ҚККА Хабаршысы № 1 (50), 2008

ҚККА Хабаршысы № 1 (50), 2008 
 
 
57
Дополнительные  динамические  силы  Р
i
  в  элементах  системы  определяются  из 
уравнений: 
(
)
(
)
;
5
,
0
5
,
0
5
,
0
5
,
0
3
1
1
4
1
2
1
1
4
1
1
б
б
к
к
к
б
б
к
к
к
z
z
l
l
z
z
z
l
l
z
ж
Р
&
&
&
&
&
−
−
−
+
+
−
−
−
+
=
ϕ
ψ
α
ϕ
ψ
 
(
)
(
)
;
5
,
0
5
,
0
5
,
0
5
,
0
4
2
1
4
2
4
2
1
4
1
2
б
б
к
к
к
б
б
к
к
к
z
z
l
l
z
z
z
l
l
z
ж
Р
&
&
&
&
&
−
−
−
+
+
−
−
+
+
=
ϕ
ψ
α
ϕ
ψ
 
(
)
(
)
;
1
1
1
1
2
1
1
1
1
2
3
кп
кп
б
кп
кп
б
l
z
z
l
z
z
ж
Р
ϕ
α
ϕ
&
&
&
+
−
+
+
−
=
 
(
)
(
)
;
1
1
1
2
2
2
1
2
2
2
4
кп
кп
б
кп
кп
б
l
z
z
l
z
z
ж
Р
ϕ
α
ϕ
&
&
&
+
−
+
+
−
=
 
(
)
(
)
;
2
1
2
3
2
2
1
2
3
2
5
кп
кп
б
кп
кп
б
l
z
z
l
z
z
ж
Р
ϕ
α
ϕ
&
&
&
+
−
+
+
−
=
 
(
)
(
)
;
2
1
2
4
2
2
1
2
4
2
6
кп
кп
б
кп
кп
б
l
z
z
l
z
z
ж
Р
ϕ
α
ϕ
&
&
&
−
−
+
−
−
=
 
(
)
(
)
;
1
3
1
1
2
1
3
1
3
1
1
2
1
3
7
η
β
ϕ
α
η
β
ϕ
&
&
&
&
&
−
−
−
−
+
−
−
−
−
=
п
п
кп
кп
п
п
кп
кп
z
z
l
z
z
z
l
z
ж
Р
 
(
)
(
)
;
1
4
2
1
2
1
3
2
4
2
1
2
1
3
8
η
β
ϕ
α
η
β
ϕ
&
&
&
&
&
−
−
−
+
+
−
−
−
+
=
п
п
кп
кп
п
п
кп
кп
z
z
l
z
z
z
l
z
ж
Р
 
(
)
(
)
;
3
1
3
2
2
2
3
3
1
2
2
2
3
9
η
β
ϕ
α
η
β
ϕ
&
&
&
&
&
−
−
−
+
+
−
−
−
=
п
п
кп
кп
п
кп
кп
z
z
l
z
z
l
z
ж
Р
 
(
)
(
)
;
4
2
4
2
2
2
3
4
2
2
2
2
3
10
η
β
ϕ
α
η
β
ϕ
&
&
&
&
&
−
−
−
+
+
−
−
+
=
п
п
кп
кп
п
кп
кп
z
z
l
z
z
l
z
ж
Р
 
(
)
(
)
;
3
1
4
1
1
4
11
п
п
п
п
z
z
z
z
ж
Р
&
&
β
α
β
+
+
+
=
 
(
)
(
)
;
4
2
4
4
3
4
12
п
п
п
п
z
z
z
z
ж
Р
&
&
β
α
β
+
+
+
=
 
(
)
(
)
;
1
3
4
1
3
4
13
п
п
п
п
z
z
z
z
ж
Р
&
&
β
α
β
+
+
+
=
 
(
)
(
)
;
2
4
4
2
4
4
14
п
п
п
п
z
z
z
z
ж
Р
&
&
β
α
β
+
+
+
=
 
(
) (
)
;
1
1
4
1
1
1
4
1
19
пр
к
к
к
пр
к
к
к
z
l
l
z
z
l
l
z
ж
Р
&
&
&
&
−
−
−
+
−
−
−
=
ϕ
ψ
α
ϕ
ψ
 
(
) (
)
;
2
1
4
1
2
1
4
1
20
пр
к
к
к
пр
к
к
к
z
l
l
z
z
l
l
z
ж
Р
&
&
&
&
−
+
−
+
−
+
−
=
ϕ
ψ
α
ϕ
ψ
 
