КОЛЕСНЫЕ ПАРЫ
1:^
м !
Щ
Левая Правая Левая Прямая
V.________ _
_________ у
V
Движение в кривых
(у= 125 км/ч)
В
ін іііі
К'
І О п
*
Стрелочные переводы
Движение
поаанционным путям
(у= 100 км/ч)
Рис. 1. Силы, действующие на колесо, и распределение напряжений в колесе и оси
прямолинейных
участков,
пере-
ходными кривыми и стрелочными
переводами,
а также с качеством
укладки
или
выправки
пути.
По-
следнее
в
особой
степени
касает-
ся возвышения наружного рельса в
кривых. На величину эксплуатаци-
онных нагрузок оказывают влияние
также скорость движения, состоя-
ние колес и рельсов.
Результаты многочисленных из-
мерений, выполненных в условиях
эксплуатации, показали, что рабо-
чие нагрузки изменяются
в функ-
ции времени. Типичными являют-
ся
нагрузки,
возникающие
в
сле-
дующих режимах движения:
• статического качения колеса по
гладкому рельсу;
• устойчивого качения при пере-
ходе из прямой в кривую или изви-
листого движения;
•качения
в
левой
или
правой
кривой;
• прохождения через стрелочный
перевод или другие элементы пути,
снижающие его однородность;
• торможения и разгона.
Некруглость
колесного
банда-
жа или неплоскостность поверхно-
сти катания рельса (рифли, дефек-
ты балластного слоя) могут допол-
нительно повлиять на увеличение
нагрузки.
На рис. 1 представлен фрагмент
результатов эксплуатационных из-
мерений
с
изменением
во
време-
ни колесной нагрузки, а именно
(вертикальной силы) и У (боковой
силы), а также напряжений в колесе
а А>
и оси колесной пары а и при дви-
жении по прямолинейному участку,
в кривой и через станционные пу-
ти с большим числом стрелочных
переводов.
Возникающие
эксплуатацион-
ные нагрузки, меняющиеся во вре-
мени, представлены статистически
распределенными
(коллектив
на-
грузок, рис. 2) с максимальной ве-
личиной напряжений
аат
при чис-
ле циклов колебаний
Ыв
и функци-
ей
распределения
частоты
нагру-
зок
=/(А7) для требуемого срока
службы. Коллективы нагрузок, дей-
ствующих на колесные пары совре-
менного подвижного состава, при
высоких значениях осевой нагрузки
и скорости движения в кривых дол-
жны обеспечивать пробег не менее
15 млн км с числом периодов коле-
баний, лежащим в гигадиапазоне.
Допустимая
нагрузка
зависит
не только от характера коллектива
нагрузок, но также и от вибрацион-
ной прочности конкретной детали.
При
этом
различают
вибропроч-
ность
при
воздействии
синусои-
дальных нагрузок постоянной ам-
плитуды и переменной. Последние
приближаются по своему характеру
к эксплуатационным.
Вибрационную
прочность
ко-
лес и осей колесных пар определя-
ют в зависимости от большого чис-
ла факторов: величины и характера
воздействующих нагрузок, возмож-
ной концентрации нагрузок в зоне
имеющегося надреза, усредненной
величины возникающих напряже-
ний, качества материала
(механи-
ческие свойства,
структура,
нали-
чие вредных примесей), собствен-
ных напряжений, качества поверх-
ности (чистота обработки), защиты
поверхности, фрикционной и атмо-
сферной коррозии, состояния мест
запрессовки,
наличия
действую-
щей
системы
управления
качест-
вом и т.д.
Расчеты осей колесных пар пер-
вых паровозов и вагонов в XIX в.
Рис. 2. Эксплуатационные нагрузки и вибрационная прочность (по обеим осям —
лога-
рифмическая шкала):
са
амплитуда напряжений;
N
число нагрузочных циклов
42
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, № 10
предыдущая страница 43 Железные дороги мира 2011 10 читать онлайн следующая страница 45 Железные дороги мира 2011 10 читать онлайн Домой Выключить/включить текст