Přenos tažných a brzdných sil z podvozku na skříň motorového vozu

Abstract

Bakalářská práce se zabývá konstrukčním řešením přenosu tažných a brzdných sil z podvozku na skříň vozidel metra. První část rešerše je věnována vysvětlení základních pojmů. Další blok teoretické části této bakalářské práce je věnován třem konkrétním konstrukčním řešením uložení skříně na podvozku a přenosu podélných sil z podvozku na skříň vozidel metra. Závěr rešerše je věnován pěti konkrétním případům podvozků, u kterých byl využit jeden z popisovaných konstrukčních řešeních uložení skříně na podvozku a přenosu podélných sil. Praktická část této bakalářské práce představuje pevnostní výpočet zvoleného mechanismu přenosu podélných sil pomocí tažně – tlačné tyče. Konkrétně se tato bakalářská práce zabývá konstrukčním řešením použitého u vozidel pražského metra M1. Začátek praktické části je věnován rozboru silových účinků na toto konkrétní konstrukční řešení tažně – tlačné tyče. Byly stanoveny dvě zatěžující síly, Fo(provozní)=94,5 kN a Fo(MAX)=175,1 kN, pro které byl proveden výpočet napětí v trubce spojovací části tažně – tlačné tyče a stanovení bezpečnosti zvoleného materiálu. Řešení pevnostní úlohy bylo provedeno v prvním kroku analyticky a v druhém pomocí metody konečných prvků (MKP) v programu Abaqus. Na základě analýzy MKP byl dále zkoumán svarový spoj mezi propojovací trubkou a konzolou s oky pro uchycení tažně – tlačné tyče. V místech tohoto spojení se tvořily vysoké hodnoty napětí, které převyšovaly hodnoty meze únavy daného materiálu. S odkazem na článek pana Ing. Pavla Šertlera byl na závěr proveden návrh již vytvořeného upraveného konstrukčního řešení bez problémového svaru.

This bachelor thesis examines transmission of traction and breaking forces from the bogie to the body car of the metro vehicle. The beginning of the theoretical section contains explanation of basic terms. Next part of the theoretical section of this bachelor thesis describes three specific structural solutions of the body car bedding onto the bogie frame and transmission of longitudinal forces from the bogie onto the body car. The final part of theoretical section is about five specific metro vehicle bogies with one of the described structural solutions of the body car bedding onto the bogie frame and transmission of longitudinal forces. Practical part of the thesis introduces strength check of the selected mechanism that transmits longitudinal forces by traction rod. Selected traction rod was used for transmission of the traction and breaking forces in the bogie of the metro vehicle M1 operating in Prague. The first part of the practical section defines two forces. The calculation of stress was made for each of the forces in the cross section of the middle part of traction rod. The safety factor was determined as well. The strength check was done in two parts. The first part was analytical calculation and for the second part the program Abaqus was used. This program uses the finite element method. Based on the simulation in the Abaqus program, the welded joint between the two main parts of the traction rod was examined. In this part of the traction rod were high values of stress, which exceeded of the maximum of allowed stress value. The final part of the bachelor thesis introduces the new modified solution of the traction rod and this solution was designed without the problematic welded joint.