Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лек-6-ГибК_241013.pptx
Скачиваний:
2
Добавлен:
05.03.2021
Размер:
6.74 Mб
Скачать

11 Траектории движения точек контактов гребней колес (Б1) с

боковой поверхностью головки рельса при наличии «забега» λгр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зависимость приведенной длины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скольжения гребня по головке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рельса от угла набегания колесной

V

О

 

ζ

 

О

 

пары на рельс в прямом участке.

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Колесо

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

8

 

1

 

 

 

 

2

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

6

 

 

 

r

 

 

 

 

 

к

 

3

 

 

1

 

 

 

 

 

 

4

 

 

2

 

 

 

5

 

 

 

2

 

 

 

г

 

К

 

 

 

4

 

 

р

 

 

 

 

D

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3 град 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

• λ

• Б

 

 

 

 

 

 

Гр

 

 

 

 

Б

1 – стандартная колесная пара;

 

 

 

0

 

г

1

2 – новая конструкция колесной пары.

 

 

 

 

 

р

 

 

Рельс

 

Максимально возможные значения

 

 

 

 

 

 

 

 

угла набегания гребня на рельс:

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 – стандартная колесная пара;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 - новая конструкция колеса.

12

Траектории оси рельсовой колеи и продольного движения

 

 

центра масс тележки относительно координат ХТ и YТ.

2

• 1

 

0

м

м

Y

 

• 2

02

• 5 • 6

• 3

м

м

1

• 4

 

 

0

 

 

0

 

 

2

• 8

• 9

 

0

 

 

м

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y

 

 

 

7

 

3

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

4

8

12

16

20

24

28 32

36

40

44 мм

-

 

52

 

 

 

 

 

 

 

 

); 2 – в плане (y ).

Траектория оси рельсовой колеи: линии: 1 – по уровню (z

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

L

П

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Траектория движения стандартной колесной пары: линия 3 – y = 0 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

Траектории0 движения тележки с новой конструкцией колесных пар: при воздействии неровностей• - в плане: линии 4 – y 0 = 0 мм; 5 – y 0 = 6,0 мм ; при воздействии неровностей

по уровню1 и в плане: линии: 6 – y 0 = 0 мм; 7 – y 0 = 0 мм; 8 – y 0 = 6,0 мм; 9 – при

0

скорости движения V =50,0 м/с.

13

Положение колесных пар относительно оси рельсовой

колеи по координате УКП :

 

2

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

м

-0

 

52

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

y 5,76м

СР

0,025

y 5,64м

СР

0,01

yСР 5,48мм

1 – траектория оси рельсовой колеи по уровню (zП ); 2 – траектория оси рельсовой колеи в плане (yП); 3 – движение колесной пары при y0= 0 мм и μ=0,05

(стандартная конусность); 4 - движения колесной пары при μ=0,025; 5 - движения колесной пары при μ=0,01.

14 Трение качения одиночного колеса по поверхности

a a b b

Взаимодействие колеса с опорной плоскостью в процессе качения по теории Рейнольдса

Зависимость для силы трения качения одиночного колеса, предложенная Кулоном

T k Pr

15

Общие сведения о трении качения

Согласно теории Рейнольдса [4], трение качения формируется за счет встречного микроскольжения материалов в плоскости вращения колеса на противоположных концах площадки контакта «колесо-рельс» аа´ и b´b которая, согласно теории Герца, имеет форму эллипса. В центре площадки контакта (а´ b´) действует трение "покоя»

16

Трение скольжения

Зависимость коэффициентов трения скольжения (f) от относительной скорости проскальзывания ( кр ).

f

1

2

fК.ma 3 fП.ma

кр.3

кр.2

кр.1

кр

Линии для уровней нагрузки:

1 – малой; 2 – средней; 3 – большой.

2. Формулы И.В. Крагельского

 

 

 

f a b e c

d

 

 

f

 

 

0

0,44

hmax

0,5 Pc 0,25

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

E

3. Формула Боше:

f

 

k

1 0 ,03

4. Формула Вихерта:

f

1 a

f 0

 

1 b

 

5. Формула Франке:

ff 0 e c

6.Формула ВНИИЖТа:

f

 

17

 

 

 

 

( 40 )

P

7.Сила крипа по Картеру:

КN

VК

17

Общие сведения о трении скольжения Как известно, характеристика трения скольжения состоит из трех зон (рис. 1, [4]): в первой зоне при отсутствии относительного движения между двумя телами (ɛ=0 ) коэффициент трения скольжения

