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國(guó)內(nèi)貨車(chē)所用制動(dòng)梁在轉(zhuǎn)向架上的安裝有吊掛及滑槽式兩種，從其結(jié)構(gòu)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(dòng)梁奮結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖和內(nèi)力圖。制動(dòng)時(shí)，在外載作用下其上呈現(xiàn)很大的彎矩(M)，若用于制動(dòng)力和載重量均較大的車(chē)上，緊急制動(dòng)時(shí)(設(shè)制動(dòng)缸壓力P=0.3922MPa，傳動(dòng)效率0.9，制動(dòng)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(yīng)力則為已大大超出材料屈服限，故T型結(jié)構(gòu)梁只能用于制動(dòng)力較小的載重30T或40T的車(chē)上。從后面的有限元分析，可知在相同工況下弓型制動(dòng)梁上所呈現(xiàn)的彎矩大大低于T型結(jié)構(gòu)制動(dòng)梁。因此，對(duì)比T型制動(dòng)梁受力分布合理的弓型結(jié)構(gòu)制動(dòng)梁，必然逐步替代T型結(jié)構(gòu)的制動(dòng)梁。自1965年以來(lái)，在國(guó)內(nèi)載重50-60t的貨車(chē)上采用了弓型滑槽制動(dòng)梁。二十年來(lái)為我國(guó)鐵路運(yùn)輸作出了很大的貢獻(xiàn)，運(yùn)用實(shí)踐中受到歡迎，但同時(shí)也反映出它的一些缺陷及不足，人們紛紛對(duì)此提出了各自的意見(jiàn)，針對(duì)現(xiàn)有的問(wèn)題，本研究也談?wù)勔恍┎怀墒斓囊?jiàn)解。
目前國(guó)內(nèi)所用弓型滑槽制動(dòng)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(guò)理論計(jì)算，我們可以得出其應(yīng)力的分布規(guī)律。它的計(jì)算簡(jiǎn)圖由各零件的形心線構(gòu)成，制動(dòng)梁為三次超靜定的對(duì)稱桿系圖中，傳遞到制動(dòng)梁支柱園銷(xiāo)孔之荷根據(jù)制動(dòng)梁總內(nèi)力(M-N)圖可計(jì)算出其各處的應(yīng)力，繪出各部份應(yīng)力的分布規(guī)律圖。在計(jì)算時(shí)，車(chē)輛制動(dòng)倍率(n)和制動(dòng)缸壓力(P)則是以鐵道部列車(chē)主管壓力研究專題組于昆明路局，在棚車(chē)上所做基礎(chǔ)制動(dòng)裝置有關(guān)應(yīng)力測(cè)定實(shí)測(cè)值為依據(jù)為8.252，列車(chē)管定壓為0.49(5kgf/cm2)時(shí)，緊急制動(dòng)下的制動(dòng)缸壓力Pz=0.398MPa(4.06kgf/cm)。在具體計(jì)算制動(dòng)梁各處應(yīng)力(U')時(shí)，對(duì)某些截而應(yīng)分別考慮下列因素的影響：1、有的截面其實(shí)際形心不在計(jì)算簡(jiǎn)圖所示的形心線上而偏距，故軸力作用線不通過(guò)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(duì)于直桿部份截面彎轉(zhuǎn)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(yīng)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(lái)的作用力，實(shí)際上并非基本結(jié)構(gòu)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(shè)弓型桿中點(diǎn)的徑向載荷為P。
故弓形桿中部彎折處應(yīng)力時(shí)，其實(shí)際疊加彎矩值，將X力按余弦分布考慮較按集中力作用計(jì)算時(shí)有所削減。圖分別為滑塊式與滾筒式弓型滑下曲線。實(shí)際上各部份應(yīng)力值往往因各種因未通過(guò)閘瓦托垂直中心線與槽鋼形心線所在平面而使制動(dòng)梁承扭，引起附加的應(yīng)力而產(chǎn)生不同程度的變化，從對(duì)制動(dòng)梁應(yīng)力多次測(cè)試，而各次的結(jié)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(diǎn)。表所列系制動(dòng)梁其關(guān)鍵部位的應(yīng)力測(cè)試值。對(duì)照理論計(jì)算與測(cè)試結(jié)果所展示的制動(dòng)梁應(yīng)力，其分布規(guī)律是一致的，兩者與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查的結(jié)果是吻合的。所有裝設(shè)在各不同車(chē)型上的該型制動(dòng)梁，其應(yīng)力的分布都分別如圖所示的規(guī)律，數(shù)值上各部分相應(yīng)點(diǎn)的應(yīng)力值。
為完成對(duì)列車(chē)主管壓力研究的課題，我們?cè)群笄巴嘘P(guān)廠段及列檢所，對(duì)制動(dòng)梁運(yùn)用情況進(jìn)行了調(diào)查，弓型滑槽制動(dòng)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(lái)試探分析弓型制動(dòng)梁裂損產(chǎn)生的原因所在。該種制動(dòng)梁最為常見(jiàn)的裂損發(fā)生在弓形桿兩端的下彎角處，且情況嚴(yán)重，甚至廠段修交車(chē)試風(fēng)時(shí)也常發(fā)生斷裂。從前面理論計(jì)算及多次測(cè)試結(jié)果可知該處應(yīng)力值均超過(guò)材料的屈服極限。其應(yīng)力最高值在內(nèi)擋箍邊內(nèi)側(cè)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(yīng)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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