Rogatkin_Vladimir_Olegovich_2016 (Технология производства работ (на однопутном, двухпутном участке) по вводу плетей бесстыкового пути в оптимальный режим с использованием машины индукционного нагрева (МИН)), страница 5

Если же необходимоприменение торможения силой 1000 кН, то для этого следует установитьвременное ограничение скорости.1.2.4 Расчет устойчивости пути против поперечного сдвигаПоперечный сдвиг рельсошпальной решетки под поездом является прямойугрозой безопасности движения поездов. При неблагоприятных сочетанияхвоздействующих на путь вертикальных и горизонтальных поперечных сил можетпроизойти поперечный сдвиг рельсошпальной решетки по балласту, особеннозагрязненному или в талом состояние.Р2Р1YбQ1С0Рст ⋅ f pQ2Н ш−2Н ш−1FтрРисунок 1.4 – Расчетная схема определения поперечной устойчивости пути.Р1 и Р2 – нагрузка от колеса на рельсы; Yб – боковая сила на упорный рельс;Q1 и Q2 – давление рельсов на шпалу; Нш-1 и Нш-z – поперечные силы,действующие на шпалу от двух рельсов; С0 – начальное сопротивлениесмещению шпалы; Fтр – сила трения шпалы по балласту; fр – коэффициент тренияскольжения колеса по рельсу.Из расчета на прочность [2] известно, чтоQ=кв ⋅ l⋅ Рср2,(1.47)Лист35гдекв – коэффициент относительной жесткости подрельсового основанияи рельса,кв = 1,018, м-1;l – расстояние между осями шпал, м.Удерживающая от сдвига шпал сила – сопротивление их поперечномуперемещению в балласте определяется по формулеТ уд = С0 + Fтр = С0 + 2 ⋅ Q ⋅ f ш = С0 + 2 ⋅ Р ⋅гдекв ⋅ l⋅ fш ,2(1.48)С0 – начальное сопротивление смещению шпал при отсутствиивертикальной нагрузки, С0 = 200кг;Fтр – сила трения шпалы по балласту при наличии вертикальной нагрузки,кг;f ш - коэффициент трения шпалы по балласту.Поперечная сдвигающая сила является равнодействующей двух сил,приложенных к рельсам и определяется по формулеН1 = Yб + Рср ⋅ f pгде,(1.49)fp – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу,fp=0,25.Поскольку наибольшие боковые силы передаются, как правило, от первыхнаправляющих колес, сила трения Рср ⋅ f р принимается со знаком минус.Поперечная сдвигающая сила Нш-1, действующая на шпалу от наружногорельса, и поперечная сила Нш-2, действующая на шпалу от второго (внутреннего)рельса и препятствующая сдвигу, определяется по формулеН ш −1 = Yб ⋅кГ ⋅ l2 ,Н ш−2 = − Рср ⋅ f p ⋅где(1.50)кГ ⋅ l2 ,(1.51)кг – коэффициент относительной жесткости подрельсового основанияи рельса в горизонтальной плоскости, м-1.Лист36UГ.4⋅ E ⋅ IГkг =(1.52)Суммарная сила, сдвигающая шпалу, определяется по формулеТ сдв = Н ш−1 + Н ш−2 = (Yб − Рср ⋅ f р )⋅кГ ⋅l2 ,(1.53)При торможении в кривой возникает дополнительная поперечная сила,которая определяется по формулеНТ =гдеNТ ⋅ Lc,R(1.54)Nт – тормозная сила, кг;Lc – расстояние между центрами автосцепок вагона, м.Коэффициент устойчивости пути против поперечного сдвига под поездомопределяется отношением удерживающих и сдвигающих сил определяется поформулеТ удТ сдвкв ⋅ l⋅ fш2=(Yб − Рср ⋅ f р )⋅ к Г ⋅ l2 ,С 0 + 2 ⋅ Рср ⋅(1.55)После сокращения на l / 2 формула примет видп=2 ⋅ С 0 / l + 2 ⋅ Рср ⋅ к в ⋅ f ш(Yб− Рср ⋅ f р )⋅ к Г,(1.56)Рассмотрим случай предельного равновесия, т.е.

