7.Расчет поперечной устойчивости путевой машины. Цель расчета:

Определить, имеет ли место опрокидывание машины вокруг одной из рельсовых нитей при определенном сочетании нагрузок.

Опасные ситуации могут возникнуть при работе крановой установки. Расчетная схема для определения поперечной устойчивости представлена на рис.11. Такая схема обосновывается тем, что односекционная машина имеет жесткий корпус, который передает и распределяет опрокидывающие и удерживающие : нагрузки между двумя ходовыми устройствами и, опрокидывание машины может произойти только одновременно.

Расчетная схема:

Расчетная схема для оценки запаса поперечной устойчивости путевой машины при работе.

Рис.11

Расчет:

Критерий устойчивости:

P₁ ∙ S₁-G_T ∙ cos α ∙ + G_T ∙ sin α ∙H₂ - G_k ∙ cos α ∙ +G_k ∙ sin α ∙ H₁ -

-Q_t ∙ cos α ∙H₂ - Q_t ∙ sin α ∙ - Q_k ∙ cos α ∙H₁ - Q_k ∙ sin α∙ - P_в ∙ Н₃ – R_c ∙ Н₃ =0;

-P₂ ∙ S₁+G_T ∙ cos α ∙ + G_T ∙ sin α ∙H₂ + G_k ∙ sin α ∙ H₁ + Q_t ∙ sin α ∙ +

+ Q_k ∙ sin α ∙ - Q_t ∙ cos α ∙ H₂ - Q_k ∙ cos α ∙H₁ - P_в ∙ Н₃ – R_c ∙ Н₃ =0;

Где:

G_K, G_m - веса корпуса машины с рабочим оборудованием и двух ходовых тележек:

G_m= 46500+86500= 133000

G_K= G_м - G_m= 1020000-133000 = 887000 Н.

G_K, =887 кН; G_m = 133 кН;

Q_k, Q_m - центробежные силы, действующие на корпус машины и две ходовые тележки, вызванные движением по кривой радиуса R = 200 м, кН;

;

;

где m_к и т_т - массы корпуса машины и двух ходовых тележек, кг;

Н₃ = 2500 мм;

Н₁=0,4∙5250=2100 мм

Н₂= 475 мм

Н_в=2590 мм

S₁=1610 мм

α = arcsin = arcsin =

Р_в - суммарная сила давления ветра на боковую поверхность, условно приложенная в центре парусности машины, кН;

Р₁, P₂ - суммарные реакции рельсов, действующие на ходовые колеса машины, расположенные слева и справа, кН;

Н₄ - высота до центра парусности боковой подветренной поверхности;

Подветренная площадь, м:

;

где а, b - размеры составляющих подветренную площадь прямоугольных элементов, м;

F_в = 5.25×25.9+0,65×1,2+1,32×4,5 =142,695м²;

Приведенная сила ветрового давления, кН;

;

где р_в - расчетное давление ветра, Па,

Величина H₄ определяется из уравнений статистических моментов подветренных площадей, м:

;

;

Реакция P₁ может быть определена из уравнения моментов сил:

;

P₁=

P₁=

= 321.27 кН

Реакция P₂ может быть найдена из уравнения:

P₂=

P₂=

= 486.86 кН

Проверка условия поперечной устойчивости:

;

,

Вывод:

Машина устойчива против опрокидывания, вокруг одной из рельсовых нитей при определенном сочетании нагрузок.

8.Расчет устойчивости путевой машины против схода с рельсовой колеи. Цель расчета:

Определить, не будет ли машина сходить с рельсовой колеи под действием определенных нагрузок.

Во время работы на путевую машину действуют разнообразные нагрузки. В отличие от обычного подвижного состава могут действовать значительные боковые, продольные и вертикальные составляющие усилий, вызывающие соответственно неравномерное перераспределение вертикальных и горизонтальных нагрузок контактах поверхностей катания колесных пара и рельс. При определенном неблагоприятном сочетании нагрузок, помимо потери продольной и поперечной устойчивости, возникает реальная опасность схода машины с рельс. На колесную пару действуют вертикальные силы P₁ и Р₂, прижимающие левое и правое колеса к рельсам и, горизонтальная боковая сила У_р, стремящаяся сдвинуть колесную пару.(Рис.12)

Расчетная схема:

Рис.12.

Расчет:

;

;

Р_1Д - сила вертикального давления с учетом динамики движения по рельсам.

q – приведенный к колесу подрессорный вес q=5 кН.

К_Д – коэффициент вертикальной динамики К_Д=0,6.

;

;

;

>[ ],

1,71>1,4

Вывод:

Устойчивость машины против схода с рельс обеспечивается.