Контакт колеса с рельсом

Теория Герца находит широкое применение в машиностроении. В частности, Н. М. Беляев ) одним из первых приложил ее к расчету прочности рельс. Вопрос об адекватности теории Герца в задаче контакта колеса с рельсом был исследован в недавней работе ) путем численных расчетов с применением конечно-элементных моделей. [c.80]

Как известно из механики, для приведения в движение какого-либо тела к нему необходимо приложить внешнюю силу, по величине превосходящую силы сопротивления движению. Следовательно, чтобы привести в движение поезд, также необходимо приложить внешнюю силу, которая была бы способна преодолеть силы сопротивления его движению. Такой силой является сила тяги локомотива, которая реализуется в точках контакта колес с рельсами. [c.3]

Как известно, эта сила, являясь внешней по отношению к вращающемуся колесу и внутренней по отношению ко всей массе поезда, не может замедлить или остановить поезд. Она стремится только остановить вращение колес и вызвать реакцию Вк в точке контакта колес с рельсами. Эта реакция В , по величине равная тормозной силе, направлена против движения поезда и равна произведению Рг 5, где Р — нагрузка на колесо (в Т), яр — коэффициент сцепления колеса с рельсом. [c.7]

Таким образом, для получения тормозной силы необходимо, с одной стороны, наличие силы трения между поверхностью трения тормозных колодок и поверхностью катания колесных пар, а с другой — контакт колес с рельсами от нагрузки на ось (силу сцепления). [c.7]

Р — нагрузка на ось ij) — коэффициент сцепления в точке контакта колеса с рельсом. [c.93]

В месте контакта колес с рельсами возникает тормозная сила не только при колодочном тормозе, но и при дисковом, электрическом и др. [c.9]

При нарушении сцепления в месте контакта колеса с рельсом развивается высокая температура. В зависимости от характера и длительности скольжения колеса на его поверхности может образоваться сдвиг металла ( навар ), ползун (плоская площадка) или изменится структура металла, в результате чего в дальнейшем происходит выкрашивание поверхности и появляются выщербины. [c.12]

Убеждаются в том, что песок попадает в место контакта колеса с рельсом. [c.66]

В том, что в точках зоны контакта возникает объемное напряженное состояние, легко убедиться из простейших физических соображений, рассмотрев какой-либо частный случай контакта деталей, скажем, контакт колеса с рельсом. Мысленно выделив бесконечно малый параллелепипед в окрестности некоторой точки головки рельса (рис. 11.3), заключаем, что давление, действующее на верхнюю грань параллелепипеда, должно вызвать деформации не только в направлении оси г, но и в направлениях осей х и у. Этим деформациям препятствует материал рельса, окружающий мысленно выделенный параллелепипед, и, следовательно, на его гранях, перпендикулярных осям хяу, возникают напряжения сжатия (см. стр. 118 и рис. 3.5). [c.436]

Проверяют действие песочниц. Песок должен подаваться в зону контакта колеса с рельсом, а расход песка—составлять от 400 до 700 г/мин в зависимости от принятых норм на дороге, определяемых профилем пути и климатическими условиями. [c.143]

Напряжения смятия в месте контакта колеса с рельсом. [c.297]

В том, что в точках зоны контакта возникает объемное напряженное состояние, легко убедиться из простейших физических соображений, рассмотрев какой-либо частный случай контакта деталей, скажем, контакт колеса с рельсом. Мысленно 310 [c.310]

В технической литературе проверку поверхности катания ходовых колес кранов и рельсов подкранового пути рекомендуется определять исходя из контактного напряжения. В зависимости от характера поверхности касания ходового колеса с рельсом различают линейный контакт колеса с рельсом (рис. 49) и точечный контакт (рис. 50). [c.87]

Рис. 49. Линейный контакт колеса с рельсом

Самоходные тележки и стеллажи имеют электрический привод от низковольтной сети или от аккумуляторной батареи, размещенной непосредственно на подвижной единице. В качестве линии низкого напряжения используют контактный провод и рельсы узкой колеи. Такие устройства просты по конструкции, но требуют постоянного ухода за рельсами, так как из-за их загрязнения теряется электрический контакт. Однако содержание рельсов упрощается, если укладку их выполнить с наклоном в наружные стороны под углом 15—20° к вертикали. Контакт колес с рельсами в этом случае значительно улучшается. [c.30]