примем n = 1. При этомполучим2 ⋅ С0+ 2 ⋅ Рср ⋅ f ш ⋅ к в = (YБ − Рср ⋅ f p )⋅ к Гl,(1.57)Отсюда видно, что путь под поездом с осевой нагрузкой Рср оказывается впредельном равновесии, если поперечная боковая сила достигает величиныЛист37YБ =2 ⋅ С0к+ 2 ⋅ Рср ⋅ f ш ⋅ В + Рср ⋅ f pl ⋅ кГкГ.(1.58)После деления левой и правой части на величину Рср получим предельнодопустимое отношение поперечной боковой силы к вертикальной YБ 2 ⋅ С0к+ 2 ⋅ fш ⋅ В + f р=кГ Рср  Рср ⋅ l ⋅ к Г,где(1.59)fш – железобетонные шпалы на щебне, fш = 0,40. YБ  YБ.> Рср  РсрПуть можно считать устойчивым, если Расчет:0,1390 2а нп =− 9,81 ⋅= 0,3 м / с 2 ;23,6 ⋅ 5631,6Q=1,018 ⋅ 0,51⋅ 14444 = 3749 ,52 кг ;2Т уд = 200 + 2 ⋅ 3749,52 ⋅ 0,40 = 3199,61кг;Величины боковых сил Yб при расчетном ускорении и тормозных силахNT=0; NT=70000 кг; NT=100000 кгYб −1 = 7100 кг ;Yб − 2 = 9600 кг ; Yб −3 = 11000 кг ;Н1−1 = 7100 + 14444⋅ 0,25 = 10711кг;Н1−2 = 9600+ 14444⋅ 0,25 = 13211кг;Н1−3 = 11000+ 14444⋅ 0,25 = 14611кг;кг =1670= 1, 68 м −17−84 ⋅ 2 ,1 ⋅ 10 ⋅ 550 ⋅ 10Н 1ш −1 = 7100 ⋅1,68 ⋅ 0,51= 3041,64кг ;2Н 2 ш −1 = 9600 ⋅1,68 ⋅ 0,51= 4112,64 кг ;2Лист38Н 3 ш −1 = 11000 ⋅1,68 ⋅ 0,51= 4712,40 кг ;2Н ш−2 = −14444 ⋅ 0,25 ⋅1,68 ⋅ 0,51= −1546,95кг;2Т 1сдв = 3041,64 − 1546 ,95 = 1494 ,69 кг ;Т 2 сдв = 4112,64 − 1546,95 = 2565,69 кг ;Т 3 сдв = 4712,40 − 1546,95 = 3165,69 кг ; YБ 2 ⋅ 2001,018+ 2 ⋅ 0,40 ⋅+ 0,25 = 0,77 =1,68 Рср  14444 ⋅ 0,51 ⋅1,68Y 1Б7100== 0,49Pср 14444Y 2Б9600== 0,66Pср 14444Y 3 Б 11000== 0,76Pср 14444Проверка выполнения условия:Режим тяги NT= 0 кг: 0,49<0,77 – условие выполняется;Режим торможения NT=70000кг: 0,66<0,77 – условие выполняется;Режим торможения NT= 100000 кг: 0,76<0,77 – условие выполняется.Так как YБ  YБвыполняется, то устойчивость пути против> Рср  Рсрусловие поперечного сдвига полностью обеспечивается.Лист391.2.5 Расчёты напряжений в элементах верхнего строения пути от действияподвижного состава, выполненные на ЭВМПо данным расчетов напряжений на ЭВМ (Приложение А)были построены графики зависимости напряжения в элементах ВСП отстатической нагрузки на колесо, а так же зависимости напряжения от модуляупругости (рис.1.5 и рис.1.6).Расчеты произведены при осевой нагрузкеРст = 10,23 и 30 т/ось дляскорости движения V=90км/ч.

