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國內(nèi)貨車所用制動梁在轉向架上的安裝有吊掛及滑槽式兩種，從其結構型式看大體可分T型及弓型兩種。T型規(guī)定采用40x80x5.5的工字鋼(抗彎截面模量M為102cm3)，圖所示即該型制動梁奮結構的計算簡圖和內(nèi)力圖。制動時，在外載作用下其上呈現(xiàn)很大的彎矩(M)，若用于制動力和載重量均較大的車上，緊急制動時(設制動缸壓力P=0.3922MPa，傳動效率0.9，制動倍率n取可能情況的最小值8.252)，其上呈現(xiàn)的最大彎曲正應力則為已大大超出材料屈服限，故T型結構梁只能用于制動力較小的載重30T或40T的車上。從后面的有限元分析，可知在相同工況下弓型制動梁上所呈現(xiàn)的彎矩大大低于T型結構制動梁。因此，對比T型制動梁受力分布合理的弓型結構制動梁，必然逐步替代T型結構的制動梁。自1965年以來，在國內(nèi)載重50-60t的貨車上采用了弓型滑槽制動梁。二十年來為我國鐵路運輸作出了很大的貢獻，運用實踐中受到歡迎，但同時也反映出它的一些缺陷及不足，人們紛紛對此提出了各自的意見，針對現(xiàn)有的問題，本研究也談談一些不成熟的見解。
目前國內(nèi)所用弓型滑槽制動梁，有以前生產(chǎn)的滑塊式及至今生產(chǎn)的滾筒式兩種。通過理論計算，我們可以得出其應力的分布規(guī)律。它的計算簡圖由各零件的形心線構成，制動梁為三次超靜定的對稱桿系圖中，傳遞到制動梁支柱園銷孔之荷根據(jù)制動梁總內(nèi)力(M-N)圖可計算出其各處的應力，繪出各部份應力的分布規(guī)律圖。在計算時，車輛制動倍率(n)和制動缸壓力(P)則是以鐵道部列車主管壓力研究專題組于昆明路局，在棚車上所做基礎制動裝置有關應力測定實測值為依據(jù)為8.252，列車管定壓為0.49(5kgf/cm2)時，緊急制動下的制動缸壓力Pz=0.398MPa(4.06kgf/cm)。在具體計算制動梁各處應力(U')時，對某些截而應分別考慮下列因素的影響：1、有的截面其實際形心不在計算簡圖所示的形心線上而偏距，故軸力作用線不通過該截面形心而引起附加的力偶；2、弓型桿彎曲部份的截面，相對于直桿部份截面彎轉角度，軸力于該截面上的作用如圖所示，弓型桿兩端及中部折彎處曲桿部份截面由彎矩引起的正應力不同于直桿部分截面的直線分布規(guī)律。而呈雙曲線弓型桿中部折彎處所受支柱傳遞來的作用力，實際上并非基本結構所示的集中力，而基本上是以如圖所示的余弦形式分布作用的，設弓型桿中點的徑向載荷為P。
故弓形桿中部彎折處應力時，其實際疊加彎矩值，將X力按余弦分布考慮較按集中力作用計算時有所削減。圖分別為滑塊式與滾筒式弓型滑下曲線。實際上各部份應力值往往因各種因未通過閘瓦托垂直中心線與槽鋼形心線所在平面而使制動梁承扭，引起附加的應力而產(chǎn)生不同程度的變化，從對制動梁應力多次測試，而各次的結果都不盡相同，有的甚至出現(xiàn)較大的差值就可以看出這點。表所列系制動梁其關鍵部位的應力測試值。對照理論計算與測試結果所展示的制動梁應力，其分布規(guī)律是一致的，兩者與現(xiàn)場實際調(diào)查的結果是吻合的。所有裝設在各不同車型上的該型制動梁，其應力的分布都分別如圖所示的規(guī)律，數(shù)值上各部分相應點的應力值。
為完成對列車主管壓力研究的課題，我們曾先后前往有關廠段及列檢所，對制動梁運用情況進行了調(diào)查，弓型滑槽制動梁經(jīng)常發(fā)生的規(guī)律性裂損現(xiàn)象大致如表所示。讓我們來試探分析弓型制動梁裂損產(chǎn)生的原因所在。該種制動梁最為常見的裂損發(fā)生在弓形桿兩端的下彎角處，且情況嚴重，甚至廠段修交車試風時也常發(fā)生斷裂。從前面理論計算及多次測試結果可知該處應力值均超過材料的屈服極限。其應力最高值在內(nèi)擋箍邊內(nèi)側緣及曲桿與直桿分界面的外緣，加以因此處截面變化，材質(zhì)及焊接影響等因素造成的應力集中等原因，致使弓形桿極易由曲直桿分界處外緣或內(nèi)擋箍邊內(nèi)緣起產(chǎn)生裂斷。
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