Методика вписывания (1231700)

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

Текст из файла

ВПИСЫВАНИЕ ТЕЛЕЖКИ В КРИВОЙ УЧАСТОК ПУТИ

ВВЕДЕНИЕ

Движение подвижного состава (ПС) в кривом участке пути связано с изменением направления его скорости. Даже при постоянной скорости, движение отдельных частей ПС происходит с ускорением, направленным по нормали к кривой. Это ускорение возникает под действием внешних сил – поперечных реакций рельсов на колесные пары, называемые направляющие силы. Такие силы, особенно в кривых малого радиуса, могут в несколько раз превосходить силы, возникающие при боковых колебаниях ПС на прямых участках пути. К тому же на прямых участках пути эти силы достигают больших значений лишь на коротких отрезках пути, где гребни колес набегают на рельсы. В кривых с радиусом менее 600 м гребни колес при их движении могут быть прижаты на всем протяжении кривой, поэтому основными зонами выхода из строя рельсов и колесных пар являются кривые участки пути, особенно малого радиуса.

В настоящих методических указаниях приведена методика расчета вписывания модели ПС на примере двухосной тележки в кривой участок пути заданного радиуса с определением силы давления на рельс гребня набегающего колеса.

ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ РГР

В качестве исходных данных используются следующие параметры:

1. Радиус кругового участка пути , м;

2. Масса тележки , т;

3. Момент инерции массы тележки , тм²;

4. Жесткая база тележки , м;

5. Нагрузка от колеса на рельс кН;

6. Конусность поверхности катания колеса ;

7. Радиус окружности катания колеса , м;

Целью выполнения РГР является: определение зависимости угла перекоса тележки в кривой и силы давления рельса на гребень набегающего колеса. А так же исследования влияния на силу давления гребня параметров модели. Для достижения этой цели решаются следующие задачи: определяются скорости упругого проскальзывания контактных точек колес, составляются дифференциальные уравнения процесса разворачивания тележки в рельсовой колее.

Все необходимые расчеты проводятся при использовании математической программы Maple. Для этого необходимо получить у преподавателя данную программу. Примеры расчета в указанной программе приведены в методических рекомендациях.

При защите РГР студент должен знать методику выполненных расчетов, основные определения и понятия, используемые при решении указанных выше задач, а также дать ответ на контрольные вопросы.

1. Особенности рельсовой колеи в кривых участках пути

При прохождении ПС по кривым участкам путь испытывает значительные дополнительные воздействия от колес ПС. Чтобы избежать резких ударов гребней колес о рельсы при входе поезда в кривые, значительных перегрузок наружных рельсовых нитей из-за появления центробежных сил, облегчить вписывание ПС в кривые и прохождение по ним:

• увеличивают ширину колеи в круговой кривой;

• наружные рельсовые нити располагают выше внутренних (Возвышение наружного рельса. Согласно ПТЭ максимальное возвышение рельса в кривой составляет 150 мм.);

• в местах сопряжений прямых участков пути с кривыми устраивают переходные кривые. Переходная кривая представляет собой кривую с изменяющейся кривизной оси (т.е. радиус изменяется от бесконечности до радиуса круговой кривой). В пределах этой кривой происходит плавное уширение колеи и плавное возвышение наружного рельса;

• уменьшают расстояния между шпалами.

Рис. 1 Схема кривого участка пути

Устройство кривого участка пути показано на рис. 1.

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

2. Положения тележки в круговой кривой

Рис. 2 Положения тележки в круговой кривой

а – хордовое; б – свободное (перекосное); в – наибольшего перекоса

Тележка в круговой кривой может занимать три положения: хордовое, свободное и наибольшего перекоса (рис. 2). Установка тележки в одно из указанных положений осуществляется в зависимости от параметров кривой (радиуса и возвышения рельса), жесткой базы тележки и скорости движения.

Хордовое положение тележки характеризуется наличием точек контакта гребней колес КП с боковой гранью головки наружного рельса кривой. В точках контакта возникают реакции рельсов N1 и N2 (рис. 2, а).

В свободном (перекосном) положении гребень колеса задней КП не имеет точки контакта с головкой наружного рельса (рис. 2, б).

Положение наибольшего перекоса характеризуется наличием контакта гребня первой по ходу движения КП с боковой гранью головки наружного рельса, а гребня второй КП с боковой гранью головки внутреннего рельса (рис. 2, 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.

3. Модель вписывания тележки в круговую кривую

Модель тележки при вписывании в кривую имеет ряд упрощений:

1. Вписывание тележки в кривую рассматривается как движение плоской неизменяемой фигуры А₁А₂А₃А₄ (рис. 3) в плоскости рельсовой колеи. Точкам А_i (i=1,2,3,4) соответствуют точки контакта поверхностей катания колес и головок рельсов;

2. Скорость центра шкворневого (пятникового) узла постоянна;

3. Продольные касательные силы в точках контакта колес с рельсами уравновешиваются вращающими моментами тяговых двигателей тележки и силами сопротивления ее движению в кривой;

4. Поперечная внешняя сила, приложенная в центре шкворневого (пятникового) узла тележки, уравновешивается центробежными силами;

5. Силовая нагрузка, перпендикулярная плоскости рельсовой колеи, равномерно распределяется на четыре колеса тележки;

6. 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 КП и скорости центра тележки.

Рис. 3. Кинематическая схема тележки при хордовой установке

Кинематическая схема тележки при хордовой установке (рис. 3).

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

,

где и - радиусы окружностей, соответствующих внутренней и наружной рельсовым нитям (рис. 3).

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

Равномерное вращение тележки вокруг оси Z_c 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 Z_c. 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.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР