Оценка прочности оси колесной пары

При > 0,55 коэффициент запаса прочности определяется по формуле

; (3.35)

где a_min - минимальное значение коэффициента перегрузки сечения оси;

m- показатель степени, зависящий от свойств материала и технологии, принимается для накатанных осей m =18, а для ненакатанных m =8;

N_-1 - базовое число нагружения оси при определении предела усталостной прочности, N_-1=10⁸;

N_С – суммарное число циклов за срок службы оси. Для осей грузовых и изотермических вагонов N_С=0,5×10⁹.

Ф₍t_max), Ф₍t_min) – нормированные интегральные функции нормального распределения, определяются по таблицам значений функции вида:

,

приведенных в математических справочниках. Значения S, t_max, t_min, a_min определяются по формулам

, (3.36)

t₀=4 – для грузовых и изотермических вагонов;

a_max – максимальное значение коэффициента перегрузки сечения оси,

; (3.37)

; (3.38)

; (3.39)

; (3.40)

Вычисленные по формуле (3.35) запасы прочности во всех расчетных сечениях оси сравнивают с допускаемым значением [n], установленным на основе опыта эксплуатации. Для грузовых и изотермических вагонов [n] =2,0.

Если при расчете получен запас прочности, равный или несколько превышающий допустимую величину, то это является гарантией того, что оси в процессе эксплуатации вагона будут иметь выход по трещинообразованию, не превышающий выход эксплуатирующихся в настоящее время осей.

Если при расчете получен запас прочности какого-либо сечения оси менее рекомендованного, то это указывает на то, что ось имеет пониженную долговечность. В процессе эксплуатации вагонов такие оси будут иметь более интенсивный выход по усталостным трещинам, чем в настоящее время. При значительном снижении запаса прочности скорость развития трещин будет повышаться, что может привести к излому оси между очередными ее освидетельствованиями.