Пояснительная записка (1219992), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Для колеи 1520 мм: нормальная ширина колеи ( мм) относится к прямым участкам и к кривым радиусом 350 м и более. Для кривых радиусом от 349 до 300 м она равна мм, а при радиусах кривых менее 300 м – мм рисунок 4.1.

круговая кривая

Возвышение h_max = 150 мм

наружный рельс

внутренний рельс

R_П = ∞

Ширина колеи 1520 мм

Ширина колеи:

1520 мм – кривые радиусом 350 м и более;

1530 мм – кривые радиусом от 349 до 300 м;

1535 мм – кривые радиусом менее 300 м.

R_КК

Рисунок 4.1 – Схема кругового участка пути для колеи 1520 мм

Для колеи 1067 мм: нормальная ширина колеи ( мм.) относится к прямым участкам и к кривым радиусом 400 м и более. Для кривых радиусом от 399 до 300 м мм, при кривых радиусом от 299 до 200 м мм, а при радиусах кривых от 199 м и менее мм рисунок 4.2.

Уширение колеи в кривых малых радиусов устраивают для облегчения прохождения по ним подвижного состава.

круговая кривая

Возвышение h_max = 105 мм

наружный рельс

внутренний рельс

R_П = ∞

Ширина колеи 1067 мм

Ширина колеи:

1067 мм – кривые радиусом 400 м и более;

1073 мм – кривые радиусом от 399 до 300 м;

1087 мм – кривые радиусом от 299 до 200 м;

1093 мм – кривые радиусом менее 199 м.

R_КК

Рисунок 4.2 – Схема кругового участка пути для колеи 1067 мм

Нормальная ширина колеи ( мм) относится к прямым участкам и к кривым радиусом 400 м и более. Для кривых радиусом от 399 до 300 м мм, при кривых радиусом от 299 до 200 м мм, а при радиусах кривых от 199 м и менее мм. Уширение колеи в кривых малых радиусов устраивают для облегчения прохождения по ним подвижного состава.

4.2 Положения тележки в круговой кривой

Тележка в круговой кривой может занимать три положения: хордовое, свободное и наибольшего перекоса рисунок 4.3. Установка тележки в одно из указанных положений осуществляется в зависимости от параметров кривой (радиуса и возвышения рельса), жесткой базы тележки и скорости движения [10].

Хордовое положение тележки характеризуется наличием точек контакта гребней колес с боковой гранью головки наружного рельса кривой. В точках контакта возникают реакции рельсов и рисунок 4.3, а.

N₁

N₁

N₁

N₂

N₂

а

б

в

Рисунок 4.3 – Положения тележки в круговой кривой: а – хордовое; б – свободное (перекосное); в – наибольшего перекоса

В свободном (перекосном) положении гребень колеса задней колесной пары не имеет точки контакта с головкой наружного рельса рисунок 4.3, б.

Положение наибольшего перекоса характеризуется наличием контакта гребня первой по ходу движения колесной пары с боковой гранью головки наружного рельса, а гребня второй колесной пары с боковой гранью головки внутреннего рельса рисунок 4.3, в.

Как показывают исследования при прохождении кривых малого радиуса тележки самоустанавливаются в перекосное положение, т.е. между хордой и продольной осью тележки образуется угол, называемый углом перекоса тележки. В результате увеличения этого угла – увеличивается давление на рельс гребня набегающего колеса, увеличивается износ контактирующих поверхностей гребня колеса и головки рельса. Максимальный угол перекоса тележки в большинстве случаев меньше предельного угла, определяемого базой тележки и шириной рельсовой колеи.

4.3 Модель вписывания тележки в круговую кривую

Модель тележки при вписывании в кривую имеет ряд упрощений:

- вписывание тележки в кривую рассматривается как движение плоской неизменяемой фигуры в плоскости рельсовой колеи рисунок 4.4. Точкам соответствуют точки контакта поверхностей катания колес и головок рельсов;

- скорость центра шкворневого (пятникового) узла постоянна;

- продольные касательные силы в точках контакта колес с рельсами уравновешиваются вращающими моментами тележки и силами сопротивления ее движению в кривой;

- поперечная внешняя сила, приложенная в центре шкворневого (пятникового) узла тележки, уравновешивается центробежными силами;

- силовая нагрузка, перпендикулярная плоскости рельсовой колеи, равномерно распределяется на четыре колеса тележки;

- продольные касательные силы в точках контакта возникают вследствие упругих смещений колес относительно рельсов, эти смещения пропорциональны разности скорости контактной точки колеса от вращения вокруг оси колесной пары и скорости центра тележки [4].

