Анализ движения скоростного вагона по кривым участкам пути

В данной серии расчетов определялась допустимая скорость движения вагона в зависимости от радиуса кривых участков и наличия на рельсах горизонтальных и вертикальных неровностей.

В качестве критерия допустимой скорости движения было принято максимально допустимое значение по Нормам рамной силы.

По Нормам допустимое значение рамной силы, при котором не происходит поперечной сдвижки рельсо-шпальной решетки, следует принимать равным ,

где &ст' статическая нагрузка на ось. Если принять, что средняя статическая нагрузка на ось пассажирского вагона составляет !5 тонн, то допустимое значение рамной силы при оценке движения вагона в кривой равно 6 тонн.

На графиках рис.6.8 показаны зависимости максимальной рамной силы от скорости движения вагона в кривых радиусов 350, 600, 800 и 1000 м.

Результаты расчетов, показанные на рис.6.8, выполнены для двух вариантов:

- для идеальной кривой без неровностей рельсов (рис.6.8,а);

- для кривой с периодическими неровностями рельсов в вертикальной и горизонтальной плоскостях длиной 25 м и амплитудами 5 мм (рис.6.8,б).

Из приведенных графиков видно, что при движении вагона по идеальной кривой без неровностей рельсов допустимыми скоростями движения по критерию максимальной рамной силы, равной 6 т, являются:

- при радиусе кривой 350 м - 30 м/с (108 км/ч);

- при радиусе кривой 600 м - 42 м/с (151 км/ч);

- при радиусе кривой 800 м - 50 м/с (180 км/ч);

- при радиусе кривой 1000 м - 56 м/с (200 км/ч).

Рис.6.8. Максимальные рамные силы 1 -11=350 м; 2 -11=600 м; 3-Я=800м; 4-11=1000 м

При наличии на рельсах неровностей указанных размеров допустимыми скоростями движения вагона при радиусах 350, 600, 800 и 1000 м будут соответственно: 28 м/с (100 км/ч); 35 м/с (126 км/ч); 45 м/с (162 км/ч) и 50 м/с (180 км/ч).

При увеличении амплитуд или уменьшении длин неровностей рельсов максимально допустимые скорости движения из условия устойчивости рельсо-шпальной решетки против поперечного сдвига будут уменьшаться. Так расчетами установлено, что при амплитудах неровностей рельсов 10 мм и радиусах кривых 350-1000 м максимально допустимые скорости движения составляют 25-47 м/с (90-170 км/ч).

Динамические силы и ускорения кузова в основном определяются криволинейным движением вагона и его колебаниями на рессорах при наличии периодических неровностей рельсов.

В табл.6.3 приведены расчетные значения боковых сил, рамных сил, ускорений и углов крена кузова при движении по кривым различных радиусов.

Данные табл.6.3 были получены при движении по кривым радиусов 350, 600, 800 и 1000 м с периодическими неровностями рельсов в вертикальной и горизонтальной плоскостях амплитудами 5 мм и длинами 25 м.

Таблица 6.3

Радиус кривой

(м)

Скорое ть (м/с)

Боковая сила в центр, подвеш. (т)

Боковая сила между колесом и рельсом (т)

Рамная сила (т)

Попереч ные ускорени я кузова (ё)

Попереч ные ускорени я рамы (8)

Угол крена кузова

(рад)

350

20

2.55

7.14

4.32

0.13

0.23

0.0131

30

3.85

8.80

6.18

0.28

0.52

-0.0503

600

20

1.76

5.91

3.25

0.07

0.09

-0.0255

30

2.77

тп

4.65

0.17

0.39

-0.0574

35

2.98

8.30

5.59

0.23

0.50

-0.0785

40

4.43

8.84

7.39

0.29

1.60

-0.1041

800

20

1.36

5.06

2.45

0.05

0.09

-0.0194

30

2.765

7.22

4.36

0.16

0.39

-0.0442

35

2.89

6.87

4.19

0.18

0.48

-0.0580

40

3.07

7.63

5.01

0.24

0.71

-0.0769

45

3.75

8.58

5.96

0.29

0.65

-0.0974

50

ЗМ

9.63

7.01

0.34

0.42

-0.1208

1000

20

1.13

4.57

1.99

0.04

0.09

-0.0158

30

2.39

5.11

2.61

0.10

0.16

-0.0352

40

2.92

7.14

4.44

0.19

0.61

-0.0604

50

3.70

8.20

5.88

0.30

0.44

-0.0967

60

5.41

9.69

7.34

0.40

0.50

-0.1403

Знак угла крена кузова принят положительным внутрь кривой и отрицательным -наружу. В диапазоне допускаемых скоростей движения максимальный угол крена кузова составляет -0,0967 рад или - 5,08°.

Анализ динамических показателей вагона в зависимости от состояния пути | Динамика пассажирского вагона и пути модернизации тележки КВЗ-ЦНИИ | Выводы по главе 6