Рис. 3.3. Характерные случаи контакта колес с рельсами для различных типов подвесных дорог

V — качение выпуклого тора по желобу (точечный контакт). Характерные случаи контакта колеса с рельсом для дорог разного типа изображены на рис. 3.3. [c.43]

Пример 4. Определим допускаемую нагрузку на колесо, имеющее вогнутый обод, Dk = 0.25 м и Го. к = —0,03 м, которое работает на дороге с двухголовым рельсом 160/40, по ГОСТ 19240—73, прокатанным из стали Ст5. Остальные условия те же, что и в предыдущих примерах. Здесь IV случай контакта колеса с рельсом. Определяем вспомогательную функцию по формуле (3.10) [c.47]

Износ (прокат) бандажей представляет собой явление, состоящее из двух одновременно протекающих процессов смятия металла от давления в контакте колеса с рельсом и истирания от сил трения, возникающих при проскальзывании бандажа по рельсу и колодки по бандажу при торможении. Износ от истирания связан с пластической деформацией и нагревом поверхностного слоя бандажа при взаимодействии с рельсом и тормозной колодкой. Поэтому увеличение износостойкости бандажей должно идти по линии повышения сопротивляемости стали пластической деформации и снижения ее склонности к закалке при тепловом воздействии. Этим требованиям наиболее полно может удовлетворить сталь с невысоким содержанием углерода. [c.375]

Напряжение при точечном контакте колеса с рельсом [формула (41)1 [c.371]

Напряжение при точечном контакте колеса с рельсом [c.372]

В месте контакта колеса с рельсом напряжения в рельсе при современных нагрузках достигают 8826 10 Па (9000 кгс/см ) и бо- ёе. Под погрузкой колеса рельс изгибается, испытывая напряжения изгиба до 1765-10 — 2354-10 Па (1800—2400 кгс/см ), и распределяет давление от колеса па несколько опор, как правило, через подкладки. При этом интенсивность давления рельса на подкладку составляет в среднем 34,3 10 — 9,2 10 Па (35 — 40 кгс/см ). Подкладка шире подошвы рельса, поэтому ее среднее давление на шпалу снижается примерно до 9,6 10 Па (20 кгс/см ). Интенсивность давления шпалы на балласт в среднем 1,47 10 — 2,94 10 Па (1,5 — 3 кгс/см ). Давление от шпал в балласте распространяется по мере углубления на все большую плош,адь, и на земляное полотно передается почти равномерное давление интенсивностью примерно 0,78 10 Па (0,8 кгс/см ). [c.102]

Генерируемая теплота в зоне контакта колеса с рельсом за время т контактирования приводит к повышению мгновенного значения температуры, постепенно возрастающей и достигающей максимума уже за 80 % времени контактирования, а затем снижающейся (рис. 4.44). Это происходит как на загрязненных поверхностях трения, так и на свободных от них. При этом более высокие температуры реализуются на поверхностях трения, покрытых дисперсными загрязнениями, а более высокие усредненные температуры в зоне контакта колеса и рельса. [c.135]

Поступающий в форсунку песочницы (рис. 158) воздух по каналам а и б направляется в корпус I и взрыхляет песок, стекающий из бункера в полость в. Взрыхленный песок струей воздуха, проходящей через сопло 2 и зазор между соплом 2 и корпусом / увлекается в трубу, идущую под колесо локомотива. Регулирование количества песка, подаваемого под колеса локомотива, осуществляется винтом 5, которым можно увеличивать или уменьшать поток воздуха, поступающего в корпус форсунки. Для экономичного расхода песка необходимо обеспечивать подачу его непосредственно к месту контакта колеса с рельсом. [c.214]

При проектировании тип и размер рельса для мостовых кранов и тележек выбирают в зависимости от Л/, ах (табл. 7.4). Дальнейший расчет ходового колеса ведут на нормальные контактные напряжения, определяемые по формуле Герца, известной читателю из курса деталей машин. При расчетах следует иметь в виду различные виды контакта колеса с рельсом (рис. 7.5). [c.126]

