Коэффициент запаса устойчивости против схода колеса с рельса

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

; (6.3)

С₁= 2Q (b – a₂) – P_Z1-НК (l + a₁) + P_Z1-ННК a₂ + Y_р r + q_НП(b – a₂) ; (6.4)

С₂= 2Q (b – a₁) – P_Z1-ННК (l + a₂) + P_Z1-НК a₁ – Y_р r + q_НП(b – a₁) , (6.5)

где С₁и С₂ – 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_Z1-НК и P_Z1-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_Z1-НК > 0и P_Z1-ННК > 0);

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

a₁ – поперечное расстояние между точкой приложения вертикальной нагрузки на шейку оси на набегающем колесе и точкой контакта на его гребне, м;

a₂ – 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 = 2b – (a₁ + a₂) (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_Z1-НК и P_Z1-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.