Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Вагоны Минимаркер Расположение и устойчивость колесных пар на рельсовом пути

Расположение и устойчивость колесных пар на рельсовом пути

Страница 7 из 12

Во время движения колесная пара относительно рельсового пути может располагаться по-разному:

  • на прямых участках – нормально, т. е. ось колесной пары или перпендикулярна оси пути, или под некоторым углом α, называемым углом перекоса оси относительно пути; угол α называется также углом набегания колеса на рельс;
  • на кривых участках – радиально, т. е. ось колесной пары совпадает с направлением радиуса кривой. Отклонение оси колесной пары от радиального положения определяется углом перекоса α к радиусу кривой или равным ему углом набегания колеса на рельс.

При симметричном расположении на рельсах новой, правильно сформированной колесной пары (рис. 1) с каждой стороны между полномерными гребнями колес и головками рельсов имеются зазоры одинаковой величины δ. В пределах этих зазоров, равных 2δ, возможны поперечные перемещения колесной пары до упора гребней в рельсы. На кривых участках пути радиусом менее 651 м, на которых ширина колеи увеличивается против нормальной, поперечные перемещения колесной пары также увеличиваются на суммарную величину уширения.

Расположение колесной пары на рельсах прямого участка пути

Рис 1 – Расположение колесной пары на рельсах прямого участка пути

Свободное качение колесной пары по кривым и прямым участкам пути обеспечивается конусностью поверхности катания колес и наличием зазора между гребнем колеса и головкой рельса. Однако конусность колес, облегчая прохождение колесными парами всех кривых, полностью не устраняет их проскальзывания, так как на кривых с радиусом меньше 840 м одно из колес обязательно будет проскальзывать.

Движение колесных пар на прямых и кривых участках пути в основном направляется гребнями колес и зависит от многих факторов, в первую очередь от способа соединения колесных пар с рамой тележки и рамой вагона. В процессе эксплуатации обточенное колесо изнашивается, появляется так называемый прокат, и поверхность катания принимает неправильную форму; в результате движение таких колесных пар становится более сложным, чем движение новых колесных пар. При увеличении проката растет и сопротивление движению. В случае проката более 9 мм появляется опасность повреждения гребнем колеса накладок и болтов, соединяющих рельсы. Поэтому в эксплуатации вагонов тщательно следят за состоянием поверхности катания колес и гребня. Колесные пары с прокатом или износом гребня больше установленной нормы обтачивают на колесотокарных станках, восстанавливая при этом форму и размеры поверхности катания.

Большое значение для безопасного движения имеет устойчивое положени колесных пар на рельсах во время движения вагона. Рассмотрим условия, необходимые для этого. При движении вагона колесная пара подвержена действию статических и динамических нагрузок, которые обычно сводят к равнодействующим вертикальным силам Р1 и Р2 и горизонтальной силе F (рис. 2).

Схема для определения устойчивости колесной пары на рельсах

Рис. 2 – Схема для определения устойчивости колесной пары на рельсах

Чтобы предупредить возможность схода колесной пары с рельсов, который может произойти в результате набегания гребня колеса на головку рельса под действием силы F, необходимо и достаточно, чтобы сила Р1 стремящаяся опустить колесо вниз, была бы больше силы, препятствующей опусканию. Это условие обеспечивается, если проекция силы Р1 на плоскость АА, касательную к образующей поверхности гребня, больше суммы проекций на ту же плоскость всех остальных сил (т. е. Р2 и F), включая и силы трения:

16042014_f1

где μ – коэффициент трения скольжения гребня колеса по головке рельса (μ = 0,2÷0,3);

μʹ – коэффициент трения поверхности катания колеса по головке рельса;

β – угол между общей касательной АА в точке соприкосновения с горизонталью (β = 60÷80°). Преобразив неравенство, получим

16042014_f2

Данное неравенство является условием, при котором обеспечивается устойчивость колесной пары в рельсовой колее. Следовательно, устойчивость колесной пары уменьшается с увеличением коэффициентов трения μ и μʹ, уменьшением угла β, а также с увеличением колебаний вагона, вызывающих возрастание силы F и перераспределение сил Р1 и Р2 между колесами. Вследствие этого уменьшение колебаний вагона нужно не только для спокойного и плавного хода вагона, но и для обеспечения безопасности движения. Увеличение нагрузки на рельс от набегающего колеса будет способствовать предотвращению схода вагона с рельсов.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика