Устойчивость вагона против опрокидывания вокруг рельса

При движении вагона в кривой на него действует избыточная центробежная сила, которая при неблагоприятном сочетании с ветровой нагрузкой и динамическими силами, возникающими при колебаниях вагона, стремится опрокинуть вагон наружу кривой. В качестве меры поперечной устойчивости вагона против опрокидывания вокруг одного из рельсов обычно принимается: ,

где - коэффициент устойчивости против опрокидывания вагона вокруг рельса;

- дополнительна вертикальная нагрузка, обезгруживающая или загружающая колёса одной стороны вагона тележки при действии статически приложенных боковых сил;

- вертикальная статическая нагрузка на колёса одной стороны вагона (тележки) при отсутствии боковых сил;

Коэффициент характеризует степень статической обезгрузки колёс одной стороны вагона. Опрокидывание наступает при При отсутствии боковых сил Очевидно, что для того, чтобы иметь необходимый запас устойчивости против опрокидывания при действии дополнительных дополнительных динамических нагрузок, возникающих при колебаниях, и не допускать значительной обезгрузки колёс одной стороны вагона, понижающей их сопротивляемость против схода с рельсов, максимально допускаемое значение [ ] должно выбираться существенно ниже единицы. Нормами МПС установлены [ ]=0,7 для пассажирских вагонов и [ ]=0,5 для грузовых вагонов (так как последние, обладая более низкими ходовыми качествами, требуют большего запаса на динамику).

Полагая на рисунке все силы приходящимися на одну тележку, можно записать:

где - ветровая нагрузка на боковую поверхность вагона, приходящаяся на одну тележку;

- высота до точки приложения равнодействующей ветровой нагрузки от уровня головок рельсов;

- избыточная центробежная сила (уменьшенная за счет возвышения наружного рельса), действующая на одну тележку;

- высота центра тяжести вагона от уровня головки рельсов;

- вес вагона, приходящийся на одну тележку;

- расстояние между кругами катания колёсных пар поперек вагона.

Из полученного уравнения после алгебраических преобразований и с учётом того, что , можно определить: .