1
4
1
4
21
пр
пр
z
z
ж
Р
&
α
+
=
; 
;
2
4
2
4
22
пр
пр
z
z
ж
Р
&
α
+
=
 
(
)
(
)
т
к
к
к
т
к
к
к
у
l
l
у
у
l
l
у
ж
Р
&
&
&
&
−
−
−
+
−
−
−
=
ϕ
θ
α
ϕ
θ
6
4
6
6
4
6
23
; 
(
)
(
)
т
к
к
к
т
к
к
к
у
l
l
у
у
l
l
у
ж
Р
&
&
&
&
−
−
−
+
−
−
−
=
ϕ
θ
α
ϕ
θ
6
4
6
6
4
6
24
; 
(
)
(
)
к
к
к
к
к
к
l
l
у
l
l
у
ж
Р
ϕ
θ
α
ϕ
θ
&
&
&
6
4
6
6
4
6
25
−
+
+
−
+
=
; 
(
)
(
)
к
к
к
к
к
к
l
у
l
l
у
ж
Р
ϕ
θ
α
ϕ
θ
&
&
&
−
+
+
−
+
=
4
6
6
4
6
26
, 
где 
i
η
 – ордината траектории центра тяжести i-го колеса. 
 
Рисунок 2 – Вертикальные силы взаимодействия колеса четырехосного полувагона 
с сердечником крестовины глухого пересечения ГП6 
 
Р, кН
200 
100 
0 
2 4
6
8
N сечений 
40 Гц
6 см 
силы, полученные экспериментально; 
силы, полученные расчетным путем. 

ҚККА Хабаршысы № 1 (50), 2008 
 
 
58
Горизонтальные  поперечные  силы  взаимодействия  Р
15 
–  Р
18
  определяются  по 
различным  уравнениям  в  зависимости  от  того,  имеются  или  отсутствуют  зазоры  между 
гребнями колес и рельсовыми нитями. 
Характеристики  расчетной  системы  «экипаж-путь»  определены  подбором  при 
решении  задачи  движения  экипажа  по  неровностям,  полученным  экспериментальным 
путем.  Определенные  в  процессе  решения  вертикальные  силы,  передаются  от  колес 
четырехосного    полувагона  на  сердечники  крестовин,  сопоставлялись  при  этом  с 
аналогичными силами, полученными экспериментально (рисунок  2). 
Из  рисунка 2 видно,  что  величины  сил,  а  также  характер  изменения  по  длине 
сердечников практически совпадают с силами, полученными экспериментально. 
Выводы 
На  основании  расчётной    схемы    «экипаж-путь»,  исследованы    взаимодействие 
пути и подвижного состава в  вертикальной  и горизонтальной плоскостях.  
Экспериментальным путем получены характеристики расчетной системы «экипаж-
путь»,  которые  определены  подбором  при  решении  задачи  движения  экипажа  по 
неровностям,  
ЛИТЕРАТУРА 
 
1. Долматов А.А., Кочинов А.Д., Кудрявцев Н.Н. и др. Особенности динамики вагонов при 
высокой скорости движения /Труды ВНИИЖТ. Вып. 342, 1980, 160с. 
2. Яковлев  В.Ф.,  Семенов  И.И.  Исследование  упругодинамических  характеристик  пути  и 
определение  динамических  вертикальных  сил  в  крестовине. /Труды  ЛИИЖТ.  Вып. 222, 1984, - 
с.106-136с. 
3. Данилов В.Н. Расчет рельсовой нити в зоне стыка //Труды ВНИИЖТ. Вып. 170, 62с. 
4. Лазарян  В.А.  и  др.  Дифференциальные  уравнения  пространственных  колебаний 
четырехосного  грузового  вагона  при  движении  по  инерционному  пути  /Труды  ДИИТ.  Вып. 138, 
с.3-16. 
5. Вериго  М.Ф.  Вертикальные  силы,  действующие  на  путь  при  движении  подвижного 
состава /Труды ВНИИЖТ. Вып. 1955, с.25-288. 
6. Медель В.Б. Взаимодействие электровоза и пути. /Трансжелдориздат, 1960, 260 с. 
 
 
УДК 625.145.3 
 
Солоненко Владимир Гельевич - д.т.н., профессор (Алматы, КазАТК) 
Абдиев Шубай Дукенбаевач - директор (Алматы, ЛВЧД-25) 
Койшигул Тусупбек Куанышевич - президент (Астана, АО «Вагонсервис») 
Туркебаев Мухангали Жамбулович - ассистент (Алматы, КазАТК) 
 
