Боковые силы.

A. Центробежная сила. Определяется отдельно для кузова и тележек исходя из непогашенного ускорения 0,7м/с2. Равнодействующая этой силы прикладывается в центре тяжести.

Б. Сила давления ветра. Определяется из расчета удельного давления ветра на боковую проекцию кузова (тележки), равного 500 Н/м2. Равнодействующая силы прикладывается к центру площади боковой проекции кузова (тележки).

B. Поперечные (рамные) силы, действующие при вписывании экипажа в кривые, определяются из условия равновесия экипажа при движении в круговой кривой с непогашенным ускорением 0,7 м/с2. Коэффициент трения между колесом и рельсом принимается равным 0,25. Максимальные рамные силы не должны превышать 40 % от осевой нагрузки локомотива.

Продольные силы.

А. Продольные силы, действующие на кузов локомотива и учитываемые в расчетах, зависят от типа локомотива и от режимов нагружения (о режимах нагружения речь пойдет чуть ниже, табл. 2.1). Продольные силы, действующие на кузов пассажирского локомотива, принимаются равными 2—2,5 МН для первого и 550 кН для второго режимов нагружения. Для грузовых, маневровых и вывозных локомотивов эти силы принимаются равными 2,5—3 МН для первого и 700 кН для второго режимов нагружения. При этом силы первого режима нагружения прикладываются по осям авто­сцепок (растяжение и сжатие). Сила для второго режима прикладывается к хвостовой автосцепке и уравновешивается силами инерции масс локомотива.

	Таблица 2.1

 

Расчетные режимы нагружения
Расчетные	Расчетные режимы
силы	Кузов	Тележка
	I	II	IIа	IIб
Вертикальные	А+Б+В	А+Б+В+Г+Д	А+Б+В+Г+Д	А+Б+В+Д
Боковые	—	А+Б	А+Б+В	Б
Продольные	А+Г	А+В	Б+В	Б+В
Кососимметричные	—	—	+	+

 

Б. Силы тяги и торможения. Эти силы определяются исходя из коэффициента сцепления 0,3. Они прикладываются к местам передачи сил тяги между колесными парами и рамами тележек, между рамами тележек и кузовом, к автосцепке.

В. Силы инерции, действующие на отдельные узлы и элементы локомотива. Они прикладываются в центрах тяжести и для второго режима определяются по формуле

(2.7)

 

где F_А— продольное усилие от сил тяги или торможения для 2-го расчетного режима; m_i— масса i-го элемента локомотива; m_сл — служебная масса.

Инерцию вращающихся частей тележки следует учитывать с уве­личением массы тележки на 40 %.

Г.Силы инерции для расчета элементов связи кузова с тележкой опреде-ляют исходя из ускорения массы тележки вдоль оси пути, равного 3g.

Кососимметричные силы.Это система взаимно уравновешенных относительно диагонали рамы тележки или кузова сил. Величину этих сил можно оценить по формуле

(2.8)

 

где ж_δ — жесткость подвешивания (буксового или пружин второго яруса);

Δ — разность прогибов. Для двухосных тележек рекомендуется Δ = 5 мм.

Расчетные режимы нагружения.Они формируются из перечисленных выше нагрузок, действующих в эксплуатации одновременно. Состав сил, учитываемых при статических расчетах для каждо­го расчетного режима, представлен в табл. 2.1.

В соответствии с «нормами» приведем краткое описание расчетных режимов нагружения:

– режим I — условный режим безопасности, учитывающий возможность возникновения значительных продольных сил при маневровой работе, транспортировке и аварийных соударениях;

– режим II — эксплуатационный режим, учитывающий силы, действующие на кузов при разгоне поезда до конструкционной скорости, движении на выбеге или торможении с этой скорости при прохождении кривой;

– режим IIа — эксплуатационный режим, учитывающий силы, действующие на тележку при разгоне поезда до конструкционной скорости или торможении с этой скорости при прохождении кривой;

– режим IIб — эксплуатационный режим, учитывающий силы, действующие на тележку при трогании поезда с места и торможении с малой скорости до остановки.

Как следует из табл. 2.1, режимы I и II используются для расчета кузова и главных рам, а режимы IIа и IIб для расчетов рам тележек.