Рисунок 2.2 – Графік сумарних витрат по варіантах.
3. Перевірка можливості підвищення швидкостей руху поїздів по прочностним характеристикам верхньої будови колії
3.1. Умови роботи колії під поїздами й сили, що діють на колію
Колія і рухомий склад являють собою єдину механічну систему, складові частини, взаємозалежне й взаємозалежно.
Сили, які передаються від колеса на рейку, у такій же мері діють на колесо, а через нього на інші елементи рухливого складу.
Будь-який екіпаж складається з не підресореної частини й надресорної будови. Обидві ці частини при русі екіпажів роблять складні коливання. Розрізняють наступні види коливань рухливого складу: поперечна хитавиця, подригіваніє, поздовжня хитавиця, посмикування, бічний относ, виляння.
При русі електровозів, вагонів, тепловозів впливу коліс на рейки складаються із власної ваги екіпажа, що доводиться на дане колесо (статичне навантаження), а також з ряду додаткових сил. Додаткові сили виникають від коливань надресорної будови й не підресорених мас, від додаткового навантаження, що з'являється при русі колеса, що має нерівності.
Коли екіпаж стоїть на рейках і не рухається, вплив його коліс на рейки називають статичним. У цьому випадку всі додаткові сили дорівнюють нулю.
Статичне навантаження коліс на рейки являють собою вагу даного екіпажа, що доводиться на це колесо.
Складні коливання надресорної будови приводить до виникнення додаткових сил, які передаються на колесо. Ці сили можуть бути спрямовані долілиць або нагору. Звичайно ці додаткові сили викликані коливаннями на ресорах підраховують, множачи додатковий прогин ресор Z на їхню твердість Ж ( Pp=Z×Ж). Твердістю ресор називають силу, яку потрібно прикласти до ресори, щоб викликати її прогин на 1мм.
Додаткові сили також виникають при перекочуванні по нерівностях. Розрізняють короткі (довжиною до 200мм) і довгі нерівності. До короткого відносять нерівності, по яких колесо перекочується, не стосуючись дна нерівності. У цьому випадку виникає ударна сила. Якщо ж колесо котиться по контурі нерівності, то таку нерівність називають довгою.
У розрахунки шляху на міцність уводимо ненаголошені динамічні сили, які виникають при перекочуванні коліс по довгих нерівностях.
Якщо по гладкій рейці буде з колесо, що мають нерівності на поверхні катання, то це приведе до виникнення нових сил, які будуть впливати на шлях розрізняють два типи нерівності на колесах: ізольовані й безперервні.
Знаючи всі вертикальні сили, що діють на шлях від рухливого складу, не можна просто скласти їх і, таким чином, знайти їх рівнодіючу. Справа в тому, що розглянуті вертикальні сили мають різну природу й свої особливості. Постійна в часі тільки сила статичного впливу.
Додаткові сили, властиві тільки паровозам, міняються періодично.
Змінні сили від коливань на ресорах і від наявності нерівностей на шляху й на колесах мають випадковий характер.
При цих умовах брати до уваги суму максимальних значень всіх сил неправильно, тому що важко припустити, що один і в той же момент в одному і тому же місці шляху ці сили виникають одночасно. Якби всупереч наведеним міркуванням стали брати суму всіх максимальних сил для розрахунку шляху на міцність, то довелося б створити конструкцію шляху з величезним запасом міцності, що нічим не виправдувався б. У цих випадках застосовують теорію ймовірностей. Теорія ймовірностей дозволяє знайти у випадковому сполученні сил те найбільше їхньому значенні, що буде досить імовірним. Якщо до середнього значення діючих сил додати 2,5 середнім квадратичного відхилення змінних випадкових сил, то вийде сумарне число, котре може бути перевищене з імовірністю всього 0,6%.
3.2. Основні з розрахунку шляхи на міцність і ціль розрахунку
При зі шляху на міцність прийняти наступні вихідні основні положення й допущення
- розрахункові формули для визначення напруг в елементах шляху й пружних осідань заснованих на теорії вигинів рейок у вертикальній площині, як балки, що лежить на суцільній пружній основі;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.