МЕТОДИКА ВПИСЫВАНИЯ В КРИВЫЕ ВАГОНОВ С УЧЕТОМ 
ДЕЙСТВИЯ ПРОДОЛЬНЫХ СИЛ 
 
Теории вписывания подвижного  состава  в кривые посвящено большое количество  
работ,  как  зарубежных,  так  и  отечественных  ученых /1-3/. Наиболее  практическое 
применение  получил  обобщенный  графоаналитический  способ    расчетов  вписывания 
разработанный  профессором Ершковым О.П. /4/. При расчетах  по этому способу строят 
графические    зависимости  направляющих,  боковых  и  рамных  сил    от  величины  
непогашенного  ускорения,  названные  автором  графиками-паспортами,  нашедшими  
широкое  применение в практических расчетах /5/.  
Качение  колес    железнодорожных    экипажей  всегда  сопровождается    более      или 
менее      значительным    скольжением    их  по  рельсам.  Возникающие    при  этом  силы   
трения  особенно велики  при  вписывании  экипажей в  кривые. От уровня  поперечных   
составляющих сил трения  зависят  боковые  силы, передающиеся на путь, а  продольные   

ҚККА Хабаршысы № 1 (50), 2008 
 
 
59
составляющие  сил  трения    в  сумме    с  касательными      силами      торможения    могут 
привести к повышенному угону  пути. 
 Учитывая    многообразие    факторов,  характеризующих    процесс    вписывания   
целесообразно  выполнять  статистическую    оценку    этих  факторов.  Следует    уделить  
внимание    построению    зависимости    сил,  действующих    при    вписывании,  от  
непогашенного    ускорения.  Ранее      результаты    расчетов  оформляли  как    функции 
зависящие  от  скорости  движения  экипажа в кривой  заданного  радиуса, в практическом  
диапазоне    изменения    поперечных      непогашенных    ускорений    (
7
,
0
±
м/с
2
)  силы    в 
функции  от
нп
α
 имеют  линейный  характер. Непогашенное  ускорение,  действующее  на 
экипаж    при  движении    по  кривой,  объединяет      три  важные  характеристики:  радиус 
кривой R, возвышение наружного  радиуса h и скорость 
ν
    движения экипажа  по этой 
кривой:                                                   
S
h
q
R
нп
−
=
2
2
6
,
3
ν
α
,                                                        (1) 
 
где   S – расстояние между  кругами  катания колес, (S=1,6м); q – ускорение силы  тяжести 
 
Для  сопоставления  воздействия    на  путь  четырехосного  и  восьмиосного 
полувагонов  в кривых  при действии   на них  продольных сил, возникающих  в поездах  
при  электрическом  торможении   можно   построить   графики паспорта вписывания этих 
вагонов в кривые.  В таблице 1  приведены необходимые  характеристики  этих вагонов. 
При    движении    по  кривой  на  полувагон  и  груз  действует  поперечное  ускорение 
(
НП
α
)  и  соответствующие    горизонтальные  силы.  В  общем    случае  непогашенная  
поперечная  сила,  действующая на тело  массой   Q  равна  
НП
НП
Q
F
α
=
 
В  расчетах  следует  учесть,  что  инерционные  силы,  приложенные  в  
соответствующих    центрах    тяжести,  действуют  в    плоскости    пути.  Приложенные  к 
кузову      восьмиосного    полувагона  непогашенные  силы    передаются  на  соединительные 
балки через  шкворни.  В каждой  балке  прилагается сила 
HK
K
F
S
5
,
0
=
. 
 
Таблица 1 Характеристики  четырехосного и  восьмиосного полувагонов 
 
 п/п 
 Характеристики полувагонов 
Четырех-
осный 
Восьмиос-
ный 
1. 
 Масса вагона (тара), т 22 
43,3 
2. 
 Грузоподьемность, 69 
125 
3. 
Расчетная нагрузка  от оси на рельсы Р
ст
, Кн 215.8 
215.8 
4. 
Масса тележки Q, т  
4.8 
- 
5. 
База тележки, l
б
, см 185 
185(320) 
6. 
Масса груженого кузова Qт(т) 81.4 
144.3 
7. 
Масса соединительной балки Q
б
, т - 
2.4 
8. 
Расстояние между осями тележек  l
n, 
 см
 
 185 
185-135-185 
Примечание*  В  скобках  указаны  характеристики    одной    тележки  ЦНИИ-Х3,  составляющей 
четырехосную тележку восьмиосного вагона. 
 
Кроме того на каждую соединительную балку  действует  непогашенная сила  F
нб
 и 
поперечная  горизонтальная  составляющая  продольной  силы 
2
,
1
N
H
Δ
,  имеющая 
направление, соответствующее схеме  перекоса экипажа. 
Из    рассмотрения    условий  равновесия    соединительных    балок  (рисунок 1) 
определим величины  поперечных горизонтальных  сил S
I
-S
IV
 , приложенных  к  шкворням 
соответствующих тележек с учетом  моментов сил трения    m
ц
, возникающих в  опорных  
устройствах вагонов.  

жүктеу/скачать 5,12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: