5. Геометрическое вписывание тепловоза в кривые
Для того чтобы обеспечивать движение локомотива по кривому участку пути, приходится учитывать особенности такого движения, как при укладке пути, так и при конструировании локомотивного экипажа. При большой жёсткой базе локомотива может произойти заклинивание гребней бандажей внутри рельсовой колеи кривых малого радиуса. Для того чтобы этого не произошло, кривые малого радиуса укладывают с увеличенной шириной колеи.
Для облегчения вписывания локомотивного экипажа в кривые малого радиуса применяют поворотные тележки и делают осевые разбеги колёсных пар.
Для оценки целесообразности применения мероприятий, обеспечивающих прохождение локомотива по кривым, необходимо прежде всего рассмотреть геометрические соотношения между размерами рельсовой колеи и локомотивного экипажа. Решение этих вопросов составляет предмет расчётов, называемых геометрическим вписыванием в кривые.
Из-за различия в размерах кривой, базы экипажа и зазора в кривой, применение обычного масштаба для решения задач геометрического вписывания графическим способом невозможно. Чтобы использовать графический метод вписывания, приходится прибегать к специальным приёмам.
Если для поперечных и продольных направлений выбрать различные, не связанные друг с другом масштабы, то окружность, изображающая круговую кривую рельсовой колеи, преобразуется в эллипс, который на участке, где вписывается локомотив (у вершины эллипса), с большой степенью точности может быть заменен параболой. Этот способ вписывания называется параболическим.
5.1. Порядок вписывания.
1. Вычерчиваем базу локомотива в масштабе mx=1:50.
2. Находим ординаты рельсовых путей. Ординаты наружного рельса определяем по формуле:
,
где: х - текущие абсциссы базы локомотива (чертежные), мм;
RГ – заданный радиус кривой, мм; RГ = 120 м.
my - масштаб по вертикали, равный 1:2.
Для более точного построения параболы необходимо брать больше значений х. Расчёт координат точек параболы сведём в табл. 3.
Таблица 3
Расчёт координат точек параболы
x |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
y |
0 |
2,084 |
8,336 |
18,756 |
33,344 |
52,1 |
75,024 |
102,116 |
133,376 |
168,804 |
208,4 |
По вычисленным значениям y строим параболу, изображающую наружный рельс (Приложение 3).
Величину
зазоров 2
+
следует принимать минимальную с учетом
допускаемых отклонений от номинальных
размеров. Согласно ПТЭ на прямых участках
пути и на кривых радиусом 350 м и более:
2
=
мм
Согласно ПТЭ:
= 15 мм – при радиусе кривой от 299 м и менее.
Изображение внутреннего рельса получим, если параболу наружного рельса сдвинуть параллельно самой себе вдоль оси y на величину:
,
мм.
5.2. Результаты вписывания.
Углы βП, град получаются в искаженном виде и определяются, с учетом замеренных на диаграмме углов βЧЕР, град из выражения:
Положение наибольшего перекоса:
Разбег средней колёсной пары передней тележки – 0,49 мм;
Разбег средней колёсной пары задней тележки – 0,76 мм;
Угол между осями кузова и передней тележки – 1,537°;
Угол между осями кузова и задней тележки – 2,087°.
Положение отброса к внешнему рельсу:
Зазор между гребнем бандажа средней колёсной пары и головкой внешнего рельса – 9,37 мм;
Зазор между гребнем бандажа средней колёсной пары и головкой внутреннего рельса – 9,63 мм;
Угол между осями кузова и тележки – 1,844°.
Положение отброса к внутреннему рельсу:
Разбег оси средней колёсной пары – 9,3 мм;
Угол между осями кузова и тележки – 1,844°.