21 Определение скорости начала хордового положения экипажа

Рассмотрим момент времени, когда экипаж уже занял хордовое по­ложение, но Y₂= 0.

Расчетная схема

Уравнение сил, действующих на заднее колесо, имеет вид

(П+∆П)*f*cosα=C-C’

Где

После подстановки исходных данных получаем уравнение вида

После преобразований получим:

При учете возвышения наружного рельса (h=0):

Без учета возвышения внешнего рельса (h= 0) (написать).

При всех скоростях V_хп≥V_minхп положение экипажа в кривой за­данного радиуса будет оставаться хордовым.

Подставляя последовательно выбранные значения V > V_minхп в вы­ражения для Y₁ полученные для хордового положения, найдем величины Y₁ при этих V.

Значения Y₂ при этих же значениях V получим, решая уравнение сил хордового положения экипажа: Y1-Y2=C-C’, откуда Y2=(C-C’)-Y1

23 Сила, действующая на заднюю колесную пару при наибольшем перекосе

Положение экипажа, схема действующих на него сил и сил, действующих на заднюю колесную пару со стороны внутреннего рельса: В этих схемах;;;;

С учетом этих формул составим уравнение сил, действующих на заднее колесо: ;В данном случае ясно, что только приY₂ > 0 возможно положение наибольшего перекоса.

Следовательно, оно возможно при соблюдении условия: прит.е с учетом возвышения внешнего рельса.

24 Безопасность движения экипажа в кривой.«Всползание» направляющего колеса на поверхность головки внешнего рельса.

Безопасность в кривой. Необходимо строго соблюдать ограничение скорости.( превышение приведет к сходу). Основные причины схода: 1)Всползание направляющего колеса, т.е. выход его на поверхность головки внешнего рельса 2)Боковое отжатие внешнего рельса. 3)Опрокидывание эккипажа.

«Всползание» может возникнуть только при большой скорости движения, когда экипаж занимает хордовое положение и направленная вверх подъемная сила Nz может превысить вертикальное давление направляющего колеса на рельс по кругу катания ( точка А).

Под действием центробежной силы N, направляющее колесо получает вторую, дополнительную точку М контакта с рельсом между внешней гранью гребня бандажа и внутренней боковой гранью головки рельса. Точка контакта колеса с рельсом А осуществляется на поверхности головки рельса по кругу катания. Контактирующая в точке М поверхность гребня бандажа имеет наклон под углом β ≈ 65° к горизонту. Поэтому боковая реакция Ny со стороны наружного рельса на гребень колеса перпендикулярна к общей касательной и образует: перпендикулярную к продольной оси экипажа горизонтальную силу Ny (она и является направляющей Yн = Y1) и вертикальную составляющую Nz, фактически и образующую «подъемную» силу, способствующую процессу «всползания» направляющего колеса на поверхность внешнего рельса. В точке А на колесо действуют силы: горизонтальная составляющая силы трения (П + ∆П)*f*cosα1 , возникающая вследствие поворота экипажа в кривой на угол α, и скольжение. В центре тяжести О на экипаж действует центробежная сила (C – C ′), создающая дополнительное вертикальное давление ∆П набегающего колеса на рельс.

Таким образом, на направляющее колесо при движении в кривой действуют следующие силы: – статическое давление колеса.Yн=Y₁ – направляющая сила. N_z=Yн*ctgβ – подъемная сила. h- возвышение внешнего рельса. h_c – высота центра тяжести экипажа над УГР. 2S-расстояние между кругами катания. f=0.25 –коэффициент трения между бандажом и рельсом.