Влияние прочности автосцепки

Предпосылки для разрыва грузового поезда.

Разрыв поезда происходит, когда растягивающее усилие в нем R превысит предел прочности деталей вагона: R > [σ]•S, где [σ] — допускаемое напряжение детали вагона на разрыв; S — площадь сечения детали вагона в наиболее слабом месте.

В связи с тем, что величина продольно-динамической реакции определяется суммарным действием неравномерно распределенных по поезду сил Fi, условие разрыва поезда преобразуется к следующему виду: К_{дин i}•К_н i• Fi, > [σ]•S, где Кдин i - коэффициент динамичности для i-й силы (при статическом приложении силы К_дин i=1); К_н i - коэффициент неравномерности распределения i-й силы по длине поезда (для равномерно распределенной силы К_н i, = 0, для сосредоточенной К_н i = 1).

Данное неравенство свидетельствует, что разрыв поезда тем более вероятен, чем: больше величина силы Fi,, вызывающая реакцию растяжения; существенней

неравномерность ее приложения К_нi; значительней динамический режим К_дин i; ниже допускаемое напряжение [σ] на разрыв и меньше сечение детали вагона S

Детали вагонов выдерживают продольные нагрузки величиной 300— 400 тс, а автосцепки несколько меньше — 250 тс. Поэтому разрыв поезда в подавляющем количестве случаев проходит по автосцепке, причем наиболее ослабленной какими-либо дефектами. К ним относятся трещины, раковины, поры, спаи и другие дефекты, которые уменьшают поперечное сечение автосцепки более чем на 10 % и являются концентраторами напряжений.

С уменьшением температуры окружающей среды увеличивается хрупкость, снижается прочность металлов на разрыв, повышается склонность к образованию трещин в автосцепках. Как показали исследования ВНИИЖТа, при температуре минус 40... 50 °С прочность металла автосцепки на разрыв снижается почти в два раза. Поэтому продольно-динамические реакции, остающиеся без последствий при плюсовых температурах, превосходят предельные при минусовых температурах.

Кроме того, в зимний период нередко происходит замерзание каналов воздухораспределителей и образование ледяных пробок в тормозной магистрали, что существенно замедляет отпуск тормозов. А это, в свою очередь, увеличивает риск разрыва поезда при переходе от режима торможения к режиму тяги.

В связи с этим более 90 % обрывов автосцепок происходит в зимний период на полигонах железных дорог с продолжительной и суровой зимой. На Октябрьской дороге, например, это Мурманское и Петрозаводское отделения. Распределение разрывов поездов по температурам представлено на рис. 1.

Дата добавления: 2014-11-16