Вычисление коэффициента запаса устойчивости колеса от вкатывания на головку рельса

Передние по ходу колеса тележек вагонов при движении по кривым, а часто и на прямых участках пути, набегают гребнями на боковые грани головок рельсов. Если горизонтальная сила динамического давления колеса на головку рельса велика, а вертикальная мала (например, вследствие разгрузки при колебаниях кузова вагона), то возможна ситуация, когда гребень колеса будет всползать на головку рельса. При дальнейшем движении гребень накатывается на головку рельса и происходит сход колеса с рельса.

Запас устойчивости колеса от вкатывания на головку рельса должен быть не ниже – 1,4 (для грузовых вагонов).

Для определения запаса устойчивости колеса от вкатывания его на головку рельса существует коэффициент :

(3.14)

где: угол между касательной к поверхности гребня колеса и горизонталью, ;

-45-

коэффициент трения поверхностей колес и рельсов, .

В «Нормах» значения вертикальной и боковой сил определяются формулами:

– при набегании колесной пары на наружный рельс,

– при набегании колесной пары на внутренний рельс,

;

; (3.15)

Согласно «Нормам»

; (3.16)

; (3.17)

, (3.18)

где: статическая осевая нагрузка, кН;

число осей в тележке, ;

коэффициент, учитывающий тип ходовых частей -46-

вагона, ;

рамная сила, кН;

расстояние между серединами шеек осей, м;

расстояние между точками контакта колес с рельсами, м;

расстояние от точки контакта набегающего колеса до середины шейки, м;

расстояние от точки контакта сбегающего колеса до середины шейки, м;

вес колесной пары, кН.

Выполним вычисления, требуемые выше приведенными формулами:

;

;

-47-

;

;

Вывод:

Результаты расчетов показывают, что коэффициенты запаса устойчивости колеса от вкатывания на головку рельса для рассматриваемого груженного и порожнего полувагона, больше допускаемого значения . Следовательно, по этому показателю качества хода полувагон удовлетворяет требованиям «Норм».