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:

Выбор способа и вида поворота агрегата
Различают три основных способа движения: круговое, гоновое и диагональное. Основной способ движения разбрасывателя – челночный. Подъездные пути имеются к обоим концам поля. Погрузку торфа производят экскаватором ЭО-2621А . вид поворота бе ...

Направление работ в предлагаемом проекте решения глобальных проблем: газ –альтернатива нефтяному топливу
Природный газ для использования его в качестве топлива в автомобилях не требует какой-либо предварительной переработки, достаточно только его очистка от механических примесей и воды, в то время как бензин получается в результате дорогосто ...

Характеристика технического обслуживания на объекте проектирования
В процессе работы происходит изменение технического состояния автомобиля и его агрегатов, которое может привести к частичной или полной потере работоспособности автомобиля в эксплуатации при наименьших суммарных материальных и трудовых за ...