Обід залізничного колеса

Обід залізничного колеса, поверхня якого виконана опуклою, який відрізняється тим, що по Винахід відноситься до залізничного транспорту і стосується контуру ободу залізничного колеса Винахід направлено на розв'язання існуючої проблеми по зменшенню зносу поверхні кочення колеса Відомий обод залізничного колеса, вогнута поверхня якого виконана у вигляді параболоїда обертання [А С СРСР №619368, МК2 В60 В 21/02] Але така поверхня підвергається підвищеному зносу, так як кут між нормалями до поверхні обіду колеса і поверхні головки рейки збільшується Це визиває збільшення тангенціальних напруг за рахунок сил тертя, які діють на поверхні колеса та рейки у зоні контакту, що приводить до підвищеного зносу колеса Найближчим до винаходу, що заявляється, є технічне рішення [ Вагоны проектирование, устройство и методы испытаний /Под ред Л Д Кузьмича - М Машиностроение, 1978, с 95, рис 13], у якому поверхня кочення виконана у вигляді двох зістикованих основами конусів, вершини яких розташовані з зовнішньої сторони колеса При такій поверхні кочення нормалі до поверхні ободу та головки рейки, будуть розташовані під різними кутами В зв'язку з тим, що нормалі до конічної поверхні мають постійне розташування вздовж твірної, зі зносом поверхонь кут між нормалями зростає, внаслідок викривлення поверхні, що приводить до взаємного відхилення нормалей на більший кут Із збільшенням кута між нормалями виникають тангенціальні напруги на поверхні верхня обода описана логарифмічною спіраллю Де г - поточний радіус-вектор спіралі, г0 - початковий радіус-вектор спіралі, Э - кут тертя між колесом та рейкою, е - кут повороту поточного радіус-вектора, р при цьому центр логарифмічної спіралі знаходиться за зовнішньою стороною колеса колеса та рейки, що приводить до збільшення зносу колеса Технічною задачею, яка вирішується заявляємим винаходом, є зведення до мінімуму тангенціальних напруг у зоні контакту поверхні ободу з рейкою Це досягається тим, що профіль поверхні кочення виконується опуклим у вигляді логарифмічної спіралі, центр якої розташований за зовнішньою стороною колеса На фіг 1 зображено залізничне колесо, профіль якого виконаний у вигляді логарифмічної спіралі Спіраль 1 розташована так, що її центр 2 знаходиться за зовнішньою стороною колеса З У точці контакту 4 колеса і рейки 5 існують нормаль 6 до контуру колеса, та нормаль 7 до головки рейки, які утворюють кут 8 У точці контакту існує дотична 9 до контуру колеса, з якою поточний радіус-вектор 10(г) спіралі має постійний кут 11(Q) Поточний радіус-вектор спіралі описується виразом де го - початковий радіус-вектор, Q - кут тертя між колесом та рейкою, е - кут повороту текучого радіус-вектора р Колесо працює таким чином При коченні колеса 3 по рейці 5 внаслідок наявності кута 8 між нормалями 6 та 7 до поверхонь колеса та рейки у точці контакту, виникають тангенціальні напруги, які діють на поверхні колеса Так як у логарифмічної спіралі кут 11(Q) між поточним рад і ус-вектором ю ю (О (О ю З 56655 10(г) та дотичною 9 постійний, то при зміщенні напруг та зменшення зносу колеса точки контакту 4 внаслідок зносу кут 8 між нормаВиконання ободу колеса ВІДПОВІДНО запрополями змінюється на мінімальну величину Це принованій формі, збільшить термін служби колеса і водить до мінімального зростання тангенціальних дозволить зекономити значну КІЛЬКІСТЬ металу Фіг. 1 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24