Кинематическая схема тележки при хордовой установке показана на рисунке 4.4.

о

о

о

ос = R

R₁

R₂

V

V

V

V

V₁

V₂

V₃

V₄

A₁

A₃

A₄

A₂

c

ω

Рисунок 4.4 – Кинематическая схема тележки при хордовой установке

Чтобы тележка при движении по круговой кривой все время занимала хордовое положение, необходимо обеспечить движение точек по соответствующим дугам окружностей, при этом скорости точек должны удовлетворять соотношениям

, (4.1)

, (4.2)

где и – радиусы окружностей, соответствующих внутренней и наружной рельсовым нитям рисунок 4.4.

Движение тележки, удовлетворяющее этим соотношениям, можно считать состоящим из двух движений: поступательного – вместе с центром и вращательного – вокруг оси с постоянной угловой скоростью . Ось перпендикулярна плоскости рельсовой колеи и проходит через центр тележки.

Равномерное вращение тележки вокруг оси может осуществляться, если сумма моментов всех внешних сил, действующих на тележку относительно этой оси, равна нулю.

Известно, что движение тележки в круговой кривой с сохранением хордового положения и с постоянной угловой скоростью может происходить без касания наружного рельса гребнем набегающего колеса. При этом сила давления гребня набегающего колеса на рельс минимальна, что является положительным фактом. Однако при хордовой установке тележки в кривой существуют две причины появления неуравновешенных составляющих касательных сил в точках контакта колес, способствующих разворачиванию тележки вокруг оси . Касательные силы (силы крипа) – эти силы следствие дополнительных упругих смещений точек контакта поверхностей катания колес относительно рельса, величины сил пропорциональны скоростям упругого проскальзывания по рельсам контактных точек колес [4].

Причины появления дополнительных упругих скоростей контактных точек колес:

Первая причина, рисунок 4.5 – вращение тележки вокруг оси (по часовой стрелке) с угловой скоростью приводит к возникновению в точках контакта колес с рельсами дополнительных скоростей упругого проскальзывания, которые определяются по формуле

, (4.3)

где – половина базы тележки, м;

– половина расстояния между контактными точками колес, м.

Соответствующие этим скоростям касательные силы определяются по формуле

, (4.4)

где – динамический коэффициент упругого проскальзывания, с/м;

– нагрузка от колеса на рельс, кН;

– скорость движения, м/с;

– половина базы тележки, м;

– половина расстояния между контактными точками колес, м;

– радиус круговой кривой, м.

A₁

A₂

A₃

A₄

c

ω

M₁

V

S

S

a_T

a_T

V₁₃

V₁₂

V₁₁

V₁₄

F₁₃

F₁₂

F₁₁

F₁₄

Рисунок 4.5 – Касательные силы в точках контакта колес и рельсов при хордовой установке (I дополнительные внешние силовые факторы)

Силы создают относительно оси момент , препятствующий поворачиванию тележки по часовой стрелке, определяется по формуле

. (4.5)

Главный вектор сил (их векторная сумма, т.е. ) равен нулю.

Вторая причина, рисунок 4.6 – неодинаковость диаметров окружностей катания колес на внешнем и на внутреннем рельсах при смещении колесных пар к наружному рельсу в кривой за счет конусности бандажей. При этом радиус окружности катания колес на наружном рельсе становится больше среднего радиуса на величину, определяемую по формуле

, (4.6)

где – конусность поверхности катания колеса;

– половина колейного зазора, который зависит от радиуса круговой кривой и определяется по формуле

, (4.7)

где – ширина рельсовой колеи, мм;

1056 – расстояние (в мм) между рабочими гранями гребней колес.

Подставив численные значения в формулу (4.7) получим

Для колеи 1067 мм при радиусе кривой от 400 м и более

= 5,5 мм. = 0,0055 м.

Для колеи 1067 мм при радиусе кривой от 300 м до 399 м

= 8,5 мм. = 0,0085 м.

Для колеи 1067 мм при радиусе кривой от 200 м до 299 м

= 5,5 мм. = 0,0155 м.

Для колеи 1067 мм при радиусе кривой от 199 и менее

= 5,5 мм. = 0,0185 м.

Для колеи 1520 мм при радиусе кривой от 350 м и более

= 40 мм. = 0,04 м.

Для колеи 1520 мм при радиусе кривой от 301 м до 349 м

= 45 мм. = 0,045 м.

Для колеи 1520 мм при радиусе кривой от 300 м и менее

= 47,5 мм. = 0,0475 м.

Характеристики

Список файлов ВКР