Для второго расчетного случая коэффициент запаса устойчивости определялся по формуле
(5)
где РТ - вертикальная нагрузка от тележки на путь с учетом ее обезгрузки при эксцентричном действии продольных сил;
Ртст - вертикальная статическая нагрузка от тележки на путь;
j и - коэффициенты перекоса;
N - расчетные продольные сжимающие силы, действующие на автосцепки вагона;
20 - суммарный поперечный разбег рамы хоппера относительно оси пути в направляющем сечении (по шкворню);
2l,2L,2Lс - соответственно база вагона, расстояние между упорными плитами автосцепок и длина вагона по осям сцепления автосцепок;
а – длина корпуса автосцепки от оси сцепления до конца хвостовика;
hn, ha, hц, - соответственно высоты рабочей плоскости пятника, оси автосцепки и центра тяжести вагона над уровнем плоскости головок рельсов;
hр – возвышение наружного рельса в кривой;
2S – расстояние между кругами катания колес, 2S=1,6 м;
R – радиус кривой, R=250 м.
Вертикальная нагрузка от тележки на путь с учетом ее обезгрузки под действием продольной силы, вызванной разностью высот осей автосцепок исследуемого и соседнего вагонов, определялась по формуле
,
(6)
где Δh – разность уровней осей автосцепок в соединении 2-х вагонов, Δh = 0,08 м;
Св - вертикальная жесткость рессорного подвешивания одной тележки.
Коэффициенты j и определялись по формулам
,
(7)
,
(8)
где Nка и Nкб продольные критические силы, приводящие к относительному перекосу вагонов и осей автосцепок в плане, определялись из выражений
,
(9)
,
(10)
где Сr – горизонтальная жесткость рессорного подвешивания одной тележки.
Перед
определением
проверялось выполнение условия
у <[у] , (11)
где у и [у] – соответственно упругая поперечная деформация рессорных комплектов тележек под действием поперечных горизонтальных сил Н, приложенных к пятникам тележек, и предельное (по конструкции) поперечное одностороннее смещение надрессорной балки относительно рамы тележки.
Значение H определялось по формуле
,
(12)
Результаты расчета для первого расчетного случая (груженый вагон) приведены в таблице 2, порожний вагон в таблице 3.
Таблица 2 - Результаты расчета для первого расчетного случая (груженый вагон)
Наименование |
Обозначение |
Величина |
Средне вероятное значение коэффициента вертикальной динамики |
|
0,25 |
Расчетное значение коэффициента вертикальной динамики |
|
0,19 |
Расчетное значение коэффициента динамики боковой качки |
|
0,06 |
Среднее вероятное значение рамной силы, т |
|
2,59 |
Коэффициент запаса устойчивости |
|
2,04 |
Таблица 3 - Результаты расчета для первого расчетного случая (порожний вагон)
-
Наименование
Обозначение
Величина
Средне вероятное значение коэффициента вертикальной динамики
0,51
Расчетное значение коэффициента вертикальной динамики
0,38
Расчетное значение коэффициента динамики боковой качки
0,13
Средне вероятное значение рамной силы, т
1,09
Коэффициент запаса устойчивости
1,48
Результаты расчета от выжимания порожнего вагона в кривой при наличии возвышения наружного рельса приведены в таблице 4.
Результаты расчета от выжимания порожнего вагона в кривой при отсутствии возвышения наружного рельса приведены в таблице 5.
Таблица 4 - Расчет коэффициента устойчивости при наличии возвышения наружного рельса
-
Наименование
Обозначение
Величина
Возвышение наружного рельса, м
hр
0,15
Коэффициент запаса устойчивости, при опрокидывании внутрь кривой
2,63
Коэффициент запаса устойчивости, при опрокидывании наружу кривой
2,68
Таблица 5 - Расчет коэффициента устойчивости при отсутствии возвышения наружного рельса
Наименование |
Обозначение |
Величина |
Коэффициент запаса устойчивости, при опрокидывании внутрь кривой |
|
2,38 |
Коэффициент запаса устойчивости, при опрокидывании наружу кривой |
|
3,11 |