wężykowanie1, 2 tor, styk koło-szyna
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Idea prowadzenia w torze i wężykowania Opis zasady prowadzenia w torze został przedstawiony już przez George Stephensona, w swobod- nym tłumaczeniu brzmi on: Przy małych nieregularnościach toru może się zdarzyć, że koła zostaną przesunięte nieco na prawo lub lewo. Gdy się zdarzy to pierwsze, wtedy prawe koło ma w punkcie styku większą średnicę, a lewe mniejszą. Lewe koło będzie przez to pozostawało nieco za prawym kołem, ale podczas toczenia się do przodu średnia okręgu tocznego będzie się zwiększała, podczas gdy dla prawego koła będzie się zmniejszała. W identyczny sposób, jak opisano, przy dalszym biegu dochodzi do ponownego zwięk- szenia średnicy okręgu tocznego prawego koła. To naprzemienne wyprzedzanie i zwalnianie powoduje powstanie prostego, oscylacyjnego ruchu zestawu kołowego. Rys. Pozycja zestawu kołowego podczas stacjonarnego pokonywania łuku wg. Redtenbachera (1855 r.). Rys. Zasada wężykowania kinematycznego zestawu kołowego wężykowanie1 1 / 2 Wężykowanie kinematyczne zestawu kołowego ρ s s r r S r 1 r 2 ∆r 1 γ ∆r 2 y Rozpatruje się pojedynczy zestaw kołowy toczący się swobodnie bez poślizgu wzdłuż toru. Przy środkowym położeniu zestawu na torze promienie okręgów tocznych obu kół są jednakowe i wyno- szą r. Jeżeli środek zestawu przemieści się w poprzek toru o wartość y , to jedno koło toczy się po okręgu o promieniu r 1 =r+∆r 1 , a drugie po okręgu o promieniu r 2 =r+∆r 2 . Chwilowym środkiem obrotu osi zestawu jest w tym przypadku wierzchołek stożka S, którego odległość ρ od środka zesta- wu kołowego zależy od chwilowej różnicy promieni r 1 i r 2 : r = r − r = ∆ r 2 − ∆ r 1 czyli ρ 2 sr ∆ ρ 2 s 2 s ∆ r − r 2 1 Ponieważ ρ jest chwilowym promieniem krzywizny toru środka zestawu, to: ρ − 1 = 2 sr d 2 y ∆ r − ∆ r 2 1 dx 2 oraz d 2 y ∆ r − ∆ r + 2 1 = 0 dx 2 2 sr Dla obręczy stożkowych o nachyleniu tworzącej względem płaszczyzny poziomej o kąt γ w przybliżeniu ∆ 1 r − = y oraz r γ = y . Wówczas d γ 2 y + y sr = 0 dx 2 skąd po rozwiązaniu równania różniczkowego Y = A sin ⎜ ⎝ γ x ⎟ ⎠ sr Jest to równanie drogi środka zestawu kołowego prowadzonego swobodnie przy toczeniu się bez poślizgu wzdłuż toru kolejowego. Wężykowanie kinematyczne zestawu ma więc postać okresowego ruchu sinusoidalnego. Długość fali wężykowania L wynosi w tym przypadku: L 2 = π rs γ Długość L jest stała, niezależna od szybkości. Wzór powyższy wyprowadzony po raz pierwszy przez Klingela w 1883 r., podlegał później częstym sprawdzeniom w czasie badań eksperymentalnych. wężykowanie1 2 / 2 2 1 ∆ 2 ⎛ ⎞ [ Pobierz całość w formacie PDF ] |