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⇒