全长不小于20cm²/m.除门孔外,各立柱间距不应大于1m:端

板厚度可与侧板相同,内侧用两根端柱加强,与货物接触端断面模数总和不小于90cm,每根角柱的断 面模数不小于25cm";全部弯梁相对于车顶纵向轴的断面模数总和除以车顶水平投影面积,其数值不 小于4cm/m²。 B.2.7计算构件的断面模数时,应包括与构件相连并同时参加承载的一部分平包板,其每侧为板本 身厚度的20倍。 断面模数的取值以受力最大的断面中的最小值为准。构件其余各断面原则上应是等强度的。 B.2.8罐体在底架枕梁上的支承面积不应小于1.4m²,支承面的包角不应小于77°。罐体与底架间 紧固件按第二工况纵向压缩力F作用于底架一端时重载罐体所产生的惯性力进行强度校核,此时剪应 力不应大于材料的剪切届服极限。一端卡带的拉应力不应大于第二工况许用应力。 上述1.4m系指载重50t的罐车。无底架罐车枕梁上盖板包角不应小于110°,板角圆弧半径不小 于115mm

C.1.2对称性的利用

选择可靠的结构分析程序进行计算

根据本部分有关要求对计算结果进行分析,提出报告。 报告内容与编写要求见C.3

C.2货车车体单端冲击强度计算

货车单端冲击强度按“动化静”方法计算。 计算时.应结合本附录其他章的有关条款进

约束处理见C.1.3。

C. 2. 4. 1车

4.1.1假定货物为均匀装载的散粒货物。 4.1.2端、侧墙压力在装载高度内按均布载荷处理。 侧墙及冲击端端墙压力值分别按公式(5)、公式(6)计算;非冲击端端墙压力可取为零。 4.1.3地板压力:地板单位面积上的静动总压力按公式(C.1)计算。

P,一地板单位面积上的静动总压力,单位为帕斯卡(Pa); P—车体静载重,单位为吨(t); L—车体内长的1/2,单位为米(m); B——车体内宽,单位为米(m); F——货物重心处的纵向惯性力,单位为牛(N)(可用6.2.4相应工况的纵向力值乘以车体静载重 与车辆总重的比而求得); h—货物重心距地板面的高度,单位为米(m); X一距车体横向对称面的距离,单位为米(m)。 C.2.4.1.4端墙、侧墙以及地板等面上的摩擦力大小为其各自面上的压力乘以散粒货物与车体间的 摩擦系数。端墙上的摩擦力方向垂直向上,侧墙及地板上的摩擦力方向与车钩冲击力相反。 C.2.4.1.5车体自重惯性力:车体自重引起的纵向惯性力的取值可用6.2.4相应工况的纵向力值乘 以车体自重与车辆总重的比而求得,方向与车钩冲击力相反。 车体回转惯性力以冲击端垂直增载而非冲击端垂直减载来模拟,并假定沿车体纵向线性变化。车 端最大增减载加速度取1g。 C.2.4.1.6车体上心盘处作用力:计算时,取纵向力大小为车钩冲击力与货物、车体等总的纵向力之 差,方向与车钩冲击力相反,并平均作用于车体两上心盘处。

C.2.4.2罐车(罐体)

C.2.4.2.1假定货物为满载液体货物。

C.2.4.2.2端板压力参见6.2.6。

.......(C.2)

N= N, + N, + N N=N, +N.

......................C.3

N—端板单位面积上的压力,单位为兆帕(MPa); N,—液体冲击压强,单位为兆帕(MPa); Np"—液体静压强,单位为兆帕(MPa); N—液体蒸发压强,单位为兆帕(MPa)。

冲击压力沿筒体纵向线性变化:在冲击端,压力最天 其值等于C.2.4.2.2中的N,;在非冲击端,压 力为零。筒体静压力及液体蒸发压力同C.2.4.2.2中的N,及Ne。 C.2.4.2.4罐体纵向惯性力:罐体自重引起的纵向惯性力的取值可用6.2.4相应工况的纵向力值乘

以罐体自重与车辆总重的比而求得,方向与车钩冲击力相反

C.2.4.3其他类型车 C.2.4.3.1运输除C.2.4.1和C.2.4.2以外的其他货物时,如集装箱,一般可将货物视为均匀刚体 C.2.4.3.2计算载荷包括静载重和冲击引起的载荷。 C.2.4.3.3冲击引起的载荷主要应考虑货物、车体以及转向架产生的纵向惯性力(与冲击力方向相 反)和由此引起的垂向增减载等作用力。 货物、车体以及转向架产生的纵向惯性力取值可用6.2.4相应工况的纵向力值分别乘以货物、车 体以及转向架重量与车辆总重的比而求得。由惯性力引起的垂向增减载荷大小按整个车辆的力平衡 求得。 式确定。

C.2.4.3其他类型车

附录D (资料性附录) 车辆冲击模拟计算

相邻车辆速度差引起的冲击(如调车场上的调车冲击)是导致车辆损坏的主要原因之一。以考核 其结构的冲击强度。为了能在设计过程中考察新设计车辆在各种连挂速度下产生的冲击力和冲击加 速度(某些情况下要获得心盘增减载),并进而评定该车结构的冲击强度,建议在结构方案确定后进行 车辆冲击模拟计算。

D.2.1.1当仅需要确定纵向动力及加速度时,忽略列车或车列的阻力及车体回转。以调车河 建立动力学模型.计算简图如图D.1所示。

图D.1冲击计算简图

图D.2冲击时第i辆车受力简图

可通过冲击计算的初始条件中给定的初值求解冲击过程各时刻的各车之间的相对位移,以及对应 时刻的、和,进而求得各车辆间的冲击力。 D.2.1.2当需要考虑心盘增减载时,应考虑车体回转,其第i个车体和钩缓装置的力学模型如图D.3 所示。

垂向静载荷下的应力换算按公式(E.1)进行。

Fsy——各相应工况下的试验载荷;

E.2纵向力作用下的应力换算

E.3扭转载荷作用下的应力换算

扭转载荷作用下的应力换算按公式(E.5)进行。

GJB 2270A-2002 后方军械仓库消防技术要求顶车试验的应力换算按公式(E.6)进行。

E.5罐车内压力试验的应力换算

罐车内压力试验的应力换算按公式(E.7)进行。

0g = 0aF F ej

F yl Fy ey = OalFs F.

QB/T 5477-2020 装饰纸水性印刷油墨0u=OaM. Mk

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