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⇒