Визначення місця контакту та розміру поверхні кочення обода колеса на головці рейки внутрішньої нитки кривої ділянки в процесі розпирання колії

Abstract

UA: Згідно з розрахунковою схемою, що враховує усі виникаючі в процесі кочення обода колеса першої напрямної осі візка вантажного вагона розрахункові нахили поверхні обода відносно поверхні рейки, та аналізом поперечного профілю поверхні кочення рейки типу Р65, визначено місце контактування цих поверхонь у зоні закруглення коробової кривої радіусом 80 мм. Це дало змогу визначити розміри плями контакту поверхні кочення обода колеса по поверхні головки рейки згідно з теорією Герца–Бєляєва при відомих значеннях радіусів поверхонь кочення та врахувати їх при визначенні максимальної небезпечної норми ширини рейкової колії. На підставі розрахунку місця розташування математичної точки контакту на коробовій кривій визначено розмір контактної площадки спирання обода колеса вантажного вагона на поверхню головки рейки.

EN: In widespread sources the results of calculations of the sizes of contact planes of an ellipse form at interaction of locomotive wheels with rails of type P65 which small axes make 5-10 mm depending on loading taking into account dynamic influence are resulted. These data do not correspond to the purpose and objectives of this study, which is to determine the size of the half-axis of the contact plane under vertical load on the head of the rail thread in the range from 100 kN to 180 kN, when the wheel of the freight car rests on a bevel a wheel having a conicity of 1:10, with a wheel radius r1 = 475 mm and a rolling surface radius of the rail head r2 = 80 mm. The size of the contact plane of support of the rim of the wheel of a freight car on the surface of the head of the rail type P65 is determined in the work. The calculations were performed on the basis of preliminary determination of the location of the mathematical point of contact on the box curve, which outlines the surface of the rail head in cross section under deterministic conditions of pressing intermediate rail fasteners of separate type under the action of outstanding accelerations for freight -0.3 m / s2 . The purpose of the calculations is to obtain the practical value of the maximum dangerous width of the rail track, which corresponds to the conditions of track expansion at vertical wheel load on the rail 140 kN and at maximum spacing forces that provide the highest values of lateral displacements rail thread with a surface adjacent to the chamfer of the wheel rim. Based on calculations by the Hertz-Bilyaev method, it was obtained that the average value of the contact strip of the rail and the rim of the wheel of a freight car, at a vertical load P = 140 kN, is: b = 3.2 mm, so b / 2 = 1.6 mm. But if you round to the accuracy of measuring the width of the rail track - b / 2 = 1.6 mm.