2.2.3 Нормы ширины колеи в кривых

Исходя из условий обеспечения для вагонов свободного вписывания, а для локомотивов принудительного вписывания, установлены следующие нормы ширины колеи в кривых:

- при радиусе кривой R≥ 350м S_R =1520мм;

- при R=349- 300м S_R =1530мм;

- при R≤ 299м S_R =1535мм.

Крутизна отводов ширины колеи должна быть не более:

- 1 мм на 1 м пути при V≤ 140 км/ч;

- 1 мм на 1,5 м пути при V=141-160 км/ч;

- 1 мм на 2 м пути при V= 161-200 км/ч.

2.2.4 Определение необходимой рельсовой колеи в кривых

Ширина рельсовой колеи определяется из условия вписывания тележек подвижного состава (жесткой базы) в кривые соответствующего радиуса.

Длиной жесткой базы называется расстояние между крайними осями тележки или безтележечного экипажа, остающимся при движении взаимно параллельным.

Грузовой локомотив серии: ВЛ10.

Параметры ходовых частей подвижного состава:

Конструкционная скорость V км/ч -100;

Скорость на прямой V км/ч –80;

Радиус колеса r см – 62.5;

Число осей –2;

Длина жесткой базы L см – 300;

Радиус кривой R м – 600;

Нормативная ширина колеи на прямой S = 1520 мм;

Поперечные разбеги осей µ₁ мм (крайних) – 1.

Рис 2.2 Схема свободного вписывания двухосной тележки в кривую

т. О – центр вращения тележки

Оптимальная ширина колеи определяется по формуле:

S_опт = q_max + f_H -µ₁ + 4

q_max – максимальная ширина колесной пары

f_H – стрела изгиба, мм, наружного рельса при хорде АВ

АВ = 2 ( λ + b )

4 – допуск на сужение колеи

Величина стрелы f_H определяется по формуле: f_H =

где λ – расстояние от центра вращения О до геометрической оси первой колесной пары

R – радиус кривой

b – расстояние от оси первой колесной пары до точки касания гребня колеса

с рельсом, определяемой по формуле: b =

t – расстояние от поверхности катания до точки прижатия гребня к боковой грани головки рельса (глубина касния); принимается равной 10 мм

τ – угол наклона рабочей поверхности гребня колеса к горизонту, равный для нового вагонного колеса 60°, для локомотивных бандажей 70°

S = 1520 мм

Расчет оптимальной ширины рельсовой колеи в кривых:

tg70=2.747

b = =

= 9 мм

f_H = = = 8 мм

S_опт = q_max + f_H -µ₁ + 4 = 1509 + 8 – 1 + 4 = 1520 мм

Сравниваем оптимальную ширину рельсовой колеи с нормативными данными:

R≥ 350м S_R =1520мм

R = 600 м, S_опт = 1520 мм

S_опт = S

Пассажирский локомотив серии: ЧС4.

Параметры ходовых частей подвижного состава:

Конструкционная скорость V км/ч -160;

Радиус колеса r см – 62.5;

Число осей – 3 (рис. 2.2);

Длина жесткой базы L см – 460;

Радиус кривой R м – 600;

Нормативная ширина колеи на прямой S = 1520 мм;

Поперечные разбеги осей µ₁ мм (крайних) – 1.3;

Поперечные разбеги осей µ₂ средней у трехосной тележки – 1.3;

Скорость на прямой V км/ч –130;

Максимальная ширина колесной пары q =1509 мм.

Рис 2.3 Схема заклиненного вписывания трехосной тележки с поперечными разбегами осей

Расчет оптимальной ширины рельсовой колеи в кривых:

tg70=2.747

b = =

= 13 мм

f_H = = = 18 мм

S_опт = q_max + f_H -µ₁ + 4 = 1509 + 18 – 1.3 + 4 = 1529.7 мм

Сравниваем оптимальную ширину рельсовой колеи с нормативными данными:

R = 600 м, S_опт = 1529.7 мм

В связи с тем, что требуемая ширина колеи для свободного для свободного вписывания электровоза ЧС4 получилась больше установленной ПТЭ для кривой радиусом 600м, следует перейти к определению минимально допустимой ширины колеи.

Определение минимально допустимой ширины колеи:

Трехосная тележка имеет разбеги.

Определим сумму разбегов

Так как , то тележка будет заклинена в точках A, B и C, в этом случае ширина колеи S:

Сравним полученное значение c нормативной шириной колеи.

Так как , то принимается нормативная ширина колеи.

S = 1520 мм