 |
Параметры ходовых частей подвижного состава
|
|
|
|
| Тип экипажа | Конструкционная скорость V, км/ч | Радиус колеса по кругу катания r, см | Число осей в жесткой базе | Длинна жесткой базы L, см | Поперечные разбеги осей η, мм | |
| Крайних η1 | Средней трехосной тележки η2 | |||||
| Электровозы переменного тока | ||||||
| ВЛ 60 | 62,5 | 1,0 | 15,5 | |||
| ВЛ 60К | 62,5 | 1,0 | 15,5 | |||
| ВЛ 80, ВЛ 80К | 62,5 | 1,0 | - | |||
| ВЛ 82м | 62,5 | 1,0 | - | |||
| Ф | 62,5 | |||||
| ФП | 62,5 | |||||
| ЧС4Т | 62,5 | 1,3 | 1,3 | |||
| К | 62,5 | - | - | |||
| ВЛ 65 | 62,5 | - | ||||
| Электровозы постоянного тока | ||||||
| ВЛ23 | ||||||
| ВЛ8 | 2,9 | - | ||||
| ВЛ10 | 62.5 | 1,0 | - | |||
| ЧС 1 | 62,5 | |||||
| ЧС 2м, ЧС 2Т | 62,5 | |||||
| ЧС 3 | 62,5 | |||||
| ЧС200 | 62,5 | |||||
| Тепловозы | ||||||
| ТЭ7 | 52,5 | 1,5 | ||||
| ТЭ3, ТЭ30 | 52,5 | 1,5 | ||||
| 2ТЭ10Л | 52,5 | 1,5 | ||||
| 2ТЭ10В | 52,5 | 1,5 | ||||
| 2ТЭ116 | 52,5 | 1,5 | ||||
| 2ТЭ121 | 52,5 | 1,5 | ||||
| Т ЭП10 | 52,5 | 1,5 | ||||
| ТЭП60 | 52,5 | |||||
| ТЭП70 | 52,5 | 1,5 | ||||
| ТЭП75 | 61,0 | 1,5 | ||||
| ТГ102К | 61,0 | 1,5 | - | |||
| Вагоны | ||||||
| Грузовой 4-осный | - | 47,5 | - | |||
| Грузовой 6-осный | - | 47,5 | ||||
| Пассажирский | - | 52,5 | - |
Правилами технической эксплуатации железных дорог РФ [2] установлены следующие нормы ширины колеи (табл. 10).
Таблица 10
Нормативная ширина колеи
| План линии | Ширина колеи, мм, при шпалах | |
| деревянных | железобетонных | |
| Прямая | ||
| Кривая R>350м | ||
| Кривая R=349…300м | - | |
| Кривая R<299 м | - |
Допускаются отклонения по уширению до +8 мм ипо сужению до - 4 мм, а на участках со скоростью движения не свыше 50 км/ч соответственно до +10 и - 4 мм.
|
|
|
В курсовой работе необходимо для заданного экипажа (локомотива или вагона) определить оптимальную и минимально-допустимую ширину колеи в кривой данного радиуса, сравнить ее с нормативной и сделать соответствуюший вывод о характере вписывания данного экипажа в кривую.
Определение оптимальной ширины колеи. При определении оптимальной ширины колеи за исходную принимают схему свободного вписывания. На рисунке 17 представлена схема такого вписывания для трехосной тележки с учетом разбегов 
крайних осей.
Рис. 17. Схема свободного вписывания трехосной тележки в кривую
Для двухосной тележки принципиальная схема сохраняется такой же (без средней оси). Точкой О обозначен центр вращения тележки. При свободном вписывании он находится на задней оси и внутреннее колесо этой оси своим гребнем касается внутренней нити кривой, не взаимодействуя с ней. [1,6]
Оптимальная ширина колеи 
,мм, определяется по формуле
= 
,
где 
- максимальная ширина колесной пары;
- стрела изгиба наружного рельса при хорде АВ, мм,
- допуск на сужение колеи.
