ФУЛЛ_ЛЕК_Шилер
.pdf
При тангенциальных (тяговых) усилиях в направлении качения на передней части площадки контакта имеет место зона сцепления, а на задней — зона микроскольжения.
Направление
движения
Сцепление Микроскольжение
Распределение касательных усилий по площадке контакта
Распределение продольных сил тяги (сил крипа) по площадке контакта
fN
0,2-10%
Микроскольжение
Сцепление
Распределение касательных усилий на площадке контакта
u
V
Расчеты показывают, что непосредственно под площадкой контакта материал находится в трехосном напряженном состоянии. Три компоненты тензора напряжения примерно равны, в результате чего достигается высокий уровень несущей способности материала. Далее вглубь материала эти напряжения становятся неравными, и уровень максимальных касательных напряжений достигает своего наивысшего значения.
2,0
1,5
Глубина от поверхнос
ти, мм
1,0
0,5
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
Относительное напряжение
Напряжения под контактной площадкой при действии нагрузки:
Z /q0 |
- нормальные напряжения; |
Y /q0 |
и Х /q0 - напряжения параллельные площадке контакта |
1/q0 |
- максимальное касательное напряжение. |
Микротрещины , и дефекты на поверхности катания бандажа
Извилистое движение одиночной колесной пары
•Двигаясь по прямым участкам пути, экипаж описывает сложную волнообразную траекторию. Такое сложное движение называется извилистым, в процессе которого в экипажах возникают большие силы инерции, создающие значительное боковое давление колес на рельсы, что и является одной из
основных причин ограничения скорости движения поезда.
•Изучение извилистого движения начинают с рассмотрения движения одиночной колесной пары. Выбирают два крайних случая: первый, простой — движение одиночной колесной пары без проскальзывания колес по головкам рельсов; второй, более сложный — движение с непрерывным скольжением. В действительности, вероятно, одиночная колесная пара движется попеременно то без скольжения, то со скольжением.
Расчетная схема качения одиночной колесной пары в рельсовой колее в горизонтальной плоскости с проскальзыванием по рельсам
Вид сбоку |
Фронтальный |
|
вид |
||
|
Х |
V |
|
|
Х |
Л |
|
П |
|
|
|
|
|
N Л |
|
|
N |
|
|
M |
|
|
d |
d |
П |
||
Z |
Ин.Y |
Z |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
PИн. Х |
|
|
|
ЦТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
PРЛ . Х PРП . Х |
|
Х |
|
|
s |
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная схема качения одиночной колесной пары в
рельсовой колее в горизонтальной плоскости с проскальзыванием по рельсам
Вид сверху
РРЛ .Y
Х
w
РРЛ . Х
Z
Ось пути
ЦТ
M ИН .Z
РИН .Y
РРП . Х
РРП .Y
Расчетная система уравнений, которая составлена по расчетной схеме состоит из двух групп уравнений:
первая — уравнения движения, составляемые по методу
Даламбера;
Р р л.y Р р п.y Ри н.y N Л t g Л N Пt g П 0;Р р л.х Р р п.х s M и н.z 0;
Рин.y mкп y;
где M ин.z I z , – силы инерции и моменты сил инерции
неподрессоренных масс колесной пары и жестко связанных с ней частей в направлениях соответствующих осей.
mкп;I z — соответственно масса и момент инерции колесной пары.
Р р л.х;Р р п.х
где Р р л.y Р р п.y — горизонтальные проекции сил в
точках контакта колес с левым и правым рельсами на
оси х, у;
N л,N п — вертикальные реакции левого и правого рельсов;
вторая — уравнения связей, определяющие зависимость сил взаимодействия колесной пары с рельсами от скорости скольжения, напишем как выражения сил трения в точках контакта колес и
рельсов:
Зависимость силы трения колеса по рельсу от
относительной скорости скольжения
F
Fmax
F k Vu
u |
u |
|||
|
|
|
|
|
V |
||||
|
||||
V КР |
||||