КОЛЕСНЫ Е ПАРЫ
не оказывают влияния некруглость
колес, наличие рельсовых стыков,
механические воздействия при про-
хождении колес через зазоры в сер-
дечниках крестовин стрелочных пе-
реводов, а также изгибные колеба-
ния верхнего строения пути и колес.
Принимая это допущение, а также
учитывая инерционность тормоз-
ных дисков через силу Р. и удален-
ность места ее приложения от кон-
такта колесо —
рельс
ур
можно по-
лучить упрощенное основное дина-
мическое уравнение для колесной
пары в условиях равновесия, в кото-
ром параметр массы не фигурирует.
В качестве ускорения для тор-
мозных дисков ускорение свобод-
ного падения
g
используется таким
образом, чтобы увеличивать эф-
фект действия силы в вертикаль-
ном направлении. Однако влияние
сил инерции и массы на величину
напряжений в оси колесной пары
достаточно велико, и оно, как пра-
вило, недооценивается. Измерения,
выполненные на буксах, выявили
чрезмерную величину ускорений.
Учитывая все принятые ранее
допущения, получаем для колес-
ной пары с идеальными колесами,
катящимися по идеальному пути,
выражение, отображающее равно-
весие сил У, действующих на колес-
ную пару в поперечном направле-
нии (ось у):
Н = г ,-у 2
.
(
6
)
Из условий равновесия сил, дей-
ствующих на колесную пару в вер-
тикальном направлении (ось г), и
равновесия моментов относитель-
но продольной оси экипажа (ось
х
)
следует:
1[ЬХ
\ьУ
Т- + 1 р ,-
Ь
ь
21= -
1
2
+ £ (г ,
-У ,)г -
р2 +
2 - £
Е
ъ
,
1
(7)
г ,=
^ - 1
р,+
р2-
- § ( у> - у*)Г-
Т р'
(
8
)
где г —
радиус круга катания, кото-
рый может меняться в зависимо-
сти от условий качения;
Ъ
приня-
тое нестандартное обозначение по-
ловины расстояния
между круга-
ми катания колес. Величины
Zx
и
представляют собой силы, дей-
ствующие
вертикально
в
контак-
те колесо —
рельс (они же —
силы
о, в традиционной системе обозна-
чений).
Уравнения (7) и (8) определяют
величину сил, а не моментов, как в
стандартах на оси колесных пар. В
практических расчетах непосред-
ственно суммируют силы, а не мо-
менты, что уменьшает вероятность
ошибок из-за возможного измене-
ния порядка величин. При таком
способе определения вертикальных
сил в контакте колеса с рельсом по-
лучают безразмерные коэффици-
енты, описывающие геометрию
влияния отдельных сил и наиболее
четко отображающие физический
смысл рассматриваемых процессов.
Необходимо также ввести допу-
щение о статической неопредели-
мости для поперечного направле-
ния колесной пары в точке контак-
та колеса с рельсом, что, например,
можно осуществить путем введе-
ния коэффициента/н в следующем
выражении:
У2=ЛН=Л а0,т = Л М т Г
<9)
Следует отметить, что коэффи-
циент / н может принимать любые
близкие к нулю положительные и
отрицательные значения.
Если в других, ранее рассмо-
тренных подходах, отраженных в
выражениях (4), (5) и (6), в связи
со статической определимостью ко-
эффициенты варьировались лишь в
относительно ограниченном диапа-
зоне и могли точнее рассчитывать-
ся с помощью более качественного
моделирования, то для случая ко-
лесной пары, статически неопреде-
лимой в поперечном направлении,
этого не наблюдается. Из уравне-
ния (6) получаем выражение для
направляющей силы У,
Г, = Н+ У2 = ( 1 + /н)Н = ( 1 +/„)*
= (1 +/ Н)/А „?т ,-
0°>
Здесь следует напомнить, что
масса колесной пары принята рав-
ной нулю. Уравнение (9) соответ-
ствует условиям, когда верхнее
строение пути и ходовые свойства
экипажа характеризуются высоким
качеством, при котором величина
поперечных сил в колесной паре,
обусловленная направлением ее в
колее, в первую очередь зависит от
радиуса кривой и не определяется,
например, сужением колеи, которое
может возникнуть на прямолиней-
ном участке, или общими пробле-
мами устойчивости движения.
Оценка стандартов
численными значениями
В инженерных расчетах, после
того как с использованием стандар-
тов на оси колесных пар выполне-
но описание модели, встает вопрос
о численных значениях коэффи-
циентов для расчетных уравнений.
Для всех видов колесных пар влия-
ние движущихся масс без учета ре-
жимов тяги и торможения отобра-
жается следующим образом:
0,625
= /.2 .
(И)
откуда
= 1.25:
/ н=У2/Н = 0.15/03 =
= 0.175 0.35 = 1 2:
(12)
У, = ЗН/2.
Для направляющих колесных
пар (поддерживающей и моторной)
0.0875 = /£ * /2 .
(13)
откуда
/у ? ,
= 0.175.
Даа колесной пары в попереч-
ном направлении
/й=1
=0.175.
(14)
Для
вевадравляющей поддер-
живающей колесной пары
0.075 = / ^ ' 2 .
(15)
откуда
/ р
ч = 0Д5.
38
Ж Е Л О Б Е ДОРОГИ МИРА — 2011, № 2
предыдущая страница 39 Железные дороги мира 2011 02 читать онлайн следующая страница 41 Железные дороги мира 2011 02 читать онлайн Домой Выключить/включить текст