1.2 Определение среднего и максимального динамического воздействия на рельс

Максимальная динамическая нагрузка от колеса на рельс определяется по формуле:

,

где - нормирующий множитель, определяющий вероятность события, т.е. появления максимальной динамической вертикаль­ной нагрузки, ;

- среднее квадратическое отклонение динамической вертикаль­ной нагрузки колеса на рельс, кг;

- среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг.

Среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, , определяется по формуле:

,

где - статическая нагрузка колеса на рельс, кг;

- среднее значение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения экипажа, кг.

определяется по формуле:

,

где - динамическая максимальная нагрузка колеса на, рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, кг.

Динамическая максимальная нагрузка колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения определяется, как:

,

где - приведённая к колесу жёсткость рессорного подвешивания, кг/мм;

- динамический прогиб рессорного подвешивания, мм.

- для вагона и тепловоза находятся по формуле, соответственно:

,

,

где - скорость движения, км/ч.

Среднее квадратическое отклонение динамической вертикаль­ной нагрузки колеса на рельс, , определяется по формуле:

,

где - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения.

определяется по формуле:

;

- среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс" от сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесом изолированной неровности пути, кг.

,

где - коэффициент, учитывающий влияние на образование динамической неровности пути типа рельса и шпал, рода балласта, масс пути, и колеса, участвующих во взаимодействии;

- расстояние между осями шпал, см;

- модуль упругости подрельсового основания, кг/см²;

- коэффициент относительной жёсткости подрельсового основания и рельса;

- отнесенный к колесу вес необрессоренных частей, кг;

- среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг;

- скорость движения, км/ч.

- среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, воз­никающих из-за непрерывных неровностей на поверхности катания колес, кг.

- определяется по формуле:

,

где - коэффициент, учитывающий отношение необрессоренной массы колеса и участвующей во взаимо­действии массы пути;

- модуль упругости подрельсового основания, кг/см²;

- скорость движения, км/ч;

- отнесенный к колесу вес необрессоренных частей, кг;

- диаметр колеса, см;

- среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренной массы, воз­никающих из-за наличия на поверхности катания колес плавных изолированных неровностей, кг.

- определяется по формуле:

,

где - коэффициент, учитывающий отношение необрессоренной массы колеса и участвующей во взаимо­действии массы пути;

- модуль упругости подрельсового основания, кг/см²;

- коэффициент относительной жёсткости подрельсового основания и рельса.

Пример расчёта максимального динамического давления колеса на рельс (локомотив, прямая, лето):

Результаты расчёта максимального динамического давления от колёс локомотива ВЛ-15 и 4-осной тележки на рельс сведены в таблицу 1.3:

Таблица 1.3

Параметры	ВЛ-15				4-осный вагон
	Прямая		R=750м		Прямая		R=750м
	Лето	Зима	Лето	Зима	Лето	Зима	Лето	Зима
Pp (max)	2711,68				4312,00
Pp (ср)	2033,76				3234,00
P(ср)	13533,76				17334,00
Sр	216,93				344,96
Sнп	1408,68	1817,98	1329,37	1716,89	1030,51	1329,94	972,50	1255,99
Sнкк	157,13	196,84	159,49	200,16	147,92	189,19	150,42	192,59
Sинк	1040,48	1732,97	1077,68	1797,56	1483,24	2470,40	1536,26	2562,48
S	1452,24	1868,69	1359,95	1774,07	1145,31	1451,85	1041,75	1393,22
Pдин (max)	17164,37	18205,50	16933,63	17968,94	20197,28	20963,64	19938,38	20817,04