2. Движение локомотива по кривым.

2.1. Методы геометрического вписывания.

Для оценки эффективности мероприятий, облегчающих прохождение локомотивов в кривых, производят так называемое геометрическое вписывание. Зазоры между гребнями колес и внутренними гранями головки рельсов при их альбомных размерах и отсутствии уширения в кривой составляют в сумме для обеих рельсовых нитей 14 мм. Поэтому применение обычного уменьшающего масштаба для решения задач геометрического вписывания графическим способом невозможно. При уменьшении, например, в 100 раз величины зазоров оказываются меньше точности вычерчивания. Чтобы применить графический метод вписывания, прибегают к специальным приемам.

2.2. Метод круговой диаграммы.

Построение круговой диаграммы - заключается в том, что для базы локомотива и радиуса кривой выбираются различные, но связанные между собой масштабы. На (рис.5,а) изображена трехосная тележка тепловоза с базой 2Х в кривой радиусом R. Рассмотрим прямоугольный треугольник OMN, в котором ON=R, NM=X, OM=R-Y. Используя теорему Пифагора, для расстояния Y между гребнем средней колесной пары и наружным рельсом можно записать следующее соотношение: Y=X²/(2R-Y). Если учесть, что Y весьма мало по сравнению с 2R, то можно упростить соотношение: Y=X²/(2R). Пусть при вычерчивании база тележки уменьшится в n раз, а радиус кривой в n² раз, т.е. x=Х/n и r =R/ n². Тогда на диаграмме зазор между гребнем и рельсом y=x²/(2r)= X²n²/(2R n²)=X²/(2R)=Y, т. е. этот зазор (как и другие поперечные размеры) будет изображаться в натуральную величину.

Для упрощения чертежа на нем изображаются лишь внутренние грани головок рельсов А и В, причем расстояние между ними принимается равным суммарному зазору между гребнями бандажей и головками рельсов, состоящему из зазора в прямом участке пути  и уширения в кривой  (рис.5,б). Соответственно с этим экипаж локомотива изображается тоже схематически в виде одной линии СС, представляющей собой горизонтальный след совмещенных плоскостей наружных граней гребней. Точки на линии СС обозначают оси колесных пар, а расстояния от этих точек до кривой А или В, измеренные по перпендикуляру к линии СС, будут представлять собой расстояние между гребнями и внутренними гранями головок рельсов. Если точка лежит на кривой А или В, то это означает, что колёсная пара прижата гребнем соответствующего колеса к наружному или внутреннему рельсу. Если точка, изображающая колесную пару, оказалась вне кривых, то такая колёсная пара должна получить боковое (поперечное) перемещение относительно рамы тележки или гребни бандажей должны иметь уменьшенную толщину, иначе движение по кривой невозможно.

Рис. 5. Круговая диаграмма вписывания экипажа в кривую:

а - вписывание трехосной тележки; б—упрощенная диаграмма

Круговая диаграмма дает наглядное представление о положении экипажа в кривой, однако при большой базе экипажа поперечное перемещение или отклонение тележек от главной рамы будет изображаться с некоторой ошибкой.

2.2.1. Необходимые данные для расчёта.