имеет постоянное значение – это трение" покоя" (fп ); во второй зоне начинается относительное перемещение контактирующих тел и с ростом абсолютной скорости относительного скольжения (ɛ>0) коэффициент трения скольжения увеличивается от значения

трения "покоя" (fп ) до максимального (fД max ) – эта зона, так называемого "трения движения" (fД max ). Максимальное значение общего коэффициента трения ( ) (критическая точка) равно сумме значений коэффициентов двух видов трения:

fC max = fП max + fД max

. Третья зона находится за критической точкой, основной особенностью которой является отрицательный наклон характеристики "трения движения" – это зона боксования.

Векторные диаграммы сил трения и абсолютных

18 скоростей относительного проскальзывания в точке контакта колесо – рельс.

F Х

 

F

 

F2X

 

F2

F X

 

 

F3

 

 

 

 

X

 

F4

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F4

 

 

 

 

 

1

 

 

 

OЦ

 

3

 

 

 

 

 

 

OЦ

 

 

 

 

OЦ

1

Y

 

Y

OЦ

 

 

Y

 

 

 

4

Y

 

F2X

 

F1

F2X

 

2

F2

1

 

3

F3

 

 

FПX FКX

 

 

 

F4

 

 

 

 

 

 

 

 

OЦ

 

 

 

 

OЦ

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

б

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

1 0

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

2

 

2

Х

 

3

 

 

 

4

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ОЦ

 

 

 

ОЦ

 

Х

ОЦ

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Х

 

3

 

Х

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

Y

 

2

 

 

 

 

4

 

О

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Кр

 

 

 

 

Ц

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д

– ( ОЦ 1)

 

 

е

 

 

 

ж

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

Окружности:

геометрическое место

предельных

значений результи-

рующих векторов сил трения – трения «покоя» ( FП. max ); (ОЦ 2 )

– геометрическое

место предельных значений суммы результирующих векторов сил трения "покоя"

и "крипа" (

 

 

 

 

 

 

 

 

);

(

) – геометрическое место критических значений

 

 

F

П. max

 

F

К. max

 

 

ОЦ 3

 

 

кр ) колеса по

результирующих векторов абсолютной скорости скольжения (

 

 

 

рельсу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

Зависимости сил сцепления колесной пары новой

 

 

 

конструкции

 

 

 

 

 

 

 

 

140

 

 

 

100

 

 

кН

 

 

 

 

 

 

 

 

кН

1

2 3 4

120

 

 

 

РΣ

 

 

 

80

 

 

100

 

 

 

 

 

4

 

 

РТ

 

 

 

 

 

 

 

80

3

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

2

 

 

6

 

 

 

 

20

 

 

20

 

 

 

5

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0,1 0,2 0,3 0,4

0,5 %

0,7

0 0 40

80 120 160 200 км/ч 280

0

 

V

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

От относительной скорости

 

От скорости движения подвижного состава:

 

Линии амплитуд извилистого движения: 1 –

проскальзывания:

 

 

Линии: 1 и 2 – силы сцепления

 

h=5; 2 – h=10; 3 – h=15; 4 – h=20;

стандартного колеса и колесной пары,

5 – зависимость предельной силы сцепления

соответственно; 3 и 4 – силы сцепления

стандартной колесной пары (h=0,1 м и L =

новой конструкции колеса и колесной

20м); 6 – расчетная зависимость силы

пары, соответственно.

 

 

сцепления по методике ПТР.

 

20

Зависимость амплитуд ускорений колесной пары от

скорости движения

(при воздействии сочетаний неровностей в прямом участке рельсовой колеи)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• 0

 

 

 

2

1

3

• 1

 

 

,

 

 

 

 

0,

zКП

 

 

 

8

• 1

 

 

 

 

 

g

 

 

y

КП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• g

 

 

 

КП

 

 

2

 

 

 

 

 

 

• 2

 

1/

 

 

 

• 0

 

 

 

 

с

 

 

2

 

• 2

 

,

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6•

0 100

 

0

100

0 100

 

 

200

 

км/ч

• 1

200 км/ч

 

200 км/ч

 

 

 

а

 

 

 

 

б

 

в

 

а) ускорения по координате

y

 

 

 

 

;

КП ; б) ускорения по координате КП

в) ускорения по координате

zКП .

 

 

 

 

Линии: 1 – стандартная колесная пара; 2 – новая конструкция колесной пары.