Проверка ходовых частей конструкции вагона

4. Проверка ходовых частей конструкции вагона.

          Ходовые качества вагона оцениваются как:

1.Коэффициенты вертикальной динамики ;

2.Амплитуды ускорений колебательного процесса;

3.Показатель плавности хода;

В табл. 4.1 приводятся показатели, относящиеся к двум первым вышеуказанным позициям:

                                                                                                               Таблица 4.1

Оценка хода вагона	Коэффициент динамики	Рамная сила в долях	Ускорение в долях
	Kdv	Hp/P0	g
	гружённый	гружёный
Кузов грузового вагона
отлично	0,4		0,4
хорошо	0,5		0,5
Удовлетвори-тельно	0,6		0,6
Необрессоренная рама тележки грузового вагона
отлично	0,5	0,2	0,55
хорошо	0,7	0,25	0,75
Удовлетвори-тельно	0,8	0,38	0,85

          Для подсчёта коэффициента вертикальной динамики и всех других показателей качества хода требуется определить амплитуды горизонтальных и боковых колебаний. Для этого воспользуемся формулами

                                            (4.1)

где -амплитуда вертикальной неровности пути,

где суммарная вертикальная жесткость рессорного подвешивания;

т/м=2*10³кг/мм;

m-масса вагона, m=85/9,8=8,67тc²/м;

частота вынужденных колебаний;

ν=120км/ч=33м/с;

L_р-длина рельса, L_р=12,5м;

Частота возмущающего воздействия вертикальной плоскости определяется:

где β-коэффициент эквивалентного вязкого трения;

       β_кр-критическое значение, коэффициента вязкого трения;

;

          Примим, β=0,25 от β_кр.

β=2,86*10⁵*0,25=715000=7,1*10⁵кг*с/м;

          Определим амплитуду горизонтальных колебаний кузова Y₀ по формуле

                                            (4.2)

где n-коничность колеса, n=0,07;

r-радиус колеса, r=150см;

S-половина расстояния между катаниями колёс;

;

собственная частота горизонтальных колебаний;

где С_gi-горизонтальная жёсткость i-ой пружины подвешивания;

амплитуда колебаний виляния, зазор между головкой рельса и поверхностью изношенного гребня, мм=0,024м;

          По формулам определим упруго-фрикционые связи:

                                                             (4.3)

                                                            (4.4)

где коэффициент относительного трения, 0,25м;

f_ст=0,05м.

          Полученные коэффициенты динамики сравниваем с допускаемыми значениями установленными «Нормами», приведённые в таблице 4.1,

ход вагона хороший (кузов грузового вагона);

ход вагона удовлетворительный (необрессоренная рама тележки).

          Амплитуды вертикальных  или горизонтальных  ускорений будут определяться формулами

                                                                        (4.5)

                                                                         (4.6)

          Оцениваем запас устойчивости колеса от вкатывания на головку рельса по формуле

                                                                 (4.7)

где β-угол наклона гребня колеса, 60⁰;

µ-коэффициент трения поверхностей колёс и рельсов, µ=0,25;

          Допускаемые значения коэффициента запаса устойчивости [К_u]

                    для грузовых вагонов [К_u]=1,4;

                    K_y>[К_u], т. е. 1,5>1,4

          Цифровые данные взяты из «Норм».

Оцениваем валкость кузова.

          Для вагона с одинарным подвешиванием должно соблюдаться условие:

;                                                                          (4.8)

где f_ct-прогиб рессор, в случае приведения их к опиранию на буксы,

f_ct=0,05м;

h_c-высота центра тяжести кузова над осью колёсной пары, h_c=1,5м;

b₂-расстояние поперёк вагона между осями опор на буксы, b₂=2,036м.

,

82,9>3,5

          Расчёт показывает, что при выбранных характеристиках рессорного подвешивания обеспечиваются требования «НОРМ» по валкости кузова.