При стальных колесах и рельсах приведенный модуль упругости первого рода можно принимать р = 0,21-10 МПа. Подставляя его в исходную формулу Герца, получим контактные напряжения (МПа) на ободе колеса. При линейном контакте колеса с рельсом, если колесо не имеет поворота вокруг вертикальной оси, контактные напряжения (МПа) на ободе будут [c.126]

Контакт колеса с рельсом [c.127]

Сила В по отношению к колесу является внутренней силой, которая сама по себе не может произвести торможение она создает момент = В направленный против вращения колеса. Под действием момента в точке а контакта колеса с рельсом возникает сила действующая на рельс со стороны колеса и стремящаяся сдвинуть его. [c.6]

Таким образом, тормозная сила реализуется в точках контакта колес с рельсами. [c.6]

Сила В вызывает реакцию буксы В. Заменим образовавшуюся пару сил ВВ равновеликой парой В В о. Сила Во вызывает реакцию рельса Во. По закону противодействия эти силы уравновешиваются. Для вагона сила Во является внешней потому, что в каждый фиксированный момент контакта колеса с рельсом колесо закрепляется силой сцепления в системе пути. При этом сила Во стремится вращать колесо вокруг мгновенного центра вращения в направлении, противоположном движению. Очевидно сила Во и есть тормозная сила, ее величина Вд — В — К- [c.225]

Для оценки влияния тангенциальной жесткости в контакте колеса с рельсом рассчитывают вариант с 9п = 0, когда упругое проскальзывание отсутствует. В этом случае частоты собственных колебаний системы изменяются на 3—4 %, что свидетельствует о возможности оценки динамических характеристик КМБ без учета угловых колебаний колесной пары, т. е. при 9и = 0. [c.61]

Один из воздухораспределителей, расположенных под полом кабины машиниста, подает воздух к форсункам, из которых песок попадает под колеса первой оси, а второй, находящийся в холодильной камере,— под колеса четвертой оси. При движении назад вторая пара воздухораспределителей перепускает воздух к форсункам шестой и третьей осей. Трубы, подводящие песок к колесам третьей и четвертой осей и имеющие длинные горизонтальные участки, оборудованы тремя дополнительными подводами воздуха для взрыхления и проталкивания песка через концевые шланги к месту контакта колес с рельсами. [c.230]

В последнее время развивается многокритериальный подход к решению задач оптимизации. Такой подход является оправданным, так как оптимальные значения параметров рельсовых экипажей должны одновременно минимизировать различные критерии (ускорения, перемещения различных точек, силы в рессорном подвешивании и в месте контакта колеса с рельсом, показатели плавности хода и др.). Можно использовать следующие методы 1) сведение многокритериальной задачи к од-нокритериальнон путем выделения основного критерия и рассмотрение остальных критериев как ограничений 2) способ ранжирования критериев 3) построение глобального критерия в виде исходных функций. [c.423]

В настоящее время современным методом расчета ходовых колес является расчет по бСТ 24.Ш0.44 —82. При расчету ходовых колес по OGT 24.090 44 —82 ([401, а также 130, 31, 34, 371) -диаметр колеса и тип рельса следует выбирать по табл. V.2.47. СКИТ 24.090.44—82 учитывает объемное напряженное состояние в зоне контакта колеса с рельсом. При этом эффективные (приведенные) напряжения не должны превышать допускаемого напряжения с учетом числа оборотов колеса за сротс его службы. [c.319]

Из вышеприведенных данных видно, что интенсивное изменение ширины колеи начинается за 1000 мм до начала остряков у переводов колеи 1524 мм тишэв Р65, Р50 и Р43 марок /э и /и. Это сечение условно примем за начало неровности. На протяжении от указанного сечения до острия остряков центр тяжести колеса при статическом прокатывании опускается из-за смещения точки контакта колеса с рельсом и, как следствие этого, уменьшения радиуса круга катания из-за коничности колеса. [c.47]

Это явление носит название боксование колеса. Во время боксо-вания горизонтальная реакция в сфере контакта колеса с рельсом при весьма значительной величине относительной скорости обычно невелика, и поэтому скорость вращения колеса может достигнуть величины, при которой возникающие силы инерции в механизме двигателя могут оказаться для него опасными. [c.11]

