TEHNIČKO-TEHNOLOŠKI I EKONOMSKI POKAZATELJI ...

Maksimalni smičući napon u šinskoj glavi se iskazuje po obrazcu [3.6] 25 :
max = 0,3σ rač [3.6]
i dešava se upravno na šinu i na 4-6 mm dubine ispod kotrljajuće površi glave šine. Za veće
vrdnosti sile trenja, površine u dodiru ne mogu da podnesu deformaciju i prokliznuće. Kako
sila trenja postaje sve veća, klizanje se dešava na stalno povećavajućem delu kontaktne
površi, sve do cele površi.
Kalker je razvio linearnu teoriju kontaktnog kotrljanja, koja preporučuje da sa vrlo malo
klizanja i proklizavanja, područje klizanja bude tako malo da se može zanemariti. Zona
athezije, s toga može da se usvoji da pokriva čitavo područje dodira sa konstantnim
koeficijentom trenja. Ova teorija je pogodna za mala opterećenja točkom, čelike točka i šine
velike tvrdoće i uslove novih i čistih točkova i šina. Međutim kako je u stvarnim uslovima
u koloseku prisutno habanje sa velikim plastičnim tečenjem usled kontaktnih napona,
postoji znatno odstupanje i od Hercovog i od Kalkerove teorije. Radijusi krivina i veličine
kontaktnih površi radi toga se stalno menjaju, brže u početku, sa kasnijom sporom
promenom (stabilizacijom). Kod težih železničkih vozila te promene su brže i veće. Faktori
koji utiču na taj proces su:
- površina kontakta, odnosno veličina kontaktnog napona,
- plastičnost čelika,
- otpornost na habanje,
- površinska hrapavost i zaprljanost,
- nanešena opterećenja u tački dodira kontakta točak-šina.
Veličina kontaktnih napona između točka i šine je od 45 do 80 kN/cm 2 . Moment savijanja u
šini na sredini međupragovskog razmaka izazivaju napone savijanja šine od ± 5,5 dо ±11,5
kN/ cm 2 , kod UIC pruga i vozova, a na našim prugama napon je znatno veći. Ovaj moment
zavisi od međupragovskog rastojanja, vrste šine i vertikalnog opterećenja točka na šinu, kao
i od bočnih sila Y (t).
3.2.7.2. Sile u tački dodira točak šina i posledice habanja venca
Kretanje šinskih vozila po koloseku je direktno zavisno od veze točak-šina. Ta veza se
karakteriše silama koje se pojavljuju u dodiru. Za određivanje sila u dodiru potrebno je
poznavati niz geometrijskih veličina, koje se tokom kretanja osovinskog sklopa po
koloseku menjaju u zavisnosti od trenutnog položaja osovinskog sklopa u odnosu na
kolosek. Položaj napadnih tačaka, pravci sila, a indirektno i intezitet sila u dodiru, zavise i
od niza geometrijskih veličina, u koje spadaju:
1. Položaj tačke dodira na levom i desnom točku,
2. Položaj tačke dodira na levoj i desnoj šini
3. Poluprečnici trenutnih krugova kotrljanja u tačkama dodira (r 1, r 2 ) i nihova razlika
(r),
4. Ekvivalentna konačnost
5. Ugao nagiba profila u tačkama dodira ( 1 , 2 ),
6. Poluprečnici krivine profila točka i šine u tačkama dodira,
7. Koeficijent ahaercovih kontaktnih napona u dodirnim tačkama kao merilo tih
napona,
[69] 25 ERRI pitanje D 72 - Analitička studija dodira točak/ukrštaj, , Revue Generale des Chemins
de fer, Februar 1962
50