* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

ПРОЧНОСТЬ ВАГОНА 713 ПРОЧНОСТЬ ВВЕДЕНИЕ Общие положения Вагон представляет собой сооружение, рассчитанное на передвижение с большими скоростями по рельсовому пути в течение длительного срока с л у ж б ы . Части вагона подвергаются действию собственного веса ва­ гона, веса находящихся в нём пассажиров или перевозимых грузов, а т а к ж е действию других сил, возникающих при постройке вагона и в процессе его э к с п л у а т а ц и и . Оценка прочности элементов вагона сво­ дится к решению т р ё х основных вопросов: 1) определению усилий, действующих на исследуемый элемент; 2) определению вели­ чины и характера н а п р я ж е н и й , возникающих в элементе от действующих на него усилий; 3) определению допустимости возникающих в элементе н а п р я ж е н и й д л я безопасной и надёжной работы его в условиях эксплуатации. При решении перечисленных задач исполь­ зуются общие методы теоретической механики, строительной механики, теории упругости и науки о прочности материалов. Н а р я д у с этим т а к ж е используются или непосредственно проводятся специальные теоретические и экс­ периментальные исследования элементов ва­ гона. В связи с увеличением скоростей движения на железнодорожном транспорте и повыше­ нием интенсивности использования вагонов за последние десятилетия возникла наука о ди­ намике и прочности вагонов. В настоящей г л а в е рассматриваются воп­ росы прочности. Развитие науки о прочности вагонов в ос­ новном принадлежит советским инженерамконструкторам и учёным. У ж е в двадцатых годах нашего века в противоположность при­ митивным заграничным расчётам, рассма­ тривавшим раму вагона к а к систему отдель­ ных шарнирно опёртых или неразрезных балок на неподвижных опорах, советским специалистом проф. Несторовым рама вагона рассчитывалась как статически неопредели­ мая система перекрёстных неразрезных упру­ гих балок с учётом шпренгелей. Примерно в это ж е время П. И. Травиным применялся так называемый метод подпора, т а к ж е учитывавший у п р у г и е свойства и ста­ тическую неопределимость вагонных рам. Им же были впервые разработаны основные данные для расчётов и проектирования ва­ гонов. Метод перекрёстных неразрезных ба­ лок усовершенствовал М. М. Стемпневский. В тридцатых годах советскими конструктора­ ми и исследователями вагонов П^ Г. П р о с к у р иевым, К. А. Сафонцевым, Н. А. Ковалёвым, У. И. Говбергом и другими были широко вне­ дрены в практику расчётов кузовов и рам тележек вагонов методы строительной меха­ ники стержневых систем, разработанные со­ ветскими учёными. В Институте электросварки А Н УССР под руководством Е. О. Патона и Б . Н. Гор­ бунова были проведены большие работы по исследованию прочности сварных соединений в вагонах. Б . Н. Горбунов разработал т а к ж е ВАГОНА методы использования теории тонкостенных стержней В. 3. Власова и А. А. Уманского в применении к вагонным конструкциям, На основе экспериментальных исследова­ ний Ц Н И И МПС и Н И Б Г л а в в а г о н а , прове­ дённых перед Великой Отечественной войной кафедрой строительной механики Военно-Воз¬ душной Академии им. Н. Е . Ж у к о в с к о г о под руководством А. А. Уманского, были исследо­ ваны и разработаны основные положения рас­ чёта и конструирования цельнонесущих ме­ таллических кузовов пассажирских в а г о н о в . Д а л ь н е й ш и е экспериментальные исследо­ вания Ц Н И И МПС и Н И Б Главвагона МТрМ п о к а з а л и , что использование выше­ перечисленных работ при расчётах вагонных конструкций приводит к результатам, оцени­ вающим с высокой степенью точности усилия и н а п р я ж е н и я , возникающие в элементах ва­ гонных конструкций. Эти результаты наряду с результатами ис­ следований динамических усилий, действую­ щ и х на вагоны, и исследованиями опыта экс­ плоатации последних позволяют с достаточ­ ной надёжностью оценивать прочность эле­ ментов вагонных конструкций. Д л я облегчения решения практических вопросов о прочности вагонов результаты теоретических и экспериментальных иссле­ дований обобщаются и систематизируются в виде норм д л я расчётов на прочность вагонов. Нормы расчётов прочности и конструирования вагонов При конструировании и поверочных р а с ­ чётах до последнего времени отдельные ваго­ ностроительные заводы пользуются «Основ­ ными данными д л я производства расчётов при проектировании вагонов» бывшего Ц е н т р а л ь ­ ного вагоноконструкторского бюро В О В А Т (в редакции 1934 г.). Главным недостатком этих «Основных дан­ ных» является отсутствие требований и реко­ мендаций по выбору расчётных схем и методов расчёта, вследствие чего между нормами рас­ чётных н а г р у з о к и нормами допускаемых н а п р я ж е н и й отсутствует в з а и м н а я согласо­ ванность, необходимая д л я проектирования конструкций наименьшего веса и необходимой прочности. Этот недостаток отчасти компен­ сируется назначением «Постоянных условных расчётных величин» и пониженными допускае­ мыми н а п р я ж е н и я м и . Однако т а к а я компен­ сация сужает возможности рационального конструирования, а при применении уточнён­ ных расчётных схем приводит к противоре­ чиям с допускаемыми н а п р я ж е н и я м и . Неточ­ ностями «Основных данных» я в л я ю т с я т а к ж е чрезмерно высокие нормы ветровых нагрузок и центробежной силы, отсутствие данных д л я учёта вертикальных динамических нагрузок обрессоренных частей, излишне высокие до­ пускаемые н а п р я ж е н и я при расчёте только на статические н а г р у з к и . Перечисленные недо­ статки «Основных данных» обусловливаются ограниченностью экспериментальных данных в период их составления. В приводимых ниже «Основных данных д л я производства расчётов при проектировании