Инновации. Наука. Образование
Распределение сил, возникающих в точке контакта колеса с рельсом, влияет на
динамику вагона и пути. Контактные усилия неисправного колеса и рельса действуют
сильнее, чем исправных колеса и рельса. Величина контактных усилий напрямую зависит
от скорости движения вагона, геометрических параметров колеса и рельса, физико-
механических характеристик подвижного состава и пути. Прогнозирование
взаимодействия колеса и рельса важно не только для эксплуатации железных дорог, но и
для моделирования динамики составных тел. Были предприняты попытки улучшить
динамические модели за счет учета основных факторов, связанных с сцеплением колес и
рельсов, в расчете моделей взаимодействия.
При взаимодействии подвижного состава и пути создаются силы, в результате
которых динамические нагрузки передаются на все элементы конструкции
железнодорожного пути и подвижной состав. При определении надежности и
устойчивости подвижного состава и работы инфраструктуры необходимо опираться на
значения сил взаимодействия между рельсом и колесной парой. На данный момент нет
систем, которые могут измерять эти силы во время использования; поэтому необходимо
контролировать второстепенные факторы, определяющие взаимодействие. Это дефекты
колес, которые определяются по их размеру и замеряются на вагонных контрольно-
пропускных пунктах, и неровности геометрии пути, определяемые путевыми замерами. [2,
c. 15]
При соприкосновении колес с дефектами поверхности качения с рельсами
увеличиваются силы, действующие на точку взаимодействия колеса и рельса. Силы могут
увеличиться в несколько раз.
Исследование природы таких ударных сил показало, что при некоторых видах
ударных нагрузок, например, вызванных дефектами рельсов, наблюдаются два четко
выраженных пика с разным воздействием на конструкцию рельсового пути. Они имеют
маркировку P1 и P2. Первую можно заметить практически сразу после дефекта. Обычно
это большая из двух сил, но она имеет высокую частоту. Хотя он может повредить рельсы
или шпалы, он обычно не достигает балласта и основания. Второй пик возникает вскоре,
примерно через 10 мс. Эта сила имеет низкую частоту и, хотя ее амплитуда меньше, чем у
первой, она распространяется на балласт и дно.
Величина этих двух сил зависит от скорости вагона, глубины дефекта и угла
наклона. Недемпфированный вес и модуль упругости железной дороги по существу
967
Научный журнал «Инновации. Наука. Образование»
Индексация в РИНЦ
н
Достарыңызбен бөлісу: |