Методы и критерии оценки ходовых качеств и безопасности движения вагонов

Методы и критерии оценки ходовых качеств и безопасности движения вагонов

В зависимости от конструкции, характеристик подвешивания, состояния пути и скорости движения части вагона подвержены более или менее интенсивным колебаниям и толчкам.

Оценка динамических качеств вагона производится по следующим основным критериям:

a)  по коэффициентам вертикальной и горизонтальной динамики;

b)  по показателю плавности хода;

c)  по коэффициентам устойчивости;

d)  по преобладающим и максимальным ускорениям.

Коэффициент динамики – отношение динамических сил, действующих на части вагона в движении, к силам, действующим в статике.

Коэффициенты вертикальной и горизонтальной динамики определяются выражениями:

             

где ,  – динамические вертикальные и горизонтальные боковые силы,    действующие на части вагона в движении;

        – силы, действующие в статике.

Величины динамических сил могут определяться теоретически, непосредственным измерением при опытах и по замеренным в опытах величинам деформаций связей. Рассмотрим вагон ,представленный расчетной схемой рис.1.

Для линейной упругой связи между частями вагона, без трения, имеем:         

где – соответственно, динамические деформации связей по осям X и Y.

  Рис.1

При линейных упругих элементах и сухом трении в подвешивании.

В вертикальном направлении коэффициент динамики определяет выражение

                         ,

где  – коэффициент относительного трения, равный отношению силы трения  , развиваемой рессорным комплектом, к упругой реакции комплекта на его деформацию.

В горизонтальном 

                       .

При линейных упругих элементах и вязком трении в подвешивании.

Вертикальное направление.

Если деформация рессорного комплекта определяется выражением , то реакция комплекта на деформацию будет равна ,а на скорость деформации – .

 Амплитудное значение суммы этих реакций будет выглядеть так

                              

Выражение, определяющее коэффициент динамики примет вид   

 

где

В горизонтальном направлении аналогично предыдущему можно получить

           

Из полученных результатов следует, что величина коэффициента динамики при отсутствии трения и с сухим  трением в подвешивании зависит только от динамических характеристик вагона, а при вязком трении ещё и от частоты возмущающего воздействия.