Când echipajul se mișcă, în curbă apare o forță centrifugă, care creează o presiune suplimentară a roții asupra filetului exterior al șinei. Prin urmare, șinele filetului exterior se poartă mai repede, șinele se sparg sau tensiunea crește în ele, există o accelerație centrifugală imprevizibilă, pentru care pasagerii simt o senzație neplăcută.
După cum se știe, forța centrifugă I este determinată de formula
unde m este masa echipajului;
- viteza de mișcare a echipajului;
G - forța presiunii echipajului;
q - accelerația datorată gravitației;
R este raza curbei.
Pentru forțele orizontale trebuie atribuite forța vântului, care poate fi determinată de formula
unde WB este presiunea vântului;
υв - viteza vântului;
k este un coeficient care depinde de formele suprafețelor care primesc presiune, care pentru suprafețele solide (vagoane) este de 0,085-1,25, iar pentru suprafețele de zăbrele - 0,078.
Pentru a reduce presiunea pe șinele laterale ale firului exterior și pentru a evita de rebound, reduce congestia și asigurarea unei uniformități de uzură a șinelor de ambele fire și de pasageri de schimb de la efecte neplăcute, producând elevație supraînălțare. adică, șinele exterioare din curbe se ridică deasupra celor interioare.
Determinarea înălțimii șinei exterioare de la condiția asigurării uniformității și uzurii verticale a șinelor ambelor fire ale curbei
Să ne imaginăm poziția echipajului într-o curbă cu raza R. având o înălțime a șinei exterioare h (figura 1).
Fig. 1 - Poziția echipajului în curbă cu înălțimea șinei exterioare
- reacția verticală a șinei exterioare;
E - aceeași cale ferată internă;
α este distanța de la suprafața de rulare a șinelor până la centrul de greutate al materialului G.
Pentru ca șinele ambelor fire să se uzeze uniform, este necesar să se aleagă o astfel de înălțime h. la care se va respecta următoarea egalitate:
Conform condiției (3), este logic să luăm
Prin micșorarea unghiului α se ia cos α = 1, iar păcatul α = h / S1 (unde S1 este distanța dintre axele șinelor).
sau având în vedere efectele pe traseul curbei mai multor căruțe - trenuri și condiții (3), luăm G = ΣNi Pi. Atunci primim:
Substituind expresie (5) S1 = 1,6 m, g = 9,81 m / s 2 și introducând coeficienții de conversie, pentru a înlocui υ Km / h, R în m și P m pentru a obține h. mm
unde N1. N2. N3. ..., Ni - numărul de trenuri de un anumit tip, de exemplu pasageri, mărfuri, suburbane, care trec pe zi pe o curbă dată de raza R;
u 1. υ 2. υ 3. ..., υ i - vitezele trenurilor indicate care trec de-a lungul curbei considerate, km / h.
Conform cercetărilor efectuate de VNIIZhT și GM Shakhunyants, la mărimea înălțimii șinei exterioare, determinată de formula (6), este necesar să se lovească aditivul Δh. care este
Potrivit cercetării profesorului GM Shakhunyants, este posibil să se ia aproximativ Δhgp = 4 mm pentru traficul de marfă, pentru călătorul Δhπ = 21 mm, pentru vehicule mixte
Pentru liniile cu trafic predominant de călători, VNIIZhT sugerează luarea Δhp = 30 mm, cu traficul predominant de marfă Δhgr = 20 mm, în alte cazuri Δh = 25 mm.
Determinarea înălțimii șinei exterioare în funcție de condițiile pentru călărirea confortabilă a pasagerilor
Valorile mari ale accelerațiilor orizontale imprevizibile determină senzații neplăcute la pasageri. În legătură cu creșterea vitezelor trenului, devine deosebit de important să se accepte valorile admisibile ale accelerațiilor orizontale inevitabile, αn. oferind o plimbare confortabilă și scăzută.
Studii experimentale VS Sharoiko și AN Kuroshvili constatat că accelerația centrifugă remarcabilă prelungită și expunerea repetată de până la 0,8 m / s 2 cei mai mulți oameni inclusive tolera satisfăcător. Amploarea centrifugală restante, egală cu 1 m / s 2. este tolerată satisfăcător cu expuneri puține și scurte.
Pe baza studiilor și lucrărilor de mai sus, VNIIZhTa a fost acceptată ca rată medie a accelerației orizontale fără precedent αappro = 0,7 m / s 2.
La h = 0, forța centrifugă I = m υ 2 / R = ma nu este complet compensată, iar accelerația nerestricționată υ 2 / R afectează negativ persoana. Pentru h ≠ 0, apare o forță centripetală H = G sin α = Gh / S1 = mh / S1. unde accelerația este gh / S1. În această accelerare, forță care am spus-H diferență de masă umană va centrifuge υ 2 / R și centripetă Gh / S1 reprezintă accelerațiile nelichidate și accelerația orizontală, adică
care există aproape întotdeauna. Prin urmare, este necesar să se limiteze αn în condițiile asigurării confortului călătorilor, adică luând în plus a.
Când umax. când există o accelerație centrifugală imprevizibilă, cu o dimensiune insuficientă h. expresia (9) poate fi scrisă după cum urmează:
Luând S1 = 1,6 m, q = 9,81 m / s 2 și exprimând h în mm, α suplimentar în m / s 2 și υ în km / h, obținem:
Valoarea finală a h ar trebui să fie cea mai mare dintre cele două, determinată de formulele (6) și (10). Pe căile ferate, înălțimea maximă a șinei exterioare este de 150 mm, dar în unele cazuri este permisă și mai mult.
Valoarea maximă a h pe drum alte țări sunt: Statele Unite ale Americii și Marea Britanie - 152, Franța - 160 și 180, în linii Shinkansen Japonia - 200, în Republica Democrată Germană, Germania, Bulgaria, România și Iugoslavia - 120, Polonia - 130, în Ungaria - 110 mm. În străinătate, înălțimea șinei exterioare peste șina interioară este, în principiu, determinată pe baza acelorași puncte de pornire, care sunt considerate aici.
Articole similare
-
Determinarea înălțimii șinei externe - întreținerea și repararea pistei de cale ferată - materiale
-
Skoda felicia, înlocuirea lămpilor de iluminat exterior și dispozitive de semnalizare
Trimiteți-le prietenilor: