При интегрировании дифференциальных уравнений движения вагона в кривых получается обширная расчетная информация о его динамическом состоянии. Эта информация содержит координаты, скорости, ускорения, силы, мощности сил трения, положения колесных пар в колее, величины подъема колеса на гребне. Такая информация позволяет дать исчерпывающий анализ динамических качеств вагона при движении в кривых.
Силы и ускорения определяют нагруженность экипажа, мощности сил трения определяют износы, положения колесных пар в колее и анализ величины подъема колеса на гребне дает возможность проанализировать сход (если он имел месте)).
Начиная с 1994 года, на кафедре «Вагоны и вагонное хозяйство» МИИТ’а проводились исследования, направленные на выяснение причин повышенного износа гребней колес. Эти работы проводились по заказам ЦЛ и ЦВ МПС.
Основными предполагаемыми причинами повышенного износа гребней в кривых могут быть техническое содержание подвижного состава и техническое содержание пути. Если проанализировать изменения, происшедшие в техническом содержании подвижного состава и пути за последние 15-17 лет, то можно отметить, что в техническом содержании подвижного состава не произошло существенных изменений. В то же время техническое содержание пути в значительной степени изменилось. Так, ширина колеи изменилась с 1524 мм на 1520 мм. Изменились нормативы на уширения колеи в кривых и возвышения наружных рельсов. До настоящего времени не было изучено и научно обосновано влияние ширины колеи, уширения колеи в кривых и возвышений наружных рельсов на износы гребней колес.
С этой целью проведены расчеты движения вагона в криволинейных участках пути и дан анализ влияния ширины колеи, уширений колеи в кривых и возвышений наружных рельсов на износы гребней колес. Вместе с тем расчетным путем проводился анализ силового воздействия (боковые силы в центральном подвешивании и рамные силы) для типового и модернизированного вариантов тележек.
В расчетах рассматривалось движение вагона по 8-образной кривой с радиусами 350 м. Расчетный участок состоял из прямой 100 м, переходной кривой 100 м, круговой кривой 200 м, переходной кривой 100 м, прямой вставки 200 м, обратной переходной кривой 100 м, обратной круговой кривой 200 м, обратной переходной кривой 100 м и прямого участка 100 м. Таким образом, общая длина расчетного участка составляла 1200м.
При анализе динамических качеств вагона варьировались:
— ширина колеи от 1506 мм до 1526 мм;
— уширение колеи в кривых от 0 до 20 мм;
— возвышение наружных рельсов от 0 до 150 мм.
Вместе с тем анализировалось влияние радиального зазора между шпинтоном и упругой прокладкой в модернизированном варианте на боковые силы в центральном подвешивании и рамные силы.
Для анализа износов гребней в рассмотрение вводились средние мощности сил трения по колесам вагона, развиваемые при проскальзывании гребней колес относительно рельсов.
⇐Выводы по главе 4 | Динамика пассажирского вагона и пути модернизации тележки КВЗ-ЦНИИ | Анализ влияния ширины колеи, уширений в кривых и возвышений наружных рельсов на показатели износов гребней колес⇒