Критическая скорость состава по боковому скольжению и опрокидыванию.

Критической скоростью по боковому скольжению называется предельная скорость, после достижения которой возможен занос подвижного состава. Таким образом, при прохождении поворота на критической скорости по боковому скольжению заноса у подвижного состава может и не возникнуть. Занос может произойти только при любом минимальном боковом возмущении (порыв ветра, боковой удар колеса о дорожную неровность, поперечный уклон дороги), а также при увеличении скорости движения или уменьшении радиуса поворота, что приводит к увеличению поперечной силы Р_у.

 

 

 

Рис. 3.35. Движение подвижного состава:

 

а — поворот на горизонтальной дороге; 6 — прямолинейное движение по косогору

Критическая скорость по опрокидыванию. При повороте на горизонтальной дороге поперечная сила Ру (см. рис. 3.35, а), действующая на подвижной состав, может вызвать не только боковое скольжение, но и опрокидывание подвижного состава. Опрокидывание подвижного состава происходит относительно его наружных колес. В момент отрыва внутренних колес от дороги нормальные реакции Rz = 0 и вес подвижного состава воспринимается наружными колесами (Rz = G). В этом случае опрокидывающий момент, создаваемый поперечной силой, уравновешивается восстанавливающим моментом от веса подвижного состава:

Подставив значения моментов, получим:

Или с учетом значения поперечной силы

Учитывая, что V = V₀, определим критическую скорость подвижного состава по опрокидыванию, км/ч:

 

Критической скоростью по опрокидыванию называется предельная скорость, после достижения которой возможно опрокидывание подвижного состава. Следовательно, при движении подвижного состава на повороте с критической скоростью опрокидыванию его опрокидывания может и не быть. Опрокидывание подвижного состава может произойти только при минимальном боковом возмущении и при увеличении скорости или уменьшении радиуса поворота.

 

Критический угол поперечного уклона дороги по боковому скольжению. При прямолинейном движении подвижного состава по дороге с поперечным уклоном (по косогору) потерю его поперечной устойчивости вызывает составляющая силы тяжести подвижного состава (рис. 3.35, б(в начале билета рисунок !)), параллельная плоскости косогора: где р — угол поперечного уклона дороги.

 

Боковое скольжение подвижного состава на косогоре может начаться, когда

Подставив значения сил, получим

Учитывая, что в данном случае р = р*₃, определим критический угол поперечного уклона дороги по боковому скольжению:

Критические углы косогора по боковому скольжению и опрокидыванию.

И т.д.

Коэффициент поперечной устойчивости подвижного состава.

Коэффициентом поперечной устойчивости подвижного состава называется отношение колеи колес подвижного состава к его удвоенной высоте центра тяжести:

Коэффициент поперечной устойчивости позволяет определять, какой из двух видов потери поперечной устойчивости (занос или опрокидывание) более вероятен в эксплуатации.

 

Для примера рассмотрим случай движения подвижного состава при повороте на горизонтальной дороге. С этой целью приравняем критические скорости по боковому скольжению и опрокидыванию:

Подставим значения этих скоростей:

Отсюда находим

 

Из этого выражения следует, если коэффициент поперечного сцепления колес с дорогой меньше коэффициента поперечной устойчивости ((pj, < Л_п), то при повороте более вероятен занос, Чем опрокидывание. Если же коэффициент поперечного сцепления колес с дорогой больше коэффициента поперечной устойчивости ((pj, > Лп). то опрокидывание подвижного состава может произойти без предварительного заноса, что возможно на дорогах с большим коэффициентом сцепления.

 

Коэффициент поперечной устойчивости зависит от типа подвижного состава. Так, для грузовых автомобилей он составляет 0,55…0,8, для автобусов 0,5…0,6 и легковых автомобилей 0,9… 1,2. Чем больше коэффициент поперечной устойчивости, тем более устойчив подвижной состав против бокового опрокидывания.

 

 

Либо доделать, либо у Нади)