Протяжение прямых участков в плане составляет 17,139 км или 72% от главного хода. Протяженность кривых участков пути составляет 6,803 км или 28% развернутой длины главных путей, в том числе кривых R от 501 м до 650 – 0,886 км, R от 651 м до 800 м – 0,361 км, R от 1001 до R 1200 м – 2,687 км, R более 1200 м – 2,868 км. Протяженность прямых и кривых участков пути представлена на рис. 1.3.

Рисунок 1.3 Протяженность прямых и кривых участка пути.

Анализ существующего профиля по участкам представлен в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Протяжение прямых участков в профиле составляет 23,942 км. Протяжение участка с уклоном 4 ‰ и менее – 16,342 км, протяжение участка с уклоном от 4.1 ‰ - 8 ‰ – 5 км, протяжение участка с уклоном от 8.1 ‰ – 15 ‰ – 2,1 км. Протяженность профиля по участкам пути представлена на рис. 1.4.

Рисунок 1.4 Протяженность профиля по участкам.

1.3.2 Анализ действующих допускаемых скоростей и ограничений скорости движения поездов по перегонам и раздельным пунктам.

Анализ действующих допускаемых скоростей и ограничений скорости движения поездов по перегонам и раздельным пунктам представлен в таблице 1.4.

Таблица 1.4

1.3.3 Тяговые расчеты (до реконструкции)

Для анализа участка модернизации, просчета времени хода поездов, анализа скоростей их движения использован учебный программный комплекс ИСКРА – ПТР.

Начальными условиями для тяговых расчетов являются существующий план и профиль пути, раздельные пункты, допускаемые скорости движения поездов, тип подвижного состава. Все эти параметры приведены на рисунке 1.5 – 1.9

В ходе расчета были получены графики скорости движения поезда по участку, режимы работы локомотива, вычислено время хода поезда от начальной до конечной станции, затраты электроэнергии. Результаты приведены на рисунке 1.10 – 1.12

Рисунок 1.5 – Раздельные пункты

Рисунок 1.6 – Основные допускаемые скорости

Рисунок 1.7 – Дополнительные ограничения допускаемой скорости

Рисунок 1.8 – Единичные нормы

Рисунок 1.9 – Задание на расчет

Рисунок 1.10 – график скорости движения поезда по перегону

Рисунок 1.11 – Время хода поездов

Рисунок 1.12 – Итоговые результаты

Рисунок 1.12 – Итоговые результаты (продолжение)

После тяговых расчетов линии можно сделать выводы:

Ходовая скорость составила 63,7 км/ч

Процент реализации допускаемой скорости 79,6 %

Время хода поезда составило 11.6 мин

Расходы электроэнергии составили 604,8 кВтч;

Расходы по пробегу поезда составили 3,133 у.е.

2. РАСЧЕТ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ.

2.1 Характеристика путей

Линия Ледяная - Усть-Пёра относится к 1 классу с преимущественно грузовым движением (специализация Г). При этом путь, относящийся к этой линии, относится к 1 классу, группе А, подгруппе 3.

Полный код пути в соответствии с принятой структурой - 1Г1А3 (скорость грузовых поездов 80 км/ч, скорость пассажирских поездов 100 км/ч, грузонапряжённость 134,2 млн.т.км брутто/км).

Для данного участка при капитальном ремонте укладываются в путь следующие материалы верхнего строения пути:

Рельсы – типа Р65, новые, термоупрочненные;

Скрепления –типа ЖБР-65;

Шпалы – железобетонные Ш3-Д. Эпюра шпал в прямых и кривых радиусом более 1200 м 1840 шт./км, в кривых радиусом 1200 м и менее – 2000 шт./км.

Балласт – балласт щебеночный, толщина балластной призмы под шпалой должна быть не менее 40 см.

2.2 Общие сведения

При воздействии подвижного состава в элементах верхнего строения пути возникают напряжения и деформации. Зависимость их от сил, действующих на путь, сложна и пока не поддается точному определению. Поэтому, согласно [2], приняты следующие правила и предпосылки.

Рельс считается балкой бесконечно большой длины неизменяемого сечения, лежащей на сплошном равно упругом основании.

Путь и подвижной состав находятся в исправном состоянии, отвечающем требованиям ПТЭ.

Колеса подвижного состава при движении не отрываются от поверхности катания рельсов (рассматривается безударное движение).

Расчет ведется на вертикальные силы, приложенные по оси симметрии рельса. Из продольных горизонтальных сил учитываются только температурные силы, появляющиеся в рельсах.

Упругая реакция основания считается линейно зависящей от осадки.

Влияние климатических факторов учитывается лишь при температурных воздействиях на рельсы и изменениях жесткости пути при промерзании шпал, балласта и земляного полотна.

Собственные напряжения и неупругие сопротивления не учитываются.

Колебания массы колеса и пути в расчетах учитываются коэффициентом α₀ (α₀=0,433, α_п=1,31 для пути с деревянными шпалами).

За расчетное сечение пути принимаем сечение в зоне влияния изолированной неровности пути, которое экипаж проходит с жатыми рессорами.

Рельс рассчитывается только на нормальное напряжение изгиба.

Расчет ведется по одному рельсу.

Несмотря на большое количество допущений, и предпосылок, расчет дает достаточно удовлетворительные результаты, совпадающие с экспериментальными данными.

Влияние допущений и неучтенных факторов компенсируется в расчетах введением коэффициента запаса К_н=1,3. Допускаемое расчетное напряжение от поездной нагрузки определяется из выражения

, (2.1)

где - допускаемое напряжение; - температурные напряжения, действующие в рельсе.

За допускаемое напряжение принимается горизонтальный предел текучести рельсовой стали. По данным испытаний на растяжение стандартных образцов из рельсовой стали диаметром 10 мм среднее напряжение при остаточном удлинении образцов 0,2%, а так же их среднеквадратическое отклонение S_σ0,2=50. Температурное напряжение сжатия-растяжения вбесстыковом пути определяется по формуле

σ_t = 2,5Δt, (2.2)

где Δt – разница между расчетной и нейтральной (температура закрепления плети при укладке) температурами плетей,

Мпа.

Исходя из вышесказанного, допускаемое расчетное напряжение в рельсах бесстыкового пути, МПа, (с термоупрочненными рельсами) определяется как:

_(2.3)

МПа