Коэффициент запаса устойчивости против схода колеса с рельса

Коэффициент запаса устойчивости против схода колеса с рельса λ вычисляют по формулам:

; (6.3)

С ₁= 2Q (b – a ₂) – P_{Z 1-НК} (l + a ₁) + P_{Z 1-ННК} a ₂ + Y _р r + q _НП(b – a ₂); (6.4)

С ₂= 2Q (b – a ₁) – P_{Z 1-ННК} (l + a ₂) + P_{Z 1-НК} a ₁ – Y _р r + q _НП(b – a ₁), (6.5)

где С ₁и С ₂ – промежуточные величины, введенные для упрощения записи основной формулы;

μ ^Н – коэффициент трения между гребнем набегающего колеса и рельсом;

μ ^НН – коэффициент трения между поверхностью катания ненабегающего колеса и рельсом;

β – угол наклона образующей гребня колеса к горизонтальной плоскости, рад. (рисунок 6.1);

Y _р – рамная сила, действующая на колесную пару со стороны подрессоренных масс локомотива, кН;

Q – сила тяжести подрессоренной части локомотива, приходящаяся на шейку оси колесной пары, кН;

q _НП – сила тяжести неподрессоренных частей, приходящаяся на колесную пару, кН, вычисляют по формуле 9.9 (см. 9.3.1.4);

P_{Z 1-НК} и P_{Z 1-ННК} – вертикальные динамические силы в первой ступени рессорного подвешивания (с учетом квазистатических составляющих) соответственно на набегающем и ненабегающем колесах колесной пары, кН (при обезгрузке P_{Z 1-НК} > 0и P_{Z 1-ННК} > 0);

b – половина расстояния между точками приложения вертикальных нагрузок к шейкам оси колесной пары, м;

a ₁ – поперечное расстояние между точкой приложения вертикальной нагрузки на шейку оси на набегающем колесе и точкой контакта на его гребне, м;

a ₂ – поперечное расстояние между точкой приложения вертикальной нагрузки на шейку оси на ненабегающем колесе и точкой контакта на его поверхности катания, м;

r – радиус колеса по кругу катания, м;

l – расстояние между точками контакта с рельсами набегающего и ненабегающего колес, м.

 

 

НК – набегающее колесо;

ННК – ненабегающее колесо.

Рисунок 6.1 – Схема сил, действующих на колесную пару

 

Расстояние l вычисляют по формуле

l = 2 b – (a ₁ + a ₂) (6.6)

Принимают μ^Н = μ^НН = 0,25.

Набегающее на рельс колесо определяют по направлению действия рамной силы, то есть рамная сила направлена от ненабегающего колеса к набегающему.

При вычислении показателя λ используют мгновенные значения динамических процессов Y _р , P_{Z 1-НК} и P_{Z 1-ННК} в один момент времени.

При проектировании данный показатель рассчитывают для всех колесных пар локомотива. При проведении динамико-прочностных испытаний этот показатель рассчитывают для крайних колесных пар локомотива.

Оценку соответствия локомотива требованию 4.4 выполняют по наименьшему из всех вычисленных значений данного показателя.