Величина стрелы определяется по формуле
,
где - расстояние от центра вращения тележки до геометрической оси первой колесной пары, равное в данном случае длине жесткой базы L, мм;
R -радиус кривой, мм;
b - расстояние от оси первой колесной пары до точки касания гребня колеса с рельсом, определяемое по формуле,
где r - радиус колеса, мм;
t - расстояние от поверхности катания до точки прижатия гребня к боковой грани готовки рельса (глубина касания); принимается равным 10 мм,
tg 
- тангенс угла наклона рабочей поверхности гребня колеса к горизонту (угол для нового вагонного колеса равен 60°, для локомотивных бандажей — 70°);
S = 1520 мм.
Значения величин L, r, представлены в таблице 9.
|
|
|
Полученное значение сравнивают с нормативным [S] по данным таблицы 10. Если ≤[S], то принимают нормативную ширину колеи. Если же окажется больше [S], то необходимо определить минимально допустимую ширину колеи.
Определение минимально допустимой ширины колеи. В этом случае за исходную принимают схему заклиненного вписывания (см. рис. 18, 19).
Учитывая, что заклиненное вписывание не допускается, к полученной по этим
схемам ширине 
, прибавляют величину зазора 
между боковой рабочей гранью рельса и гребнем колеса.
Рис. 18. Схема заклиненного вписывания трехосной тележки без поперечных разбегов осей
Величины их определяются по формулам:
где 
Рис. 19, Схема заклиненного вписывания трехосной тележки с поперечными разбегами осей
Для трехосной тележки следует рассматривать два случая.
1. Трехосная тележка не имеет разбегов (рис. 18).
В этом случае трехосная тележка будет заклинена в точках А, В и С и ширина колеи определится выражением
2. Трехосная тележка имеет разбеги (рис.19).
Вначале определим сумму разбегов
,
где - разбег крайних осей тележки;
- разбег средней оси тележки.
Сравним 
с величиной 
, полученной по формуле.
Если ≥ , то тележка будет заклинена в точках А, В, С и Д и ширина колеи 
определится выражением
Если < , то тележка будет заклинена в точках А, В и С (см. рис. 18). Ширина колеи в этом случае
Полученное значение необходимо сравнить с нормативной шириной колеи [S] для принятого радиуса R кривой (см. табл. 10).
Если <[S], то принимается нормативная ширина колеи. Во всех случаях минимально допустимая ширина колеи не должна превышать максимальную ширину, установленную ПТЭ для кривого участка пути и равную 1535 мм.
Если же по расчетам окажется, что >[ 
], то необходимо увеличить радиус кривой, а при R≤ 150 м предусмотреть установку контррельсов.
Пример: Определить оптимальную и минимально необходимую ширину рельсовой колеи в кривой радиусом R = 300 м для пропуска электровоза ЧС2М. имеющего радиус колеса r = 625 мм, трехосные тележки с жесткой базой L = 4600 мм, поперечные разбеги осей =0, 
=0.
Оптимальная ширина колеи определяется по формуле
Максимальная ширина колесной пары в соответствии с данными /1/
|
|
|
1509мм.
Величина стрелы определяется по формуле
Здесь 
= 4600 мм - расстояние от центра О вращения тележки до геометрической оси первой колесной пары.
b - расстояние от оси колесной пары до точки касания гребня с рельсом, определяемое по формуле
= 
Пользуясь формулой найдем 
Находим требуемую ширину колеи:
= 1509+36 -0+4 = 1 549мм = 1549 мм >1530мм.
В связи с тем, что требуемая ширина колеи для свободного вписывания электровоза ЧС2М получилась больше установленной ПТЭ для кривой радиусом 300 м, следует перейти к определению минимально допустимой ширины колеи.
Так как трехосная тележка ЧС2М не имеет поперечных разбегов = =0, то в этом случае определится выражением:
Стрела изгиба наружной нити кривой определяется по формулам
Согласно /1/ 
= 7 мм.
Минимально допустимая ширина колеи
= 1509 + 9 + 4 + 3,5 = 1526мм < 1530 мм.
То есть, требования ПТЭ не нарушены.
Приложение 1
|
|
|
