розділ 2.2). При цьому на рис. 4.4,а представлений графік-поверхня l*(m2, h) при с = 4·105 Н/м. Залежності на рис. 4.4,б,в побудовані для жорсткості амортизатора с = (8;12)·105 Н/м.
б)
в)
Рис. 4.4. Горизонтальна координата ударного імпульсу при с = Var
Аналіз приведених на рис. 4.4,а,б,в залежностей дозволяє зробити наступні висновки:
- при зміні завантаження вагона і висоти стику в діапазонах
m2 = [4250 ч 7627,5] кг і h = [1 ч 12] мм координата l* ударного імпульсу є монотонно убутною функцією параметрів m2 і h і змінюється при с = 4,0·105 Н/м у діапазоні l* = [16,2 ч 12,3] мм;
- збільшення жорсткості с підвіски вагона приводить до зниження величини лінійної координати ударного імпульсу: наприклад, для максимально завантаженого вагона при с = [4 ч 12]·105 Н/м одержимо l* = [13,9 ч 13,5] мм.
На рис. 4.5,а,б,в приведені залежності l*(с, h) при
m2 = Var = [7627,5; 6266,5; 4250] кг. При цьому встановлено, що вони носять при
с = const, m2 = const і h = Var монотонно зростаючий характер, а при с= Var і
h = const - монотонно убутний. Також отримано, що збільшення завантаження вагона призводить до зменшення координати l*: наприклад, зміна маси m2 у діапазоні
m2 = [4250 ч 7627,5] кг при с = 8·105 Н/м і h = 12 мм приводить до зменшення лінійної координати (l* = [13,7 ч 15,8] мм) у 1,15 рази.
На рис. 4.6,а,б,в представлені залежності l*(с, m2) при h = Var = [1; 6,5; 12] мм.
Їхній аналіз показує наступне:
- при с = const, m2 = Var вони носять монотонно зростаючий характер, при с = Var і m2 = const - монотонно убутний;
- збільшення завантаження вагона в діапазоні m2 = [4250 ч 7627,5] кг при
с = 8,0·105 Н/м і h = 12 мм призводить до зменшення горизонтальної координати в діапазоні l* = [15,8 ч 13,7] мм, тобто в 1,15 рази;
- при с = 8·105 Н/м і максимальному завантаженню вагона збільшення висоти стику в діапазоні h = [1 ч 12] мм обумовлює зміну (збільшення) горизонтальної координати ударного імпульсу в діапазоні l* = [12,2 ч 13,7] мм, тобто в 1,12 рази.
Рис. 4.5. Горизонтальна координата ударного імпульсу при m2 = Var
Рис. 4.6. Горизонтальна координата ударного імпульсу при h = Var
Проведені в даній роботі дослідження й отримані при цьому чисельні значення доударної швидкості V01 і координати l* ударного імпульсу, що прикладається до приймаючої рейки, використовуються надалі в розділі 4.3 дисертаційної роботи при визначенні впливу експлуатаційних і конструктивних параметрів вагона і верхньої будови колії на прогини приймаючого рейки в місці стику.
4.2 Механічні характеристики взаємодії в системі "вагон - рейкова колія в місці стику" з урахуванням завантаження вагона, граничних умов закріплення приймаючої рейки, геометричних і механічних характеристик рейки, накладок стику, шпали і баластового шару
Розглянемо механічну характеристику взаємодії в системі "вагон - рейкова колія в місці стику", а саме жорсткість приймаючої рейки на стику типу "зазор", механічна схема якого приведена на рис. 3.12, в залежності від геометричних, механічних і експлуатаційних факторів: завантаження вагона; нормованої сили ваги колеса; величини зазору стику Д; жорсткості с1 баластового шару; умов закріплення лівого і правого кінців рейки (схеми 1,3,4,5 табл. 3.1).
При цьому геометричні і механічні характеристики двохголових накладок і рейки типу Р-65 відповідають даним розділу Б.3.
Дослідження проведемо на підставі виразів (3.47), (3.84)-(3.87).
На рис. 4.7 - 4.10 представлені зменшені в 105 разів характеристики жорсткості приймаючої рейки на кінці (індекс "р.к") ср.к.. (с1, Д) при L = 12,5 м і N = 23 м. Аналіз графіків дозволяє зробити наступні висновки:
- умови закріплення приймаючої рейки на правому кінці практично не роблять впливу на його жорсткість на лівому кінці: наприклад, варіація зазору стику в діапазоні Д = [1 ч 60] мм, а також жорсткості баластового шару в діапазоні
c1 = [2 ч 10]·105 Н/м для схем закріплення 1,5 і 3,4 дає при однакових заданих значеннях Д і c1 значення жорсткості ср.к. (с1, Д), що співпадають до перших значущих цифр після коми;
- умови закріплення приймаючої рейки на лівому кінці впливає на його жорсткісні характеристики на лівому кінці, наприклад, для схем закріплення 1,3 і 4,5 при с1 = 1,5·108 Н/м і Д = 30 мм одержимо зростання ср.к. відповідно в 2,84 і 2,87 рази;
- установлено, що залежності ср.к. (с1, Д) при с1 = const і Д = Var носять монотонно убутний характер, наприклад для схем 1 і 5 зміна зазору Д у діапазоні Д = [1 ч 60] мм при с1 = 1,5·108 Н/м призводить до зменшення жорсткості приймаючої рейки на лівому кінці в діапазоні ср.к. = [4,5 ч 1,91]·105 Н/м, тобто її зниженню в 2,36 рази;
Рис. 4.7. Характеристики жорсткості ср.к. (с1, Д)
Рис. 4.8. Характеристики жорсткості ср.к. (с1, Д)
- для схем закріплення 3 і 4 залежності ср.к. (с1, Д) при с1 = const і Д = var носять стаціонарний характер, наприклад, при с1 = 1,5·108 Н/м одержимо
ср.к. = 0,95·105 Н/м = const для всіх значень Д = [1 ч 60] мм;
- для схем закріплення 3 при Д = 30 мм і зміні жорсткості с1 у діапазоні
с1 = [0,5ч2]·108 Н/м має місце зростання жорсткості приймаючої рейки на лівому кінці в діапазоні ср.к. = [0,32ч1,7]·105 Н/м, тобто в 5,31 рази.
Рис. 4.9. Характеристики жорсткості ср.к. (с1, Д)
Рис. 4.10. Характеристики жорсткості ср.к. (с1, Д)
Отримані в розділі 4.2 дисертаційної роботи характеристики жорсткості приймаючої рейки на кінці використовуються надалі в розділі 4.3 роботи при розрахунку й аналізі параметрів взаємодії вагона з рейковою колією в місці ізольованої стикової нерівності.
4.3 Вплив експлуатаційних і конструктивних параметрів вагона і верхньої будови колії на прогини приймаючої рейки в