Осевая нагрузка путевых машин

Осевая нагрузка путевых машин — это распределение нагрузок (осевых) между ее колесными парами на рельсы при работе или транспортировании. Цель расчета заключается в проверке условия соответствия расчетной нагрузки максимально допустимому значению.

На сети ОАО «РЖД» без ограничений статическая осевая нагрузка путевых машин в транспортном состоянии не должна превышать 228 … 245 кН  (25,25 … 25 тс).

При работе некоторых путевых машин (путеукладчики, ВПО-3000) осевые нагрузки могут достигать 330 кН. В этом состоянии машина перемещается с малой рабочей скоростью или стоит на месте.

Расчет осевой нагрузки

Для возможности пропуска машин по искусственным сооружениям определяется погонная нагрузка машины на путь, которая не должна превысить допустимого значения q_П= 102,9 кН/м (10,5 тс/м). Погонная нагрузка: q_П= G_М/L_АС (G_М – вес машины, кН; L_АС  – длина машины по осям автосцепок, м).

Статические осевые нагрузки оцениваются в транспортном состоянии машины и при ее работе. Сначала определяется распределение весовых нагрузок, а затем, при необходимости, по принципу суперпозиции они суммируются с вертикальными составляющими рабочих нагрузок.

Положение центра тяжести машины определяется относительно шкворневого узла одной из ходовых тележек (используя уравнение статических моментов сил), м:

где G_i – вес i-го конструктивного элемента, кН; X_Ц1i – расстояние от шкворневого узла 1-й тележки до i-го конструктивного элемента (принимается отрицательным, если центр тяжести элемента расположен в консольной части за шкворневым узлом этой тележки, в остальных случаях – положительным), м;

Для машин, предусматривающих погрузку на платформы при транспортировании на дальние расстояния (ВПР, ПБ и др.) информация о положении центра тяжести машины дает возможность определить места для строповочных проушин. Кроме того, она позволяет рационально расположить машину вдоль платформы.

Если конструкция ходовой тележки позволяет равномерно распределить статическую нагрузку между колесными парами, то осевая нагрузка путевых машин, соответственно, для 1-й и 2-й тележек:

где G_М – вес машины, равный сумме весов конструктивных элементов, кН; l – жесткая (шкворневая) база (см. рис. 2.23), м; n_К1, n_К2 – количества колесных пар 1-й и 2-й ходовых тележек.

В результате расчета силовых параметров рабочих органов определяются вертикальные составляющие нагрузок, передаваемые на колесные пары. Дополнительные вертикальные силы, действующие на колесные пары, определяются аналогично весовым нагрузкам, с определением положения условного центра приложения равнодействующей относительно 1-й тележки, м:

где G_Рj – вертикальная составляющая j-й рабочей нагрузки, кН; X_Р1j – расстояние от точки приложения нагрузки до шкворневого узла 1-й тележки.

Составляющие осевых нагрузок 1-й и 2-й тележек, вызванные рабочими органами машины, кН:

Осевая нагрузка путевых машин при работе машины, кН:

При создании новой путевой машины точное значение весовых характеристик определяется в результате разработки рабочего проекта.

На ранних стадиях проектирования (техническое предложение, эскизный проект) веса части конструктивных элементов известны из каталогов, а веса вновь разрабатываемых элементов предварительно могут быть приближенно определены по весам аналогичных элементов других машин.

При выполнении курсового и дипломного проектов рекомендуется пользоваться укрупненными показателями наиболее характерных для путевых машин элементов конструкции (табл. 1).

Оценка масс конструктивных элементов путевой машины по укрупненным показателям

При расчете развески машины часть конструктивных элементов имеют точные (достоверные) весовые характеристики из каталогов, а для других — определены приближенно (с погрешностью). В этих случаях используют метод приближенных весовых коэффициентов.

Помощь студентам железнодорожникам