Mihajlenko Anastasiya Aleksandrovna 2016 (Проект укладки бесстыкового пути на участке Эльдиган-Тудур), страница 2

Таблица 1.3

Классы железнодорожных путей

^*- грузовых до 100 км/ч, грузовых ускоренных до 120 км/ч и рефрижераторных до 140 км/ч.

Примечания:

1. При количестве графиковых пригородных и пассажирских поездов с максимальными скоростями движения 80 км/ч и более, независимо от значения грузонапряженности, путь должен быть не ниже:

1 класса – более 100 поездов в сутки;

2 класса – 31 – 100 поездов в сутки;

3 класса – 6 – 30 поездов в сутки.

2. На участках со сложным планом, на которых кривых с радиусом менее 350 м более 20% всего протяжения или проттяженность всех кривых - более 40%, при прочих равных условиях класс пути повышается на один класс.

3. Пути сортировочных горок классифицируются в зависимости от объемов среднесуточной переработки вагонов:

сортировочные горки большой и повышенной мощности: переработка в среднем в сутки 3500 вагонов и выше или при числе путей в сортировочном парке 30 и более – относятся к 2 классу;

сортировочные горки средней мощности: переработка в среднем в сутки от 1500 до 3500 вагонов или при числе путей в сортировочном парке от 17 – 29 – относятся к 3 классу;

сортировочные горки малой мощности: переработка в среднем в сутки от 250 до 1500 вагонов или при числе путей в сортировочном парке до 16 включительно – относятся к 4 классу;

4. Класс стрелочного съезда определяется по более высокому классу соединяемых путей.

5. При специализации линии Г, О, Т устройство кривых определяется скоростью движения грузовых поездов в грузовом направлении, в порожнем направлении устройство кривых производится как для линий смешанного движения.

6. При значениях грузонапряженности, не входящих в интервал применяется метод округления до целых значений.

Характеристика участка проектирования:

–перегон Эльдиган – Тудур;

–грузонапряженность – 35,3 млн.т км брутто/км в год;

–участок однопутный, неэлектрофицированный, оборудован двухсторонней автоблокировкой;

–максимальные установленные скорости движения поездов:

пассажирских поездов – 60 км/ч;

грузовых поездов – 60 км/ч.

Согласно сводной ведомости классов и специализации железнодорожных линий ОАО «РЖД» линия относится к 3 классу с преимущественно грузовым движением (специализация Г). При этом путь относящийся к этой линии относится к классу 3, группе В, подгруппе 5. Полный код пути в соответствии с принятой структурой – 3Г3В5

1.2 Расчёты пути на прочность

1.2.1 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 в Правилах расчета железнодорожного пути на прочность приняты следующие правила и предпосылки.

• Рельс считается балкой бесконечно большой длины неизменяемого сечения, лежащей на сплошном равноупругом 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.

• Характеристики пути считаются постоянными величинами.

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

• Ввиду относительно небольшого влияния соседних колес принимается допущение, что давления от них имеют средние значения.

• Собственные напряжения и неупругие сопротивления не учитываются.

• Колебания массы колеса и пути в расчетах учитываются коэффициентом α₀ (α₀=0,401, α_п=1,48 для пути с железобетонными шпалами).

• За расчетное сечение пути принимаем сечение в зоне влияния изолированной неровности пути, которое экипаж проходит со сжатыми рессорами.

• Дисбаланс колес не учитывается.

• 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

, (1.1)

где - допускаемое напряжение рельсовой стали;

- температурные напряжения, действующие в рельсе.

За допускаемое напряжение принимается гарантированный предел текучести рельсовой стали.

Допускаемое расчетное напряжение в рельсах бесстыкового пути, МПа, (с термоупрочненными рельсами) определяется как

, МПа. (1.2)

1.2.2 Расчёт верхнего строения пути на прочность при изменении мо дуля упругости рельсового основания, разных велечинах статической нагрузки колеса

Вертикальная динамическая максимальная нагрузка , кг, колеса на рельс [1] определяется по формуле

, (1.3)

где – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг;

– нормирующий множитель, определяющий вероятность появления , для расчетов принимаем = 2,5;

– среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг.

Среднее значение вертикальной нагрузки , кг, колеса на рельс определяется по формуле

, (1.4)

где – статическая нагрузка колеса на рельс, кг (см. табл. 1.3);

- динамическая максимальная нагрузка колеса на рельс, возникающая за счет колебания кузова на рессорах, кг.

Динамическая максимальная нагрузка колеса на рельс , кг, возникающая за счет колебания кузова на рессорах определяется по формуле

, (1.5)

где – жесткость рессорного подвешивания, приведенная к колесу, кг/мм (см. табл. 1.3);

– динамический прогиб рессорного подвешивания для 4-осного ва гона определяется по формуле

_(1.6)

Среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний кг [1] определяется по формуле

, (1.7)

где – среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, кг;

- среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесом изолированной неровности пути, кг;

- среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за, кг;

- среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за наличия на поверхности катания колес плавных изолированных неровностей, кг.

Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения , кг, определяется по формуле

. (1.8)

Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс , кг, при прохождении колесом изолированной неровности пути определяется по формуле

, (1.9)

_(1.10)

где - коэффициент, учитывающий влияние на образование динамической неровности пути, типа шпал, типа рельсов, род балласта, материала шпал (см. табл. 1.4);

– расстояние между осями шпал: при эпюре шпал 1840 шт./км

=55см; при 2000 шт./км - =51 см;

- модуль упругости рельсового основания, (см. табл. 1.4);

– коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, см^-1;

_{, (1.11)}

где – модуль упругости рельсовой стали, =2,1∙10⁶ кг/см²;