11.Модель вписывания тележки в круговую кривую. Причины появления дополнительных упругих скоростей контактных точек колес.

Модель вписываниятележки в круговую кривую

Модель тележки при вписывании в кривую имеет ряд упрощений:

1. Вписывание тележки в кривую рассматривается как движение плоской неизменяемойфигурыА1 А2 А3 А4 в плоскости рельсовой колеи. Точкам А (i=1,2,3,4) соответствуют точки контакта поверхностей катания колес и головок рельсов;

2. Скорость центра шкворневого (пятникового) узла постоянна;

3. Продольные касательные силы в точках контакта колес с рельсами уравновешиваются вращающими моментами тяговых двигателей тележки и силами сопротивления ее движению в кривой;

4. Поперечная внешняя сила, приложенная в центре шкворневого (пят-

никового) узла тележки, уравновешивается центробежными силами;

5. Силовая нагрузка, перпендикулярная плоскости рельсовой колеи,

равномерно распределяется на четыре колеса тележки;

6. Продольные касательные силы в точках контакта возникают вслед-

ствие упругих смещений колес относительно рельсов, эти смещения про-

порциональны разности скорости контактной точки колеса от вращения вокруг оси КП и скорости центра тележки.

Кинематическая схема тележки при хордовой установке

Движение тележки, удовлетворяющее этим соотношениям, можно счи-

тать состоящим из двух движений: поступательного – вместе с центром

С и вращательного – вокруг оси Zc с постоянной угловой скоростью

ω = V*R . Ось Zc перпендикулярна плоскости рельсовой колеи и проходит через центр тележки – С. Равномерное вращение тележки вокруг оси Zc может осуществляться, если сумма моментов всех внешних сил, действующих на тележку относительно этой оси, равна нулю. Известно, что движение тележки в круговой кривой с сохранением хор- дового положения и с постоянной угловой скоростью может происходить без касания наружного рельса гребнем набегающего колеса. При этом сила давления гребня набегающего колеса на рельс минимальна, что является положительным фактом. Однако, при хордовой установке тележки в кривой существуют две причины появления неуравновешенных составляющих касательных сил в точках контакта колес, способствующих разворачиванию тележки вокруг оси Z . Касательные силы (силы крипа) – эти силы следствие дополнительных упругих смещение точек контакта поверхностей катания колес относительно рельса, величины сил пропорциональны скоростям упругого проскальзывания по рельсам контактных точек колес. Причины появления дополнительных упругих скоростей контактных то- чек колес:

1. Вращение тележки вокруг оси Zс (по часовой стрелке) с угловой скоростью ῳ=V/R приводит к возникновению в точках контакта колес рельсами дополнительных скоростей упругого проскальзывания .

2. Неодинаковость диаметров окружностей катания колес (при смещении к наружнему рельсу )

3. Относительное движении тележки с угловой скоростью лямбда.

4. Угол перекоса тележки.