Были получены напряжения в элементах ВСП,которые не превышают допускаемых значений во всем диапазоне осевыхнагрузок.Аналогичный расчет был произведен при модулях упругости U = 500,1000,1500 и 2000 кг/см2 для статической нагрузки Рст = 23т/ось. Полученыезначения напряжений так же не превышают допускаемых значений. Дляснижения уровня величин напряжений рекомендуется укреплять основнуюплощадкуземляногополотнапроислойкамиизмелкозернистогопеска,сортированного гравия.Лист40Рисунок 1.5 – Зависимость напряжения в элементах верхнего строения пути отстатической нагрузки в кривой R=563м при V=90км/чЛист41Рисунок 1.6 – Зависимость напряжения в элементах верхнего строения пути отмодуля упругости в кривой R=563м при V=90км/чЛист422 ВЫПРАВКА ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ И ПЛАНА ПУТИ2.1 Требования, предъявляемые к плану и профилю.Продольный профиль главных и станционных путей при производстверабот по капитальному ремонту пути должен быть выправлен, как правило, присохранении руководящего уклона.Выправка продольного профиля проектируется с максимально возможнымспрямлением элементов по нормативам таблицы 2.1[11]Таблица 2.1 - Нормативы для проектирования продольного профиляКатегорияпутиНаибольшаяалгебраическаяразность уклоновсмежных элементовпрофиля при полезнойдлинепремоотправочныхпутей.85011050Наименьшая длинаразделительныхплощадок и элементовпереходной крутизны1Н, м, при полезнойдлинеприемоотправочныхпутей, м170085021050Радиусвертикальныхкривых присопряженииэлементовпродольногопрофиля RB, м170034С,18135104,5620020025020030025020000150002-31313710782002002002002502001000050004-51320810810200200200200250200500030006132081081020010020020020015030002000При разности уклонов смежных элементов профиля, превышающейнормативную,смежныеэлементыследуетсопрягатьпосредствомразделительных площадок и элементов переходной крутизны.

При меньшейразности уклонов длину разделительных площадок и элементов переходнойкрутизны следует пропорционально уменьшать, но не менее чем до 25 м.Лист43Уменьшенную длину элементов определяют по формулеl = lнгдепричемi1i1 < iнi1 + i 22i н ,(2.1)и i н - алгебраические разности уклонов,‰, по концам профиля,и i2< iн .Допускаемые нормы не следует применять: в углублениях профиля (ямах),ограниченных хотя бы одним тормозным спуском; на уступах, расположенных натормозных спусках; на возвышениях профиля (горбах), расположенных нарасстоянии менее удвоенной длины приемо-отправочных путей (расчетнойдлины поезда) от подошвы тормозного спуска.В случаях, когда использование норм к необходимости переустройстваземляного полотна или искусственных сооружений, допускается применятьнормы, относящиеся к категории пути на одну ступень ниже.

Вертикальныекривые следует размещать вне стрелочных переводов, переходных кривых, внепролетных строений с безбалластной проезжей частью. Наименьшее расстояниеот переломов продольного профиля до начала или конца переходных кривых иконцов пролетных строений определяется по формулеT = Rв ⋅гдеi2,(2.2)i - алгебраическая разность уклонов на переломе профиля,‰.Исправление продольного профиля проектируется: за счет подъемки путина балласт при условии соблюдения размеров обочины земляного полотна; засчетподрезок,припроизводствевпределахнасыпикоторыемогутпроизводиться, как правило, в пределах насыпи при наличии в пути слоя балластасверхнормативнойвеличиныилипризаменебалластавключая,принеобходимости, понижение основной площадки земляного полотна.В пределах переездов, расположенных на прямых участках пути, разностьуровней не допускается.Лист44При расположении переездов в кривых участках пути на двухпутныхлиниях расположение внутреннего пути выше наружного (по отметкамвнутренних рельсовых нитей) при нормальном междупутном расстоянии недопускается.При производстве работ по ремонту пути должны быть запроектированывыправки круговых и переходных кривых с постановкой в проектное положение,а также исправление других искажений пути в плане в пределах существующейосновной площадки земляного полотна.В местах, где имеет место ограничение скоростей движения из-занедостатка возвышения или местного уменьшения радиуса кривой, должнапроизводиться выправка положения пути в плане и профиле при условии, что этоне связано с переустройством земляного полотна, искусственных сооружений,перестановкой опор контактной сети более 5% от общего количества опор наремонтируемом участке и при этом обеспечивается рациональный режимдвижения поездов.