ПЗ ОБОЛЕНЦЕВ (1193734), страница 2
Текст из файла (страница 2)
16. Подавляющая часть неровностей на колесах принимается в виде непрерывных, доля которых (1-q1) = 0,95. Считается, что остальная часть колес (q1=5%) имеет изолированные неровности. Дисбаланс колес не учитывается.
1.3.2 Допускаемые напряжения
В правилах расчета железнодорожного пути на прочность издания 1954 г, в качестве оценочных критериев прочности пути были приняты [8]:
1. [к] - допускаемые напряжения в кромке подошвы рельса, обусловленные его изгибом и кручением вследствие вертикального и поперечного горизонтального воздействия колес подвижного состава;
2. [ш] - допускаемые напряжения на смятие в деревянных шпалах (прокладках на железобетонных) под подкладками, осредненные по площади подкладки;
3. [б] - допускаемые напряжения сжатия в балласте под шпалой в подрельсовой зоне;
4. [h] - допускаемые напряжения сжатия на основной площадке земляного полотна в подрельсовой зоне.
Для оценки прочности пути сравнением действующих напряжений с указанными допускаемыми их значениями используется уровень вероятности 0,994, т.е. под действующими напряжениями понимаются их максимальные значения, определяемые суммированием к средним их значениям 2,5 среднего квадратичного отклонения, что обеспечивает уровень вероятности по теории Гаусса [8].
Критерии прочности пути определены из условия обеспечения его надежности в зависимости от класса путей, нормируемой в соответствии с Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации [8]:
- [к] - Из условия не превышения допускаемого количества отказов рельсов за период нормативной обработки;
- [ш] - Из условия не превышения допускаемого износа шпал и прокладок по подкладками за период нормативной обработки;
- [б] и [h] - из условия не превышения допускаемой интенсивности накопления остаточных деформаций соответственно в балласте и на основной площадке земляного полотна.
Эти критерии называются оценочными критериями прочности пути.
Численные значения оценочных критериев прочности пути применительно к градации грузонапряженности в соответствии с Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Оценочные критерии прочности пути
Критерий | Вид подвижного состава | Значения оценочных критериев прочности в МПа при грузонапряженности в млн.ткм.бр. на км в год. | |||
более 50 | 50 - 25 | 24 – 10 | менее 10 | ||
| Локомотивы | 190 | 200 | 240 | 340 |
Вагоны | 150 | 160 | 200 | 300 | |
| Локомотивы | 1,2 | 1,6 | 2,0 | 3,0 |
Вагоны | 1,1 | 1,5 | 1,8 | 2,7 | |
| Локомотивы | 0,4 | 0,42 | 0,45 | 0,50 |
Вагоны | 0,26 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | |
| Локомотивы | 0,10 | 0,10 | 0,11 | 0,12 |
Вагоны | 0,08 | 0,08 | 0,09 | 0,10 |
1.4 Расчет пути на прочность и устойчивость
1.4.1 Выполнение многовариантных расчетов верхнего строения пути с помощью компьютера
Расчет верхнего строения пути производили на компьютере в программе “SIGMA” при различных значениях осевой нагрузки, результаты расчетов приведены в таблицах с 1.2 по 1.9 и на рисунках с 1.1 по 1.10.
Рисунок 1.1 – Исходные данные для расчета верхнего строения пути при осевой нагрузке 30 т/ось
Конструкция выбрана согласно классификации пути.
Модуль упругости приняли для пути на железобетонных шпалах с прокладками повышенной упругости для летних условий.
Результаты расчетов можно увидеть в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Результаты расчеты в программе “SIGMA”
Результаты расчета Sigma | ||||
V | ш | к | б | h |
10 | 12,33 | 813,11 | 2,07 | 0,73 |
20 | 12,77 | 842,66 | 2,14 | 0,76 |
30 | 13,25 | 875,61 | 2,22 | 0,78 |
40 | 13,77 | 910,95 | 2,31 | 0,81 |
50 | 14,31 | 948,08 | 2,4 | 0,85 |
60 | 14,87 | 986,64 | 2,49 | 0,88 |
70 | 15,45 | 1026,42 | 2,59 | 0,91 |
80 | 16,04 | 1067,3 | 2,69 | 0,95 |
90 | 16,65 | 1109,22 | 2,79 | 0,98 |
100 | 17,27 | 1152,13 | 2,89 | 1,02 |
110 | 17,9 | 1196 | 3 | 1,05 |
1.4.2 Выполнение расчётов изменения нагрузок на верхнее строение пути с помощью ЭВМ в программе “SIGMA”
Расчеты напряжений выполнены в зависимости от осевой нагрузки при различных скоростях движения, согласно допускаемым напряжениям в элементах верхнего строения пути ,
,
,
, приведенных в таблицах 1.3 - 1.11.
Таблица 1.3 – Расчет напряжений от осевой нагрузки вагонов на шпалах, кг/см
Pос, т/ось | 23 | 25 | 27 | 30 |
V=30 км/ч | 10,218 | 11,083 | 11,950 | 13,250 |
V=60 км/ч | 11,406 | 12,395 | 13,384 | 14,870 |
V=90 км/ч | 12,736 | 13,852 | 14,970 | 16,650 |
Рисунок 1.2 – График зависимости напряжений вагонов на шпалах от осевой нагрузки, [σш] =4,0 МПа = 40 кг/см
На графике выражены три зависимости для скоростей 30,60,90 км/ч.
Вывод: Из графика зависимости напряжений следует, что при максимальной осевой нагрузке в 30 т движение возможно с максимальной скоростью 90 км/ч.
Таблица 1.4 – Расчет напряжений от осевой нагрузки в балласте под шпалой в подрельсовой зоне, кг/см
Pос, т/ось | 23 | 25 | 27 | 30 |
V=30 км/ч | 1,712 | 1,857 | 2,002 | 2,220 |
V=60 км/ч | 1,911 | 2,076 | 2,242 | 2,491 |
V=90 км/ч | 2,134 | 2,321 | 2,508 | 2,789 |
Рисунок 1.3 – График зависимости напряжений в балласте под шпалой в подрельсовой зоне от осевой нагрузки, [σб] =0,26 МПа = 2,6 кг/см
На графике выражены три зависимости для скоростей 30, 60, 90 км/ч.
Вывод: Из графика зависимости напряжений следует, что при максимальной осевой нагрузке в 28 т движение возможно с максимальной скоростью 90 км/ч.
Таблица 1.5 – Расчет напряжений от осевой нагрузки на основной площадке земляного полотна, кг/см
Pос, т/ось | 23 | 25 | 27 | 30 |
V=30 км/ч | 0,606 | 0,657 | 0,708 | 0,784 |
V=60 км/ч | 0,676 | 0,734 | 0,791 | 0,878 |
V=90 км/ч | 0,753 | 0,818 | 0,883 | 0,981 |
Рисунок 1.4 – График зависимости напряжений на основной площадке земляного полотна от осевой нагрузки, [σh] =0,08 МПа = 0,8 кг/см