Расчет вписывания электровоза в кривые

.      

     Тележка находится в равновесии, если сумма проекций сил на вертикальную ось равна нулю, т.е.:

               .             (3.2) 

     Кроме того, сумма моментов сил, действующих на тележку, относительно полюса поворота тоже должна быть равна нулю.

.    (3.3)   

     Косинусы углов равны:

                                              .                                      (3.4)

     При расположении тележки в промежуточных положениях Y3 всегда равен нулю, значения же xc будут находиться в пределе от 0 до xснп.

     Принимая, например, xc = 0,25xснп  и решая совместно уравнения (3.2) и (3.3), можно найти Y1 и С для промежуточных положений тележки в кривой.

Если для расчетной схемы принять Y3=0 и обозначить:

,

,

то исходные уравнения запишутся более компактно:

   Y1 – C – A = 0

Y1x1 – Cxc – B = 0 

     Решив эти уравнения, найдем:

                                            ,                                  (3.5)

                                                     .                                            (3.6)

     Зная величину центробежной силы, найдем скорости движения в кривой с учетом и без учета возвышения h наружного рельса над внутренним по формуле:

                                              ,                                       (3.7)

где:

P – масса электровоза, приходящаяся на одну тележку;

h – возвышение наружного рельса над внутренним;

R – радиус динамического вписывания.

     Расчет динамического вписывания произведем в форме таблицы. Расчет представлен в таблице 3.1.

     Таблица 3.1 – Расчет динамического вписывания

     Используя найденные значения, строим кривые зависимостей боковых давлений Y1 рельса на гребень первой направляющей колесной пары от скорости V движения электровоза. Эти кривые представлены на рисунке 3.2.

     Критерием устойчивости против схода с рельсов вследствие всползания гребня является отношение:

                                                 ,                                           (3.8)

откуда:

                                                .                                    

     Подставив числовые значения, получим:

                                                        ,

                                     т ∙с.

     Отложив по вертикали Y1max на рисунке 3.2, графически находим Vmax с учетом и без учета возвышения наружного рельса над внутренним.

     Из графиков видно, что при Ymax = 22,4 т ∙с   Vmax(h=0 м) = 157 км/ч;

Vmax(h=0,113 м) = 171 км/ч.

4 СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО И ДИНАМИЧЕСКОГО ВПИСЫВАНИЯ

4.1 Способы улучшения статического вписывания

- уширение колеи в кривой (в зависимости от радиуса кривой);

- применение тележечных локомотивов;

- придание поперечных разбегов колесной паре;

- уменьшение толщины гребня средних колесных пар.

4.2 Способы уменьшения динамического вписывания

- возвышение наружного рельса над внутренним;    

- применение поводковых букс и букс с цилиндрическими

направляющими;

- применение специальных рельсов;

- применение   принудительного   наклона   кузова   при пневморессорах;

     - применение бегунковых тележек.

Список литературы

1)    Г.-А. М. Нафиков  Руководство к курсовой работе по дисциплине “Динамика электроподвижного состава” 18.14.00 “Электрический транспорт железных дорог”

2)    Электровоз ВЛ23 М.: Транспорт 1973