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

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°.