Оценка прочности корпуса шпального стрелочного электропривода

Цель. Выбор метода и его апробация для подтверждения возможности безопасной эксплуатации корпуса стрелочного привода при осевых нагрузках подвижного состава 30 тс.
Метод. На данный момент нормативной документацией не установлены требования к прочности несущих элементов стрелочных электроприводов, а также методы их контроля. В связи с этим для решения задачи оценки прочности корпуса электропривода был выбран подход, который используется при оценке прочности несущих элементов локомотивов по ГОСТ Р 55513-2013. Данный способ давно применяется при расчетах и испытаниях тягового подвижного состава и хорошо себя зарекомендовал. Согласно этому методу, оценка прочности проводится путем сравнения коэффициента запаса сопротивления усталости n с допускаемым значением для стальных конструкций [n] = 2,0.
Результат. В результате проведенной работы была апробирована предлагаемая методика оценки прочности по критерию сопротивления усталости. Оценку значения предела выносливости корпуса электропривода выполнили по результатам стендовых испытаний на усталость трех объектов. При этом нагружение каждого из них проводили путем ступенчатого увеличения амплитуды действующей силы после достижения базового числа циклов. Величина нагрузки на первой ступени соответствовала эксплуатационной. После достижения базового числа циклов нагружения каждого объекта осуществлялся переход на следующую ступень. Испытания продолжались до обнаружения трещин. В процессе испытаний проводилась регистрация амплитуд напряжений на каждом уровне нагрузки. Для определения характеристик показателей сопротивления усталости был проведен расчет приведенного предела выносливости корпуса электропривода на основе гипотезы линейного суммирования усталостных повреждений с учетом условия детерминированного нагружения и с последующей обработкой полученных результатов статистическими методами. Получено значение предела выносливости корпуса шпального стрелочного электропривода, равное 48,4 МПа, при этом коэффициент запаса сопротивления усталости составил 2,86, что превышает минимально допустимое значение.
Заключение. Установлено, что корпус шпального стрелочного электропривода обладает достаточной прочностью от действия эксплуатационных статических и динамических нагрузок, а также подтверждена возможность его безопасной эксплуатации при нагрузках на ось 30 тс.

1. ГОСТ Р 55513-2013. Локомотивы. Требования к прочности и динамическим качествам. М.: Стандартинформ, 2014. III, 41 с.

2. Савоськин А.Н., Бурчак Г.П., Матвеевичев А.Н. и др. Прочность и безотказность подвижного состава железных дорог / под общ. ред. А.Н. Савоськина. М.: Машиностроение, 1990. 288 с.

3. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний. М.: Машиностроение, 1985. 231 с.

4. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. М.: Машиностроение, 1993. 364 с.