Расчет пути на прочность. Основные расчетные характеристики пути и подвижного состава, страница 2

                                                                                                                                          Табл. 2

п/п	Наименование характеристики	Ед. изм.	Величина
			для локомотива	для вагона
1	Статическая нагрузка на ось, Рст	т Н	10,79 107 900	12,5 125 000
2	Расстояние между осями в тележке, ℓi	м	2,30-2,30	1,85-6,75-1,85
3	Необресоренная масса, отнесенная к одному колесу, qк	Н	25 000	9 950
4	Жесткость комплекта рессор, отнесенная к одному колесу, жр	МН/м	0,78	2,0
5	Диаметр колеса по кругу катания, d	м	1,25	0,95
6	Скорость движения, V	км/ч	100	100
7	Расчетная глубина изолированной неровности на колесе, а1	м	0,47*10-4	0,67*10-4
8	Коэффициент перехода от осевых нагрузок к кромочным, ƒ	-	R=∞ – 1,13 R=650м – 1,43	R=∞ – 1,18 R=650м – 1,315

1.2 Расчет динамического давления колеса на рельс.

Согласно правилам производства расчетов верхнего строения железнодорожного пути на прочность, производим расчет, используя общепринятые обозначения.

Расчетная нагрузка колеса на рельс:

где  –  средняя динамическая нагрузка колеса на рельс;

S – среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс;

Расчет начинается с определения средней динамической нагрузки колеса на рельс.

На путь воздействует электровоз ВЛ60^к и четырехосные вагоны при скорости движения

Находим максимальный дополнительный прогиб комплекта рессор z_max для прямого участка пути:

для электровоза ВЛ60^к

для четырехосного вагона

Определяем вертикальную составляющую нагрузки колеса на рельс, возникающую за счет колебания кузова на рессорах:

где ж_р – жесткость комплекта рессор (табл. 2);

для электровоза ВЛ60^к

для четырехосного вагона

Средняя динамическая нагрузка колеса на рельс определяется по формуле:

где Р_ст – статическая нагрузка на колесо (для вагона – из задания, для  электровоза – табл.2);

для  электровоза ВЛ60^к

для четырехосного вагона

Определим средние квадратические отклонения составляющих динамической нагрузки колеса на рельс в прямом и в кривом участке пути R = 650м для электровоза ВЛ60^к и четырехосного вагона при υ = 27,8 м/с:

где S_p – среднее квадратическое отклонение от вертикальной составляющей за счет колебаний кузова на рессорах;

S_нп – среднее квадратическое отклонение от силы инерции, возникающей при прохождении колес по неровности;

S_инк – среднее квадратическое отклонение от силы инерции, возникающей при прохождении колес, имеющих изолированную неровность;

где y_max – максимальный дополнительный прогиб рельса при прохождении колесом косинусоидальной неровности;

α₀ = 0,403;

для того, чтобы определить y_max необходимо найти критическую скорость:

поскольку υ_кр< υ_зад, то принимаем y_max = 1,47

S_ннк – среднее квадратическое отклонение от силы инерции, возникающей при прохождении колес, имеющих непрерывную неровность;

где d – диаметр колеса;

значения и описания остальных приведены в табл. 1 и табл. 2;

q = 0,05;

(1 – q) = 0.95;

Для примера посчитаем значение S для электровоза ВЛ60^к при прохождении по прямой в летний период:

Остальные значения сведены в таблицу:

Значения средних квадратических отклонений                                

                                                                                                                                  Табл. 3