Архив выпусков

Исследуется качение без отрыва твердого массивного колеса, несущего статический груз, по рельсу с волнами на поверхности катания, возникающими в результате неравномерного износа. Рельс поддерживается упруговязким основанием. Благодаря инерции колеса и экипажа горизонтальная составляющая скорости центра колеса мало отличается от постоянной величины, поэтому движение колеса вдоль рельса предполагается равномерным. Рассматриваются установившиеся вертикальные колебания колеса. Вертикальная координата центра колеса, а также разность между продольными координатами центра колеса и точки касания колеса и рельса - периодические, соответственно четная и нечетная функции продольной координаты центра колеса, их период равен длине волны на поверхности рельса. Периодическая сила взаимодействия колеса и рельса определяется в виде ряда Фурье. На поверхности рельса часто наблюдаются короткие волны, амплитуда которых много меньше их длины, а эта длина много меньше радиуса колеса. В этом случае коэффициенты ряда Фурье выражаются через функции Бесселя первого рода целого порядка. Наблюдения показывают, что глубина короткой волны на поверхности рельса увеличивается до тех пор, пока радиус кривизны во впадине волны не приблизится к радиусу колеса, поэтому предполагается, что упомянутые радиусы близки друг к другу или равны. В этом случае траектория центра колеса существенно отличается от волны на поверхности рельса.