Файл: Контрольная работа по дисциплине Динамика электроподвижного состава.docx

Этот показатель характеризует качество крепления рельса к шпале. Невыполнение этого условия вызывает отрыв рельса от шпалы и, как следствие, уширение (расшивку) рельсовой колеи. Условие устойчивости записывается в виде

[

где [ ] – допустимое боковое давление рельса на шпалы, равное 40-45 кН.

Поперечная устойчивость экипажа от опрокидывания в кривой.Она определяется соотношением П/(П_ц+П_В)>1, где П_ц, П_В - вертикальные

разгрузки колеса от действия соответственно центробежных и ветровых нагрузок (500 Н на 1 м² боковой поверхности локомотива). Плавность хода.Этот показатель характеризует утомляемость локомотивной бригады и пассажиров из-за действия вибраций и оценивается различными показателями в переходных и установившихся режимах движения. В переходных режимах движения, таких, как трогание и торможения, вход и выход из кривой, плавность хода оценивают по допустимому значению третьей производной

= 0,7

1 м/с³.

Здесь большее значение относится к режимам трогания и торможения, меньшее- к режимам входа и выхода из кривой.

В квазиустановившемся режиме движения в кривой радиуса R могут возникать неприятные ощущения у людей, вызванные центростремительным ускорением a_цс= υ²/R. Как указывалась выше, для описания явлений, возникающих при движении в кривой, удобно пользоваться понятием центробежной силы

F₄ = my²/R. Для компенсации этой силы наружный рельс в кривой укладывают выше внутреннего на величину h, которую называют возвышением. возвышение целесообразно выбирать так, что составляющие сил F_ц и mg, направленные параллельно плоскости пути, были одинаковыми (1.13)

F₄cos

= mg sin

(1.13)

Так как tg

= h/(2s_p), то h = 2s_pv² / (gR) ( здесь 2s_p- расстояние между кругами катания колес колесной пары, равное 1600 м). Принимая, что v измеряется в километрах в час, R- в километрах и h- в миллиметрах, получим h=12,5/R.

Максимальное допустимое возвышение на дорогах нашей страны принимается равным 150 мм и обычно компенсирует только часть центробежной силы; некоторая ее часть остается неуравновешенной.

Недопустимым на дорогах считают непогашенное ускорение [a_н]≥0,7м/с², вызывающие неприятное ощущение у людей. ВНИИЖТ рекомендует установить наибольшее его значение из условия удовлетворительного воздействия на пассажиров равным 1 м/с². В других странах нормируемое значение этого ускорения установлено, например, в Японии, Италии равным 0,8 м/с², во Франции- 1м/с², в ФРГ- 0,85м/с². Подставляя значения [а_н] в формулу, можно найти максимальную допустимую скорость движения (1.14)

_max = 3,6

(1.14)

При h = 150 мм и [а_н] = 0,7м/с², имеем

_max = 4,6

в км/ч. Если R=1000м, то при принятых значениях h и [a_н] максимальная скорость υ_max145км/ч. При υ_max=200км/ч на основе выражения получим R = (υ/4,6)²

2000 м. Значения допустимых скоростей движения, подсчитанные по выражению (2.10) для кривых различного радиуса, следующие:

R, м……….. 300 350 400 500 600 700 800 1000

υ, км/ч…….. 80 85 95 105 115 125 130 145

Эти значения, а также возвышения наружного рельса регламентированы Правилами технической эксплуатации железных дорог Союза ССР.

В установившемся режиме движения плавность хода оценивают по коэффициенту плавности хода С или по времени утомляемости τ_y.

Метод оценки коэффициента плавности хода С был разработан немецким инженером Е.Шперлингом на основе испытаний по воздействию вибраций на организм человека. Результаты этих и других исследований показали, что под воздействием вибраций в организме человека возникают физиологические изменения, которые с увеличением времени действия вибраций накапливаются и характеризуют утомляемость человека. Кроме того, организм человека по-разному воспринимает вибрации различной частоты f и направления, что учитывают с помощью коэффициента А_ф, зависящего от частоты f (рис. 2.16). На основе обработки экспериментальных данных Е.Шперлингом было получено, что за меру раздражения λ организм человека синусоидальными колебаниями с амплитудой q₀ при неограниченном времени действия вибраций.

2 Расчёт динамического паспорта тележки при движении в кривой

2.1 Расчёт граничных значений полюсного расстояния тележки в кривой

Н

а рисунке 2.1 приведена расчётная схема для определения граничных значений полюсного расстояния.

Рисунок 2.1 – Схема для определения граничных значений полюсного расстояния

Граничные значения полюсного расстояния определяются по формулам (2.1) и (2.2)

, (2.1)

, (2.2)

где 2a_т – жёсткая база тележки, 2a_т=2,9 м;

R – радиус кривой, R=500 м;

 – величина зазора в рельсовой колее рассчитывается по формуле (2.3)

=2S_кр –1506 , (1.3)

где 2S_кр – ширина рельсовой колеи в кривой, 2S_кр =1520 мм.

= 1520 – 1506 = 14 мм,

м.

2.2 Расчёт первой критической скорости в кривой

Для определения первой критической скорости используется расчётная схема, приведённая на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Расчётная схема определения первой критической скорости

где Y₁– реакция внутренней грани головки наружного рельса на давление гребня колеса передней колёсной пары,

С_т – центробежная сила тележки,

T – сила трения,

2S₁ – расстояние между точками контакта поверхностей катания колёс у головок рельса.

Силы трения в точках контакта поверхностей катания колёс с поверхностями катания головок рельса по формуле (2.4)

T =   П, (2.4)

где  – коэффициент трения, =0,25;

П – вертикальная нагрузка от колеса на рельс, П=105 кН.

T = 0,25  105 = 26,25 кН.

Первая критическая скорость определяется по формуле (2.5)