книги / Основы теории и расчёты рудничных транспортных установок

ного равенства можно определить значение требуемого угла превышения при заданном запасе устойчивости I|JO:

<|/(w' + tg р) [z tg]f + (z — 1) tg 7сЦ] Л — —-

Рис. 138. К определению угла превышения внут­ реннего рельса при канатной откатке

Но на основании выражения (8 6 6) имеем

(^ , + tg P )[z tg - f+ (Z - IJtgTcul —

что дает возможность упростить расчетную формулу для опре­ деления требуемого угла превышения внутреннего рельса на закруглении пути

где ф— запас поперечной устойчивости вагонетки, определяе­ мый по выражению (8 6 6) при движении по закругле­ нию пути, выполненному без превышения внутреннего рельса;

Фо Заданный запас устойчивости вагонетки, значение ко­ торого на основании проведенных экспериментов мо­ жет быть принято равным 1,5.

При больших значениях угла превышения внутреннего рель­ са б появляется опасность опрокидывания последней вагонетки состава наружу кривой, где боковая составляющая тягового усилия имеет минимальное значение. Поэтому максимально до­ пустимый угол превышения бшах определяется условиями устой­ чивости последней вагонетки состава против опрокидывания на­ ружу кривой. Этот угол может быть определен по формуле

§10. ОСНОВЫ ТЕОРИИ УСТОЙЧИВОСТИ ПРОТИВ СХОДА ВАГОНЕТКИ

СРЕЛЬСОВ [79]

Сход вагонетки с рельсов происходит тогда, когда отноше­ ние горизонтальной силы давления колеса на рельс к верти­ кальной силе давления колеса на рельс превышает определен­ ную величину. В этот момент реборда колеса начинает посте­ пенно подниматься на головку рельса. При полном поднятии реборды на рельс яблоко рельса уже не препятствует попереч­ ному движению колеса, и последнее -перемещается на ве;рхнюю поверхность рельса. Особенно часто сходы с рельсов наблю­ даются на кривых участках пути. Это объясняется появлением дополнительных ^боковых усилий при отклонении тягового ка­ ната от продольной оси вагонетки. С другой стороны, частой причиной схода является разгрузка колеса от вертикальных сил: при этом колесная пара имеет тенденцию приподниматься над рельсами. Оба эти обстоятельства тесно связаны с вопро­ сами устойчивости вагонетки против опрокидывания в продоль­ ном и поперечном направлениях.

Профили колесных бандажей и рельсов выполняются таким образом, чтобы реборда соприкасалась с рельсом только в од­ ной точке. Колесо может находить своей ребордой на рельс только в том случае, когда равнодействующая сил, приложен­ ных к колесу, преодолеет силу сцепления колеса и рельса, на­ правленную вниз.

На рис. 139 показано сечение реборды и рельса. Влезание реборды колеса на рельс возможно по плоскости ab> касатель­ ной к соприкасающимся поверхностям рельса и реборды, накло­ ненной под углом 0 к горизонтали. Р — вертикальная нагрузка на колесо, F — горизонтальная сила прижатия реборды колеса к рельсу.

Составляющие сил F и Р в плоскости cd, нормальной к ab,

направленная в сторону, противоположную относительному дви­

Для предотвращения схо­ да с рельсов необходимо, чтобы сила, стремящаяся опустить

Из последнего равенства определяется допустимое отноше­ ние горизонтальной и вертикальной сил при условии устойчи­ вости вагонетки против схода с рельсов

^ tg e — р.

р^ 1 + M g e’

Далее необходимо отметить, что на поперечное перемещение рассматриваемого колеса влияет также сила трения о рельс по­ верхности качения другого колеса той же оси. Если обозначить

коэффициент трения второго колеса о рельс через ро, а верти­ кальную силу давления этого колеса на рельс через Ро, то упо­ мянутая сила трения равна РоРо- Сила трения Роро способствует сходу с рельсов, так как препятствует опусканию реборды под­ нявшегося колеса. Следовательно, силу Роро следует прибавить к силе F. Условие устойчивости с учетом силы РоРо принимает вид

F + Р0цо ^ tg 9 — f*

Р1 — p t g 0 ’

Это и есть основное условие устойчивости против схода с рельсов.

§ 11. СИЛА СОУДАРЕНИЯ ВАГОНЕТОК [4; 18]

При исследовании вопросов соударения упругих тел принято различать два периода удара: первый период — промежуток времени с -момента -соприкосновения тел до момента, когда

Введем следующие обозначения:

Р— сила соударения вагонеток, кГ;

х— упругая деформация буферов вагонеток, м;

Со — коэффициент жесткости одного буфера, кГ/м.

Предполагая линейную зависимость деформации от силы и имея в виду, что жесткость двух соударяющихся буферов будет вдвое меньше, чем одного, получим

Работа силы Р на перемещении х

ОО

Подставляя в это выражение х, полученное из выражения (881), будем иметь

Приравнивая выражения (880) и (883) и решая полученное равенство относительно Р, получим

Этой зависимостью и определяется сила соударения ваго­ неток.

При соударении вагонеток с разными коэффициентами

<886>

Если масса одной вагонетки значительно больше другой, то, полагая в выражении (8 8 4) т 2= оо, получим

При сравнении выражений (8 8 6) и (887) видно, что сила соударения вагонеток с разной массой колеблется в сравни­ тельно узких пределах:

Выражением (887) можно также пользоваться для опреде­ ления силы удара одиночной вагонетки о состав.