ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Напряжения в железнодорожном пути из "История науки о сопротивлении материалов " Обширная экспериментальная работа была проведена по измерению деформации железнодорожного пути под подвижными нагрузками. Однако на первоначальные измерения этого рода, в которых использовались измерительные приборы механического типа, положиться нельзя. А. Васютынский изобрел оптический метод, и ему удалось получить фотографические снимки деформации изгиба и прогибов рельса под колесами движущегося лoкoмoтивa ). [c.517] Полевые испытания выяснили большое влияние динамического фактора на напряжения, возникающие в железнодорожном пути под колесами в движении. Васютынский в упомянутой выше диссертации указывает, что колеса некоторых товарных вагонов с изношенными поверхностями бандажей вызывают в рельсах большие прогибы, чем тяжелые колеса локомотивов с гладкой поверхностью бандажа. Насколько известно, первое теоретическое исследование динамического воздействия смятых колесных бандажей и выбоин в рельсах было проведено Н. П. Петровым )— основоположником гидродинамической теории трения в машинах. Пренебрегая в своем исследовании массой рельса и рассматривая его как балку, лежащую на равноудаленных упругих опорах, он выводит дифференциальное уравнение, аналогичное уравнению Уиллиса (см. стр. 212). Интегрирование этого уравнения производится приближенным численным методом. Вычисляя давление колеса на рельс, он учитывает при этом не только изгиб рельсов. [c.518] Можно показать, что дополнительный динамический прогиб, вызываемый выбоиной, пропорционален о и зависит от величины отношения TJT, где Т—период вертикальных колебаний колеса, возникающих под воздействием на него рельса как пружины, а Tj—время, в течение которого колесо проходит выбоину. Наибольший дополнительный прогиб, равный 1,47 S, получается при скорости, соответствующей Т 1Т=2/3. Отсюда можно заключить, что дополнительное динамическое давление, являющееся результатом выбоины, равно приблизительно нагрузке, производящей статический прогиб рельса, равный 1,5 3. Мы видим, что сравнительно малая выбоина производит при определенных скоростях весьма заметный динамический эффект. [c.519] В этом расчете массой рельса пренебрегают как малой в сравнении с массой колеса. Это допустимо, если время велико в сравнении с периодом колебаний рельса на его упругом основании. [c.519] При выводе уравнения (а) предполагалось, что прогиб в произвольном поперечном сечении балки пропорционален давлению на основание в том же сечении. Но если мы будем рассматривать основание как полубескопечное упругое тело, прогиб в любом поперечном сечении балки будет функцией распределенного по длине балки давления и задача определения прогибов осложняется. Такое более углубленное исследование было выполнено М. Био ) и К. Маргэрром ). Последний показал, что согласно более точной теории наибольшее напряжение изгиба в балке получается приблизительно на 20% выше определяемого элементарной формулой ). [c.519] Вернуться к основной статье