![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Взаимодействие колеса и рельса при отсутствии вращающего момента.
Вследствие деформации колеса и рельса при взаимодействии, колесо в действительности опирается на рельс некоторой поверхностью. Процесс деформации очень сложен, а теоретические выражения, описывающие процесс взаимодействия колеса и рельса получены только для простейших случаев сочетания профилей колеса и рельса. Основу решения проблемы положил физик Г.Герц в 1882 г. Рассмотрим идеализированный случай упругого взаимодействия колеса и рельса, полагая их материал изотропным. Начнем с неподвижного колеса. Головка рельса в поперечном сечении имеет сферическую поверхность радиусом 300 мм. Представим колесо и рельс в виде двух бесконечных цилиндров, имеющих, соответственно, радиусы R и r, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях XOZ и YOZ.
Так как z 1 < < R, то Рассматривая деформацию рельса в плоскости YOZ, по аналогии можно записать
Суммарная деформация колеса и рельса D = z 1 + z 2 Это уравнение эллипса. Т.е. поверхность взаимодействия колеса и рельса при неподвижном колесе и отсутствии вращающего момента имеет форму эллипса. Величина эллипса зависит от: - величины нагрузки колеса на рельс; - материала колеса и рельса; - радиусов поверхностей взаимодействия колеса и рельса.
Коническое очертание поверхности катания колеса и наклон поверхности катания рельса сильно усложняют решение задачи. Приближенно считают, что опорная поверхность в этом случае также имеет форму эллипса, площадь которого составляет 400-600 мм2. Меньшие значения площади соответствуют малым диаметрам колес и малым нагрузкам на ось. Ориентация эллипса и его размеры зависят от степени проката бандажа и износа рельса. При увеличении износа поверхность взаимодействия искажается и при изношенных бандаже и рельсе принимает форму, близкую к прямоугольнику, большая ось которого направлена поперек рельса.
|