Нагрузки на тележки Яа в случае работы центральной цапфы на растяжение при прочих равных условиях существенно больше, чем при работе контрроликов, что влечет за собой повышенные контактные напряжения в зоне контакта колеса с рельсом, увеличенные нагрузки на оси катков, на подшипники и т. д. Поэтому предпочтение следует отдавать схеме (рис. 239, б). [c.454]

В контактах колес с рельсами возникают силы трения, равные произведению сил, перпендикулярных плоскости касания колес и рельсов, на коэффициент трения скольжения. Эти сиЛл трения создают сопротивление экипажа повороту и поэтому в существенной степени определяют величину направляющей силы. [c.399]

Вписывание эпипажа в кривые. Расчёты по вписыванию экипажей в кривые позволяют определить установку экипажа в колее, возможность его следования по заданной кривой найти силы, возникающие в точках контакта колес с рельсами и в узлах конструкции экипажа (в сочленении тележек друг с другом, в шкворнях опорных устройств кузова и др.). Это необходимо для установления допускаемых скоростей движения по кривым по условиям прочности, устойчивости пути и безопасности (предотвращения вкатывания гребня колеса на рельс), а также для установления норм устройства и содержания рельсовой колеи. Расчеты по вписыванию проводятся и при проектировании новых типов локомотивов и вагонов для оценки рациональности той или иной конструкции экипажа. [c.400]

На рис. 4, б приведен также эскиз колеса с цилиндрическим ободом, применяющегося в тележках механизмов фирмы США Кливленд Трем-рейл . Благодаря линейному контакту колеса с рельсом и высокой твердости поверхностей ширина колеса получается сравнительно небольшой, а колесо — легким. [c.14]

Под катящимся колесом рельсовая нить упруго прогибается. При исправном пути одинаковых по типу, размерам и состоянию шпалах, равномерном расположении и одинаковой подбивке их, одинаковом по качеству и толщине подшпальном основании (балласте) и.здоровом однородном земляном полотне величина упругого прогиба практически одинакова на всем протяжении рельса, если нагрузка на колесо не меняется. При этих условиях траектория точки касания колеса с рельсом на его протяжении представляет собой примерно прямую линию. Стыковые скрепления должны обеспечивать это и в зоне стыка. Практически существующей конструкцией стыковых скреплений обеспечить такое положение не удается и траектория точки контакта колеса с рельсом в стыке имеет перелом (рис. 143). [c.152]

Более заметна взаимосвязь характеристик пути и АЧХ колебаний колесной пары (рис. 20,6). При континуальной модели основания пути четвертый резонанс, так же как и для полого вала, имеет место при частоте 26,7 Гц, однако амплитуда на этой частоте меньше в 2 раза. Пятый резонансный режим, зависящий в йсновном от упругости основания, при дискретной модели имеет место при частоте 31,3 Гц и значительно увеличивает динамическое воздействие на путь. При континуальной модели пути резонансные колебания на частоте более 30 Гц не наблюдаются. В этом случае на частоте до 7—10 Гц резонансы АЧХ прогиба рельса и перемещения колеса от действия силы в контакте колеса с рельсом совпадают. Определено влияние учета массы пути как сосредоточенной (приведенной по Релею) или как распределенной на низшую собственную частоту колебаний колесной пары на упругом пути. В первом случае квадрат угловой частоты [c.67]

Колесные пары тепловоза воспринимают и передают на рельсы массу кузова и тележек со всем оборудованием, а также собственную массу с деталями, смонтированными непосредственно на колесных парах (неподрес-соренную). При движении тепловоза каждая колесная пара, взаимодействуя с рельсовой колеей, воспринимает удары от неровностей пути и направляющие силы и в свою очередь сама жестко воздействует на путь. Кроме того, колесной парой передается вращающий момент тягового электродвигателя, а в месте контакта колес с рельсами реализуется сила тяги и торможения. Значение и характер воздействия статических и динамических сил зависят от условий движения и состояния рельсового пути, конструкции и параметров ходовой экипажной части тепловоза. [c.261]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...