- •Основные задачи динамики вагонов.
- •Основные этапы решения задач по динамике вагонов.
- •Основные причины колебания вагонов.
- •Угловые перемещения колесной пары
- •Виды колебаний
- •Динамические характеристики верхнего строения пути.
- •Стрелочные переводы.
- •Виды колебаний.
- •Характеристики элементов соединений.
- •Принцип Даламбера.
- •Вынужденные колебания простейшей системы.
- •Динамическая модель вагона.
- •Составление уравнений вертикальных колебаний моделей с одной степенью свободы при кинематическом возмущении.
- •Расчет параметров гасителей колебаний простейшей колебательной системы.
- •Свободные колебания в недемпфированной системе.
- •Свободные колебания в системе с гидравлическим гасителем колебаний.
- •Матричная форма записи уравнений колебаний.
- •Принцип составления уравнений колебаний в матричной форме на примере одноосной модели с двумя степенями свободы.
- •Правило записи в матричную форму.
- •Вынужденные колебания динамических систем.
- •Частотный метод исследования вынужденных колебаний.
- •Кинематическое описание процесса качения колесных пар по рельсам. Расчетная схема.
- •Меры принимаемые для снижения интенсивности извилистого движения подвижного состава.
- •Упругое проскальзывание. Смещение волокон колеса и рельса при образовании контактного пятна.
Упругое проскальзывание. Смещение волокон колеса и рельса при образовании контактного пятна.
При передачи вертикальной силы от колеса на рельс возникает малая зона контакта с большим удельным давлением – контактное пятно.
Рисунок. Деформация колеса в зоне контакта при действии вертикальной силы на колесо в плоскости xz.
Рисунок.
Если к колесу не приложен вращающий момент или горизонтальная сила, то зона контакта (пятно) симметрична относительно оси z. Площадь контакта представляет собой эллипс. Объемная эпюра нормального давления на рельс представляет собой полуэлипсоид.
Рассмотри процессы происходящие при движении колеса под действием вращающего момента.
Рисунок
Касательные напряжения в контактном пятне ab приводят к удлинению (растяжению) рабочей поверхности колеса, вследствие чего точка a переместилась в положение a1, её место заняла точка a0. Под влиянием касательных деформаций в колесе волокно оа бывшее ранее прямолинейным принимает криволинейное очертание оа1, под действием вращающего момента М точка на круге катания перешла из положения n0 в положение n, колесо повернулось на угол α, причем геометрический центр колеса О не получил поступательного перемещения, поверхностные касательные напряжения определяются элементарными силами трения лежащими в плоскостях соответствующих контактных пятен. Эти силы суммируясь образуют силу сцепления, приложенную к контактному пятну колеса (направленную в сторону движения) и противоположно направленную ей силу, приложенную к рельсу. Зона контакта разделяется на две области:
Область А: сохраняется сцепление и происходят упругие деформации волокон, вызывающих образование силы сцепления (в режиме тяги материал бандажа сжимается, а рельса растягивается)
Область Б: происходит явление скольжения, то есть колеса катятся по волокнам рельса не вызывая сил трения (аналогично буксированию)
В следствие различий деформации колеса и рельса в зоне контакта путь, пройденный геометрическим центром колеса меньше пути подсчитанного по угловой скорости вращения колеса, предположением качений без скольжения называют псевдоскольжением или крипом.
В соответствии различают продольный и поперечный крип. Оворотный крип называется спин.