Ромен Ю. С., Мугинштейн Л. А., Неверова Л. И. Влияние продольных сил в поездах на опасность схода вагонов в зависимости от их загрузки: текстовая версия

В результате нарушений режи ма вождения в поезде могут возникать большие продоль нодинамические силы как растягиваю щие, так и сжимающие. Эффект от дей ствия продольных сил определяется их направлением и положением вагона по отношению к соседним экипажам в сце пе [1]. При расположении вагонов под углом друг к другу в плане возникают поперечные горизонтальные составля ющие продольных сил; а при разности высот их автосцепок — вертикальные составляющие, создающие дополни тельно пригруз или разгрузку соответ ствующих колес экипажа в зависимости от его колебаний. Это оказывает влия ние на соотношения боковых и верти кальных сил взаимодействия, обуслав ливающих условия вкатывания колес на головку рельса.

Поскольку «состав из вагонов с ав тосцепками представляет собой мно гозвенный шарнирностержневой ме ханизм» [1], перекос звеньев которого наступает, когда сжимающие силы до стигнут критической величины потери устойчивости поезда как многозвен ного механизма, то согласно нормам [2] «при проектировании необходимо проверять устойчивость вагонов про тив выжимания, принимая сжимающие силы равными 0,5 МН для порожних че тырехосных вагонов и 1 МН для полно стью загруженных». Несмотря на то что теоретическими и экспериментальными исследовани ями установлено, что при силах мень шей величины не должно происходить выжимание вагонов вследствие потери устойчивости поезда, практика показы вает, что в поездах, движущихся со ско ростями свыше 50 км/ч, сходы происхо дят и при продольных силах меньшей величины. Особенно это проявляется у порожних вагонов, для которых харак терно интенсивное виляние в эксплуа тационном диапазоне скоростей. Поэ тому кроме продольной устойчивости состава на выжимание для скоростей, превышающих критическую скорость виляния, при наличии продольных сжимающих сил следует рассматривать продольнопоперечную устойчивость движения системы вагонов в поезде. Следует отметить, что наличие про дольных сил не только ведет к увеличе нию интенсивности виляния, но и спо собствует уменьшению вертикальных нагрузок в системе колесорельс, то есть к уменьшению сил, препятствующих вкатыванию колеса на головку рельса, а также большему повороту тележек с увеличением угла набегания колеса на рельс. В таких ситуациях уменьшение устойчивости колеса на рельсе наблюда ются не как результат прямого действия продольной силы большой величины, а как следствие интенсивных колеба ний экипажа. Это особенно проявляется в зоне переходных кривых, для которых характерно наличие дополнительных возмущений ударного характера [3].