Поперечные и вертикальные инерционные силы

Кузов вагона с грузом во время движения совершает сложные колебатель­ные перемещения вследствие взаимодействия пути и подвижного состава. Главными видами колебаний вагона являются подпрыгивание, галопирование или продольная качка, боковое параллельное колебание или поперечный от­нос, боковая качка и виляние. Кроме перечисленных колебаний, кузов вагона совершает и другие виды колебаний, но они не оказывают существенного влия­ния на устойчивость грузов.

Поперечная горизонтальная и вертикальная инерционные силы зависят в основном от скорости движения, типа рессорного подвешивания вагонов, местоположения груза по длине вагона, состояния и плана железнодорожного пути.

При движении вагона по кривым наряду с поперечной горизонтальной инерционной силой на груз действует также центробежная сила, которая за­висит от скорости движения поезда и радиуса кривой. В то же время из-за возвышения наружного рельса на кривых появляется горизонтальная состав­ляющая, направленная внутрь кривой и в значительной степени погашающая действие центробежной силы.

Возвышение наружного рельса зависит от радиуса кривой и скорости дви­жения поезда.

Расчетные значения сил

Продольные, поперечные, вертикальные инерционные силы, силы давления ветра и силы трения во время перевозки достигают максимальных значений неодновременно. Поэтому в расчетах крепления их учитывают в двух сочета­ниях. Первое соответствует ударному взаимодействию вагонов при маневрах, роспуске с горок, трогании, осаживании и торможении поездов при малых ско­ростях, а второе — движению поезда с наибольшей допускаемой на сети желез­ных дорог скоростью. В первом сочетании сил учитывают действие на груз про­дольных инерционных сил и сил трения, а во втором — сочетание поперечных и вертикальных инерционных сил, ветровой нагрузки и сил трения.

Для определения сил, действующих на грузы различной массы и размеров, установлены удельные их значения: инерционных — на 1 т массы груза, а силы ветра — на 1 м² поверхности, подверженной его воздействию. Точкой приложения продольных, поперечных и вертикальных инерционных сил яв­ляется ЦМ груза, точкой приложения ветровой нагрузки — центр тяжести площадки, подверженной воздействию силы ветра. Нормативные удельные значения инерционных сил утверждает МТК.

Домашнее задание:

1. Особенности размещения и крепления грузов на сцепах вагонов.