26 Сход экипажа с рельсов из-за бокового отжатия внешнего рельса

Сущность явления бокового отжатия рельса:

При отклонении головки рельса в горизонтальной плоскости перпендикулярно продольной линии экипажа на некоторую величину ΔY даже при упругой деформации происходит увеличение ширины рельсовой колеи, что и может привести к "провалу" внутреннего колеса в междурельсовое пространство и таким образом стать причиной схода экипажа с рельсов.

В настоящее время рекомендуется не допускать величину =90 кН. При достижении или превышении этой величины сход экипажа с рельсов становится возможным.

Зная, что при h≠0:

Произведя некоторые преобразования при =90 кН, найдем максимальную скорость, при движении или превышении которой безопасность движения в кривой не обеспечивается

при наличии возвышения внешнего рельса, т.е при h≠0

Направляющее усилие может быть определено для любой скорости движения из выражения

при наличии возвышения внешнего рельса, т.е при h≠0.

27 Опрокидывание экипажей в кривых. Одноярусное рп

Уравнение равновесия надрессорного строения под действием опрокидывающего и восстанавливающего моментов имеет вид:

(С-С’)*h_c+mgx-2Rb=0

где R=Ж*b*φ, 2b-расстояние между рессорными комплектами одной колесной пары, Ж-эквивалентная жесткость рессорного подвешивания одной стороны экипажа, x-отклонение центра тяжести от положения равновесия при наклоне надрессорного строения m на угол φ.

Подставив:

Из условия видно что опрокидывание экипажа произойдет при x≥b, то есть при φ≈

После подстановки в уравнение равновесия найдем скорость движения, при которой становится возможным опрокидывание экипажа и сход его с рельсов:

при наличии возвышения внешнего рельса, то есть при h≠0

28 Опрокидывания экипажа в кривой. Двухъярусное рп

Процесс наклона экипажа в кривой при его движении. В начальный момент происходит поворот всей подрессоренной массы вокруг точки 0₂(лежащей в верхней плоскости буксовой ступени) на угол φ_1.В результате центр тяжести кузова 0₁ переместиться на расстояния х1=(h₁+h_к)φ_1.Опрокидывания произойдет при условии х1+х2>=b

Уравнения подрессоренной массы m_э (при повороте на угол φ₁)имеет вид:

В момент упругих реакций буксовой ступени рессорного подвешивания уравновесит опрокидывающий момент, поворот подрессоренной массы относительно точки 0₂прекратиться и начнется поворот кузова m_к вокруг 0₃(лежащей в верхней плоскости кузовной ступени рессорного подвешивания)

Уравнения равновесия кузова имеет вид:

Находим x₂ , подставляя значения х1 и х2 в х1+х2>=b, находим Vопр с учетом и без учета наружного рельса.

hk, hc – высота центра тяжести экипажа и его кузова, h1 – расстояние от верхней плоскости буксовой ступени РП до пола кузова.

Устойчивость против опрокидывания экипажа с 2х ярусным подвешиванием

1. Повышается с уменьшением высоты центра тяжести и увеличения массы

2. Увеличивается при применении рам с внешними боковинами

3. Возрастает с увеличением жесткости рессорного подвешивания

29 Силы, возникающие в приводе 1 класса при работе тягового двигателя.

Рассмотрим силы, возникающие в отдельных элементах и узлах привода при движении локомотива с равномерной скоростью по абсолютно ровному пути, при установившемся режиме движения. В этих условиях электромагнитный момент на валу якоря (М_дв = const) и передаточное отношение (µ=) редуктора остаются постоянными.

На зубцы зубчатого колеса со стороны шестерни будет действовать вертикальная сила Z,направленная вниз. Приведем ее к центру оси колесной пары, приложив здесь две равные и противоположно направленные силы Z.

Вращающий момент КП М_кп=Z*R удобно выразить через касательную силу тяги:

, кН*м.

Вертикальная сила Z, приложенная к оси колесной пары в плоскости зубчатого колеса:

Рассмотрим силы, действующие на корпус тягового двигателя.

Со стороны зубцов зубчатого колеса действует вертикальная реакция, равная по величине силе Z, но направленная вверх.

Приведем ее к центру вала якоря, приложив здесь две равные и противоположно направленные силы Z. Получаем пару сил с моментом М_кп=Z*R и вертикальную силу Z, приложенную к валу якоря и передающуюся на корпус двигателя через якорные подшипники. Силу Z можно представить в виде двух составляющих К и Р, соответственно разгружающих колесную пару и подвесной аппарат:

Где – радиус шестерни, м.

Сила К приложена к оси колесной пары в месте установки моторно-осевых подшипников.

Далее находим Р:

Сила Р приложена к поперечному креплению рамы тележки в месте установки подвесного аппарата.

Вращающий момент Этот момент можно представить в виде пары сил.

В результате на ось колесной пары действует вертикальная сила:

Где – диаметр круга катания движущего колеса. - база тягового двигателя. - сила тяги, реализуемая одной движущей колесной парой.