Ignatov Viktor Vladimirovich 2016 (Организация капитального ремонта бесстыкового пути с глубокой очисткой балласта на участке 8153 км - 8168 км Облученской дистанции пути), страница 4

Хабаровск.

По формуле (2.2) находим допускаемые напряжение в рельсе, возникающее при изменении его температуры относительно температуры закрепления

. (2.3)

Допускаемые напряжение в рельсе, возникающее при изменении его температуры относительно температуры закрепления также можно определить по формуле:

(2.4)

где t_пп – допускаемое изменение температуры рельса по прочности подошвы в сторону понижения, ⁰С.

Откуда

(2.5)

Таблица 2.1 – Кромочные напряжения по условию прочности рельсов при модуле упругости 50 МПа

Таблица 2.2 – Кромочные напряжения по условию прочности рельсов при модуле упругости 100 МПа

Таблица 2.3 – Кромочные напряжения по условию прочности рельсов при модуле упругости 120 МПа

По формуле получаем напряжение в рельсе, возникающее при изменении его температуры относительно температуры закрепления:

. (2.6)

, (2.7)

где [t_р] – допускаемое понижение температуры по условию прочности, ⁰С.

, (2.8)

Вывод:

Сравнивая полученные результаты расчетов с нормативными, полученными по «Техническим указаниям по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути» ТУ-2012, видно, что допускаемое по условию прочности понижение температуры [t_р], ⁰С меньше, чем расчетное. В последующих расчетах принимаем допускаемые понижение температуры [t_р], ⁰С по условию прочности рельса по «Техническим указаниям по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути».

2.2 Определение расчетных и оптимальных интервалов закрепления плетей

2.2.1 Определение расчетных интервалов закрепления плетей

Расчетные интервалы определены для радиусов 350, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200, 2000 и  м, для пути уложенного в климатических условиях ДВостЖД.

Климатические условия:

Расчетная минимальная температура – t_{min min}=-46 °C;

Расчетная максимальная температура – t_{max max}=+57 °С;

Расчетная амплитуда температур – Т_А=103 ^оС;

Возможность укладки бесстыкового пути в конкретных условиях устанавливается сравнением допускаемой амплитуды температур рельсов [Т] для данных условий с расчетной амплитудой температуры рельсов [Т_А].

Если [Т_А] [Т], то бесстыковой путь можно укладывать.

Допускаемая амплитуда изменений температур рельсов определяется по формуле:

, (2.9)

где [t_у] – допускаемое повышение температуры рельсов по сравнению с температурой их закрепления, определяемое устойчивостью пути против выброса при действии сжимающих продольных сил, ⁰С;

[t_р] - допускаемое понижение температуры рельсов по сравнению с температурой их закрепления, определяемое их прочностью при действии растягивающих продольных сил, ⁰С;

[t_з] –минимальный интервал температур, в котором окончательно закрепляются плети (+10), ⁰С.

Допускаемое повышение температуры рельсовых плетей [t_у] устанавливается на основании теоретических и экспериментальных исследований устойчивости пути и приведены в таблице п.2.1 (ТУ-2012), а допускаемое понижение температуры рельсовых плетей [t_р] в соответствии с порядком расчета определены и приведены в таблице п.2.2 (ТУ-2012).

Расчеты приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Расчет допускаемой амплитуды изменений температур рельсов

На основании полученных данных приводим графики, рисунок (2.1, 2.2).

Рисунок 2.1- Допускаемые по условию прочности рельсов понижение температуры и допускаемого повышения температуры по условию устойчивости пути от кривизны.

Рисунок 2.2. Допускаемые и расчетные амплитуды температур рельсов [Т] и Та, ⁰ С, для Облучинской дистанции пути.

Из расчетов видно, что расчетная амплитуда температур рельсов ниже, чем амплитуда допускаемых изменений температур рельсов. Следовательно, укладка и эксплуатация бесстыкового пути возможна без ограничений предельных радиусов.

Расчетный интервал закрепления рельсовых плетей определяется по формуле:

. (2.10)

Границы расчетного интервала закрепления, т.е. самую низкую (_min t_з) и самую высокую (_max t_з) температуру закрепления, определяют по формулам:

. (2.11)

. (2.12)

Закрепление плетей любой длины при любой температуре в пределах расчетного интервала гарантирует надежность их работы при условии полного соблюдения требований ТУ, касающихся конструкции и содержания бесстыкового пути. При этом следует учитывать, что закрепление плетей при очень высоких температурах может в отдельных случаях привести к образованию большого зазора при сквозном изломе плети в зимний период или к разрыву болтов в стыках уравнительных пролетах с большим расхождением концов рельсов.

Максимальное значение зазора, который может образоваться при изломе плети, не должен превышать 50 мм.

Кроме того, рекомендуется проверять выбранную температуру закрепления по условию обеспечению наименьших климатических помех выполнению текущих и ремонтных работ.

2.2.2 Назначение оптимальной температуры закрепления

Оптимальный интервал закрепления рельсовых плетей на Дальневосточной железной дороге составляет 355^оС. Для расчетов принимаю maxtз^опт=40º С, mintз^опт=30º С.

Рисунок 2.3 - Температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=350 м.

Рисунок 2.4 - Температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=400 м.

Рисунок 2.5 - Температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=500 м.

Рисунок 2.6 - Температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=600 м.

Рисунок 2.7 - Температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=800 м.

Рисунок 2.8 - Температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=1000 м.

Рисунок 2.9 - Температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=1200 м.

Рисунок 2.10 - Температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=2000 м.

Рисунок 2.11 - Температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=∞ м.

2.2.3 Определение температуры закрепления по условию недопущения расхождения торцов рельсов в случае излома плети.

Важным мерилом допускаемого понижения температуры является величина зазора при сквозном износе плети и величина расхождения концов рельсов при разрыве болтов в стыке.

Максимальное значение зазора, который может образоваться при изломе плети, не должен превышать 50 мм.

Величина зазора λ (мм), образовавшегося во время излома плети пропорциональна квадрату понижения температуры Δtр по сравнению с температурой закрепления и определяется по следующей формуле

(2.13)

где r – погонное сопротивление перемещению плетей, кгс/см. Зимой при замороженном балласте, нормативном натяжении клемных и болтовых болтов среднее значении r=25н/мм (25кгс/см).

При таких сопротивлениях величину зазоров при изломе определяют по формуле:

(2.14)

Результаты расчёта представлены в таблице 2.5.

Таблица 2.5- Расчёт допускаемого понижения температуры рельсов [∆tр]1 .

Вывод:

Назначение оптимальных интервалов закрепления: