Движении по кривым

Когда вагон движется по кривому участку пути, на него действует центробежная сила, которая при неблагоприятном сочетании с ветровой нагрузкой и поперечными инерционными силами от боковых колебаний кузова на рессорах создает момент, опрокидывающий вагон наружу кривой и разгружающий колеса с внутренней стороны кривой.

Устойчивость вагона против опрокидывания оценивают при его проектировании расчетным путем по условному критерию исходя из соотношения сил взаимодействия колес с рельсами.

Силы, действующие на вагон при движении по кривому участку пути показаны на рисунке 3.2.

Рис. 3.2. Силы, действующие на вагон при движении по кривому участку пути

В качестве меры поперечной устойчивости вагона против опрокидывания примем коэффициент поперечной устойчивости:

(3.3)

где j - отношение суммы боковых сил, приложенных к кузову, к его (ее) весу j=(Н_ц+Н_в)/G_k

Н_ц - центробежная сила, действующая на вагон, Н

Н_в – давление ветра на кузов вагона,

ω= давление ветра, перпендикулярная боковой стене вагона, 500 Н/ м²

F - площадь боковой проекции кузова, м²

h – высота точки приложения равнодействующей боковых сил Н= γ*Р_к над осью симметрии колесной пары:

;

где h_ц, h_в – соответственно расстояния от точек приложения сил Н_ц и Н_в до уровня оси колесной пары, берется по заданию

r – радиус колеса, м

2S - расстояние между кругами катания колесной пары, м

D - горизонтальное поперечное перемещение ее центра тяжести кузова от действия боковых сил;

2b – расстояние между серединами шеек оси колесной пары, м

Достаточно запасу устойчивости против опрокидывания вагона соответствует следующей величины коэффициента установленные нормами:

- для пассажирских вагонов - К_уп=0,7