Движение колесной пары с эксцентриситетом

Движение колесной пары с эксцентриситетом

Вертикальные колебания нижних опорных поверхностей рессорных комплектов вызываются также несовпадением центра шейки оси с центром круга катания колеса. Расстояние между этими центрами называется эксцентриситетом. Движение такой колесной пары показано на рис. 1.

                                                         Рис. 1.

 Путь, пройденный колесной парой за время можно представить так ,

где – радиус круга катания;  – угол поворота колесной пары относительно её продольной оси за это время.

Если колесной парой пройден путь равный длине окружности круга катания, т.е. , то соответствующий ему угол её поворота будет равен . И так, из соотношения

 , находится .

Приняв скорость движения  постоянной, можно записать: .

Из диаграммы, представленной в правой верхней части рис. 3 следует

                                     ,                                                     (1)

 где  – ордината траектории оси шейки колесной пары;

  – величина эксцентриситета.

Заменив в (1) угол поворота на , и используя выписанные выше соотношения, получим траекторию движения оси шейки во времени в виде колебательного процесса

 .

Обозначив частоту этого процесса , окончательно получим .

Такой процесс является гармоническим возмущением более высокой частоты, чем возмущение, вызываемое рельсовой неровностью, и может вызывать резонансные явления элементов конструкции вагона и его штатного оборудования.

В соответствии с существующими нормами наибольшая величина эксцентриситета не должна превышать 1 мм. За выполнением этого требования необходимо следить при восстановлении профиля поверхности катания колес в условиях эксплуатации.