5.2 Вычисление коэффициента запаса устойчивости колеса от вкатывания на головку рельса

АВ - линия скольжения.

Явление вкатывания колеса на рельс возникает у порожних вагонов. Вкатывания на рельс не будет, если проекция силы Р_в1 будет больше всех остальных сил.

b₁= 1,018 м - половина расстояния между серединами шеек оси.

L = 1,555 м - расстояние между точками контакта колес с рельсами.

a₁ = 0,264 м - расстояние от точки контакта ненабегающего колеса до середины шейки оси.

a₂ = 0,217 м - расстояние от точки контакта набегающего колеса до середины шейки оси.

R - радиус колеса по поверхности катания. R = 0,45 м.

- угол между касательной к поверхности гребня колеса и горизонталью,

м = 0,25 - коэффициент трения взаимодействующих поверхностей (колеса и рельса).

х = 33,3 м/с - расчетная скорость движения подвижного состава.

m_об- масса обрессоренных частей вагона, m_об=56124 т.

P- грузоподъемность вагона,т; Р=66 т.

m-количество колесных пар под вагоном.

1. Масса обрессоренных частей вагона

2. Масса необрессоренных частей вагона приходящихся на колесную пару:

где q₀ - максимальная допустимая осевая нагрузка; q₀ = 23,5тс/ось.

3. Определяем средневероятностное значение коэффициента вертикальной динамики

,

где a = 0,1 - для обрессоренных частей тележки и при расчете от вкатывания на головку рельса.

b - коэффициент, учитывающий число осей

,

где n - количество осей;

4. Определяем значение коэффициента вертикальной динамики

5. Определяем значение коэффициента динамики боковой качки

,

где q^п- фактическая осевая нагрузка.

д=0,003 - для грузовых вагонов на безлюлечных тележках

6. Определяем вертикальное давление на набегающее колесо

7. Определяем вертикальное давление ненабегающего колеса

8. Определяем боковое давление набегающего колеса

9. Коэффициент запаса устойчивости колеса от вкатывания на головку рельса

Устойчивость колеса обеспечивается.

Вывод:

Результаты расчетов показывают, что коэффициент запаса устойчивости колеса от вкатывания на головку рельса для рассматриваемого порожнего вагона больше допускаемого значения [К_ус]=1,4. Следовательно, по этому показателю качества хода вагон удовлетворяет требованиям «Норм...».