Определение устойчивости вагона с грузом от опрокидывания

Иногда возникает опасность поперечного опрокидывания вагона вместе с грузом. Это может произойти в тех случаях, когда общий центр масс вагона вместе с грузом находится на высоте более 2,3 м над УГР

Высоту общего центра масс вагона и груза определяли ранее по формуле (3).

В нашем примере , 1,55 м < 2,3 м – условие выполняется.

Поперечная устойчивость вагона с грузом при движении обеспечивается, если выполняется условие:

, (3.13)

где (Р_ц + Р_в) – дополнительная нагрузка на колесо от действия центробежных сил и ветровой нагрузки, тс;

Р_ст – статическая нагрузка от колеса на рельс, тс.

Статическая нагрузка Р_ст определяется по следующим формулам:

– при расположении центра тяжести груза на пересечении продольной и поперечной плоскостей симметрии вагона:

, тс; (3.14)

– при смещении центра тяжести груза только поперек вагона:

, тс; (3.15)

– при смещении центра тяжести груза только вдоль вагона – для менее нагруженной тележки:

, тс; (3.16)

– при одновременном смещении центра тяжести груза вдоль и поперек вагона – для менее нагруженной тележки:

, тс, (3.17)

где n_к – число колес грузонесущего вагона;

S = 790 мм – половина расстояния между кругами катания колесной пары вагона колеи 1520 мм.

Дополнительная вертикальная нагрузка на колесо вагона от действия центробежных сил и ветровой нагрузки определяется по формуле:

, тс, (3.18)

где W_п – ветровая нагрузка, тс (рассчитывается по формуле (3.10));

р – коэффициент, учитывающий ветровую нагрузку на кузов и тележки грузонесущего вагона и поперечное смещение ЦТ груза за счет деформации рессор (для платформ р=3,34, для полувагонов р=5,61);

h – высота над УГР точки приложения ветровой нагрузки, мм. Точка приложения определяется как геометрический центр наветренной поверхности груза, выступающей за пределы продольных бортов вагона (рис. 3.5).

Рисунок 3.5 – Определение высоты точки приложения ветровой нагрузки

Статическая нагрузка Р_ст определяется по формуле 3.16, т.к. общий центр тяжести груза смещен только вдоль вагона (l _с= 633,33 мм, b_c = 0).

h здания = 2760 мм, h тр. станции = 2960 мм.

Рисунок 3.6 – Пример определения h для трансформаторной станции

- для здания

тс

< 0,55

- для трансформаторных станциях

< 0,55

Условие выполняется, следовательно, поперечная устойчивость вагона с грузом обеспечивается.