Определение усилий, действующих на колесную пару в кривой пути и проверка запаса устойчивости колесной пары

Согласно требованиям норм должно обеспечиваться устойчивое движение колес по рельсовому пути. Однако при неблагоприятных условиях, когда горизонтальная сила динамического давления колеса на головку рельса велика, а вертикальная мала, то гребень колеса не будет скользить по головке рельса.

Поэтому для предупреждения сходов вагона в эксплуатации производится проверка устойчивости движения колеса по рельсу.

Коэффициент запаса устойчивости рассчитывается по формуле:

(19)

где b – угол наклона образующей конусообразной поверхности гребня колеса с горизонталью (600);

m – коэффициент трения поверхностей колес и рельсов (0,25);

РВ – вертикальная нагрузка от набегающего колеса на рельс;

РБ – боковое усилие взаимодействия гребня набегающего колеса и головки рельса;

– допускаемое значение коэффициента запаса устойчивости (1,4).

Вертикальная нагрузка от набегающего колеса на рельс вычисляется по формуле:

(20)

где сила тяжести обрессоренных частей вагона, действующая на шейку оси колесной пары;

(21)

где Т и Р – тара и грузоподъемность вагона (24,5 и 69,5);

q –сила тяжести необрессоренных частей, приходящихся на колесную парутс;

п – число осей в тележке (2);

т – число шеек осей в тележке (4).

тс

kДВ1 – расчетное значение коэффициента вертикальной динамики экипажа, приближенно принимается kДВ1 = 0,75 kДВ, где

(22)

где а – коэффициент, равный для необрессоренных частей тележки а = 0,15;

– коэффициент учитывающий влияние числа осей в группе тележек (n=2) под одним концом вагона на величину коэффициента динамики;

v – расчетная скорость движения, 33 м/с;

fСТ– статический прогиб рессорного подвешивания, 0,068 м.

kДБК – расчетное значение коэффициента динамики боковой качки приближенно принимается kДБК = 0,25 ∙ kДВ;

kДБК = 0,25 ∙ 0,245=0,06

Расчетное значение рамной силы

(23)

где Р0 – расчетная статическая осевая нагрузка;

(24)

где m - число колесных пар в вагоне, (m=4);

тс

d – коэффициент, учитывающий тип ходовых частей вагона, для грузовых вагонов на безлюлечных тележках с большой горизонтальной жескостью подвешивания d = 0,003.

2b – расстояние между серединами шеек осей, для стандартных колесных пар 2b = 2,036 м;

тс

l – среднее расстояние между точками контакта колес с рельсами, принимается l =1,58 м;

а1 = 0,220 м и а2 = 0,250 м – расчетные расстояния от точек контакта до середине шеек;

r = 0,45 м – радиус средневзвешенного колеса.

Приведенные параметра показаны на рисунке 3.

Рисунок 16 – Схема расчета устойчивости колес против схода с рельсов

Боковое усилие взаимодействия гребня набегающего колеса и головки рельса (рисунок 16) вычисляется по формуле:

(25)

где – вертикальная нагрузка от второго колеса на рельс;

Подставим полученные значения вертикальной нагрузки от набегающего колеса на рельс и бокового усилия взаимодействия гребня и головки рельса в формулу (19):

Коэффициент устойчивости по расчётам получен больше чем допускаемый, следовательно, колёсная пара тележки в кривой пути устойчива от вкатывания на головку рельса.

Популярные материалы:

Первые дальние перелеты
На первых советских самолётах было совершено несколько дальних перелётов: Москва — Пекин (1925 г.) на самолётах АК-1, Р-1 и Р-2, Москва — Токио — Москва (1927 г.) на самолёте Р-3; Москва — Нью-Йорк (1929 г.) на самолёте АНТ-4. Эти перелёт ...

Режимы работы дизелей
В зависимости от значений эффективной мощности или вращающего момента и угловой скорости коленчатого вала дизели могут работать на различных режимах. Различают следующие основные режимы работы дизелей : номинальный (полный), максимальной ...

Размещение и расчет механизированного пункта текущего ремонта вагонов
Механизированный пункт текущего ремонта вагонов размещен на крайних внутренних путях сортировочных парков. Для МПРВ выделены два пути. Количество позиций для круглосуточной работы, пп, вычисляется по формуле , (26) где tв - норма прост ...