Динамика эпс. Вариант 68. Исходные данные 4 расчет динамического паспорта тележки при движении

• Название: Исходные данные 4 расчет динамического паспорта тележки при движении
• Анкор: Динамика эпс
• Дата: 16.04.2022
• Размер: 1.13 Mb.
• Имя файла: Вариант 68.doc
• Тип: Реферат; #477588
• страница: 2 из 7

1.1 Расчет граничных значений полюсного расстояния тележки в кривой

При движении в кривой заданного радиуса R с некоторой поступательной скоростью υ тележка совершает поворот относительно мгновенного центра вращения или полюса , расстояние до которого от оси первой по ходу движения колесной пары называется полюсным расстоянием x (рисунок 1.1). Полюсное расстояние есть величина переменная, зависящая от положения тележки в кривой, скорости движения и параметров кривой и тележки.

Рисунок 1.1 – Параметры, определяющие расположение двухосной тележки в круговой кривой

Граничные значения полюсного расстояния x, м определяем по формулам:
, (1.1)
, (1.2)
где 2а_т – заданная жесткая база тележки, м;

R – заданный радиус кривой, м;

∆ – величина зазора в рельсовой колее, м.

Величина зазора  между гребнями колес и внутренними боковыми гранями головок рельсов (величина зазора в рельсовой колее) зависит от ширины рельсовой колеи в кривой 2S_кр, расстояния между внутренними гранями колес и толщины гребней. Схема для определения величины зазора показана на рисунке 1.2.


Рисунок 1.2 – Схема для определения величины зазора в рельсовой колее
В кривых радиусом более 350 м ширина колеи составляет 2S_кр = 1520 мм. Расстояние между боковыми гранями колес составляет 1440 мм, толщина неизношенного гребня 33 мм. Поэтому
 = 1520 – 1440 – 2·33 = 1520 – 1506 = 14 мм.
Находим границы полюсного расстояния:
;

1.2 Расчет критических скоростей при движении в кривой

Согласно [1], тележка электровоза при движении с постоянной скоростью в круговой кривой может занимать одно из следующих положений:

1. 
   наибольшего перекоса, когда экипаж направляется обеими рельсовыми нитями, наружной и внутренней;
   
2. 
   свободное, когда тележка направляется лишь одной внешней рельсовой нитью; реборды колес задней оси не касаются рельсов колеи;
   
3. 
   хордовое, когда передние и задние оси экипажа направляются наружной рельсовой нитью.
   

С ростом скорости тележка устанавливается из положения наибольшего перекоса в свободное и далее в хордовое положение. Каждому из положений соответствует своя схема сил взаимодействия колес и рельсов. Скорость, при которой тележка переходит из одного положения в другое, принято называть критической.

Первая критическая скорость соответствует границе между хордовым и свободным положением тележки, вторая критическая скорость – границе между свободным положением и положением наибольшего перекоса.

Расчетная схема тележки для определения первой критической скорости приведена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – Расчетная схема тележки для определения υ_1кр

Силы трения в точках контакта поверхностей катания колес с поверхностями катания головок рельсов определим по формуле:
(1.3)
где  – коэффициент трения колес о рельсы, принимаем  = 0,25;

П – вертикальная нагрузка от колеса на рельс, определяем по заданной нагрузке от колесной пары на рельсы 2П, кН.

Первая критическая скорость, км/ч рассчитывается по следующей формуле:

(1.4)
где g = 9,81 м/с² – ускорение силы тяжести;

h – возвышение наружного рельса, м;

2S₁ = 1,58 м – расстояние между точками контакта поверхностей качания колес и головок рельсов, м.

Расчеты по формуле (1.4) выполняем для заданной кривой без возвышения наружного рельса, т.е. при h = 0 и с заданным возвышением наружного рельса h.

Реакцию внутренней грани головки наружного рельса на давление гребня колеса передней колесной пары (направляющую силу) рассчитаем по формуле:
(1.5)
Расчеты по формуле (1.5) также выполняем для кривой без возвышения и с возвышением наружного рельса.

На следующем этапе расчета определим силы бокового давления в точках контакта колес с наружным рельсом:
(1.6)
(1.7)
где cos₁, cos₂ - косинусы углов наклона лучей относительно продольной оси тележки. В соответствии с применяемой в этом случае расчетной схемой значения cos₁, cos₂ одинаковы и определяются по формуле:
(1.8)
Силы Y_б1 и Y_б2 также рассчитываем для кривой без возвышения и с возвышением наружного рельса.
Примеры расчетов:

Находим силу трения колес о рельсы:

кН.

Определим первую критическую скорость в кривой без возвышения наружного рельса (h = 0):



Найдем величину направляющей силы:

кН.

.

Найдем силу бокового давления колес на рельсы:

кН.



Определим первую критическую скорость в кривой c возвышением наружного рельса (h = 0,070 м):



кН.

.