47. Устойчивость вагона от выжимания в поезде продольными силами.
Потеря устойчивости равновесия прямолинейной формы поезда как многозвенного механизма из-за наличия извилистого движения экипажа, зазоров в пятниковых, буксовых и рессорных узлах, в автосцепном устройстве приводит к тому, что вагоны движутся с начальным перекосом. Перекосы соседних вагонов и осей автосцепок приводят к появлению поперечных составляющих продольной сжимающей силы торможения. Эти поперечные силы, приложенные к подпятникам тележек, создают боковые силы взаимодействия между колесами и рельсами, уменьшают нагрузку от кузова на тележку и колесо в вертикальном направлении и в результате приводят к снижению запаса устойчивости колеса вагона против схода с рельсов.
Согласно
«Нормам для расчета и проектирования
новых и модернизируемых вагонов железных
дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных)»
производим проверку для случая движения
порожнего вагона. Коэффициент запаса
устойчивости вагона 
по критерию вкатывания гребня колеса
на головку рельса из-за перекоса вагона
под действием сжимающих продольных
сил N,
определяется по формуле:
где
- вертикальная нагрузка от набегающего
колеса на рельс,
– боковое усилие взаимодействия гребня
набегающего колеса на рельса,
- вертикальная нагрузка от тележки на
рельс, учитывающая обезгруживание под
действием продольной силы;
- коэффициент трения поверхностей колес
и рельсов, 
– продольная сжимающая сила в поезде,
для порожнего 4-осного вагона 
– суммарный поперечный разбег рамы
вагона относительно оси пути в сечении
по пятнику, для роликовых подшипников
δ=0,05 м;
- расстояние между упорными плитами
автосцепок вагона;
-
база вагона;
a – длина корпуса автосцепки от оси сцепления до конца хвостовика, a=1,0 м;
- длина вагона по осям сцепления;
R – радиус кривой, R=250 м;
- соответственно высоты рабочей плоскости
пятника, оси автосцепки и центра тяжести
вагона над уровнем плоскости головок
рельсов;
-
расстояние между кругами катания колес,
– возвышение наружного рельса в кривой;
α,ᵧ - коэффициенты перекоса;
Δ h – разность уровней автосцепок в соединении 2 вагонов, принимается Δ h=0,1 м;
α=
ᵧ=1/
- продольные критические силы, приводящие
к относительному перекосу вагонов и
осей автосцепок,
- соответственно вертикальная и
поперечная жесткости рессорного
подвешивания одной тележки;
- вертикальная статическая нагрузка
от тележки на путь,
Расчет производится только для порожнего состояния вагона при наличии и отсутствии возвышения наружного рельса.
В формуле для определения коэффициента запаса устойчивости верхние знаки соответствуют установке I, когда набегающее колесо вкатывается на наружный рельс, а нижние – установке II, когда набегающее колесо вкатывается на внутренний рельс.
Коэффициент
запаса устойчивости должен быть не
менее 