12.2. Показатели динамических качеств механической части (пдк)

Проектирование, изготовление, эксплуатация и ремонт подвижного состава выполняются таким образом, чтобы обеспечивался допустимый уровень ПДК в течении всего срока его службы. На отечественных железных дорогах приняты следующие ПДК.

1) Показатели, оценивающие виброзащитные свойства механической части.

К ним принято относить следующие:

• максимальные ускорения кузова, характеризующие динамические силы, действующие на оборудование локомотива.

• максимальные перемещения концов кузова, определяемые габаритными ограничениями и условиями работы автосцепки. В соответствии с Правилами технической эксплуатации железных дорог России для подвижного состава с автосцепкой нежесткого типа их ограничивают значениями, равными 110 мм – между локомотивом и первым вагоном грузового поезда, 100 мм – между локомотивом и первым вагоном пассажирского поезда, 70 мм – между вагонами пассажирского поезда при скорости до 120 км/ч, 50 мм – вагонами пассажирского поезда при скорости до 140 км/ч.

• коэффициенты вертикальной и горизонтальной динамики, которые можно определить исходя из прогибов как

, (12.2)

, (12.3)

или исходя из сил возникающих в отдельном комплекте рессорного подвешивания

, (12.4)

. (12.5)

Здесь показателям динамики соответствует нижний индекс «Д», статики – «СТ»; вертикальные прогибы, силы и напряжения имеют верхний индекс «В», горизонтальные – «Г». Статические прогибы и силы обусловлены весом кузова, тяговых двигателей, рам тележек и т.п. Следует отметить, что коэффициенты горизонтальной динамики носят условный характер, так как при их определении находят отношение горизонтальных динамических прогибов и сил к соответствующим вертикальным статическим. Однако, коэффициент , вычисляемый как отношение горизонтальной рамной силы к статической силе , передаваемой от колеса на рельс, т.е.

. (12.6)

Этот коэффициент по сути близок к запасу устойчивости колеса против схода с рельсов. Кроме того, поскольку коэффициенты динамики являются безразмерными, то сравнение вертикальных и горизонтальных колебаний по одинаковым критериям также представляется целесообразным.

• коэффициенты запаса конструктивного прогиба пружин

, (12.7)

где – высота пружины под статической нагрузкой; – число рабочих витков пружины; – диаметр прутка пружины.

Допустимые значения максимальных ускорений [ ] и коэффициентов динамики [ ], рекомендованные отделением комплексных испытаний Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ), приведены в таб. 12.1.

Таблица 12.1

Допустимые значения ПДК виброзащиты

Вид подвижного состава	Допустимые значения показателей виброзащиты
	[ ], доли	[ ]
Локомотивы	0,4/0,35	0,35/0,3-0,4
Вагоны электропоездов и метрополитена	0,35/0,3	0,35/0,3-0,4

Примечание. В числителе – для вертикальных колебаний, в знаменателе – для горизонтальных.

Здесь значения [ ] указаны для буксового подвешивания; для кузовного подвешивания значения [ ] рекомендуется принимать в 2 раза меньшими. Значение [ ] = 0,4 для горизонтальных колебаний соответствует участкам пути со щебеночным балластом, а [ ] = 0,3 – участкам пути с гравийным и песчаным балластом. Допустимые значения максимальных ускорений кузова указаны для диапазона частот от 0 до 4 Гц.

Допустимые значения коэффициента запаса конструктивного прогиба пружин [ ] составляют для обеих ступеней подвешивания локомотивов 1,8 – 1,9, для буксового подвешивания вагонов электропоездов и метрополитена – 1,4 – 1,5 и для их кузовного подвешивания – 1,6 – 1,7.

Для показателей виброзащитных свойств подвижного состава железных дорог должны выполняться следующие условия:

, , , .

При невыполнении этих условий подвижной состав нельзя эксплуатировать или необходимо соответственно ограничить максимальную скорость его движения.