Расчет устойчивости бесстыкового пути
При повышении температуры рельсовой плети в её средней неподвижной части возникают значительные продольные температурные силы сжатия и нарастает запас потенциальной энергии. Наступает критический момент, когда рельсо-шпальная решетка оказывается неустойчивой, следствием чего может быть выброс пути в сторону или вверх.
Расчет устойчивости бесстыкового пути сводится к определению наибольшего допустимого значения продольной температурной силы.
Устойчивость будет обеспечена, если не допустить нагрев рельсов больше, чем на Δtу – допускаемая величина нагрева рельса.
, где
Рt-y – предельная температурная сила, допускаемая по условию устойчивости;
α = 0,0000118 град-1 – коэффициент линейного расширения;
Е = 
– модуль упругости рельсовой стали;
F – площадь поперечного сечения рельса ( 
при Р65 с приведенным износом 9 мм).
, где
Ку = 1,5 – коэффициент устойчивости;
, где
i = 2 – средний уклон неровностей;
К1 = 1;
К2 = (1 – на прямых; 1.08 – на кривых) – коэффициент, зависящий от эпюры шпал;
К3 – коэффициент, учитывающий влияние сопротивлению повороту рельсов по подкладкам и шпалам (при величине крутящего момента на гайках клеммных болтов 330 Нм К3=1.09);
Параметры А и μ приняты по таблице 4.27 учебника.
На прямой: А=5830 ; μ=0,585 ;
На кривой R = 900 м: А=3720; μ=0,3975 ;
Расчет прочности рельсовых плетей
Расчет прочности бесстыковой рельсовой плети основан на условии, что наибольшие напряжения от воздействия на путь подвижного состава и изменений температуры рельсов не превышают допустимые значения:
|
|
|
,где
- кромочные напряжения в головке или подошве рельса;
- напряжения в рельс от воздействия температуры;
Кп = 1,3 – коэффициент запаса прочности;
= 350 МПа – допускаемые напряжения для новых незакаленных рельсов.
Напряжения в поперечном сечении рельса от действия температурных сжимающих или растягивающих сил возникают соответственно при повышении и понижении температуры рельса . Летом температурные напряжения рассчитываются в сумме с напряжениями в кромках головки рельса, а зимой – с напряжениями в кромках подошвы рельса.
Расчет выполнен для двух типов локомотивов:
Локомотив ТЭП60: Локомотив ТЭ3:
Повышение температуры летом: 
Локомотив ТЭП60: Локомотив ТЭ3:
Понижение температуры зимой: 
Локомотив ТЭП60: Локомотив ТЭ3:
|
|
|
Из расчета видно, что летом выброс плети из-за потери устойчивости случится раньше, чем произойдет исчерпание прочности.
Принимается:
Локомотив ТЭП60: Локомотив ТЭ3:
Для определения расчетного интервала температур закрепления плети необходимы данные о максимальных и минимальных зафиксированных температурах рельса в данном районе проектирования.
Для района Волоколамск Московской железной дороги:
tmax max = 56oC ; tmin min = -47oC;
Локомотив ТЭП60: Локомотив ТЭ3:
, где ТА – расчетная температурная амплитуда,оС (по таблице П4.3. учебника)
Локомотив ТЭП60:
Прямая: 
Кривая: 
Локомотив ТЭ3:
Прямая: 
Кривая: 
Рельсовые плети необходимо закреплять в оптимальном температурном интервале, чтобы обеспечить применение машин тяжелого типа для организации текущего содержания пути в летний период.
Оптимальная температура закрепления плетей на Московской железной дороге: 30 
Вывод: Расчеты показали, что в г. Волоколамск Московской области возможна укладка и эксплуатация бесстыкового пути без сезонных разрядок температурных напряжений при закреплении рельсовых плетей в оптимальном температурном интервале от 25 до 35 оС.
|
|
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Железнодорожный путь / Т. Г. Яковлева. М.:Транспорт. 1999. 405 с.
2. Расчеты и проектирование железнодорожного пути / В. В. Виноградов,
А. М. Никонов. М.:Маршрут. 2003. 486 с.
3. Лекции и презентации / А. С. Журавлев. МИИТ. 2012.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 2901; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!