диплом Ильязов ЮЖСАХ (1193759), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рисунок 2.1 Напряжения в кромках подошвы рельса в зависимости от скорости движения ТГ-16 и модуля упругости подрельсоваго основания
Рисунок 2.2 Напряжения в шпальных прокладках в зависимости от модуля упругости подрельсового основания
Рисунок 2.3 – Зависимость напряжения в балласте под шпалой от модуля упругости подрельсового основания
Рисунок 2.4 – Зависимость напряжений на основной площадке земляного полотна от модуля упругости подрельсового основания
Рисунок 2.5 – Зависимость кромочных напряжений от эпюры шпал и осевой нагрузки
Рисунок 2.6 – Зависимость напряжений в шпальных прокладках от эпюры шпал и осевой нагрузки
Рисунок 2.7 – Зависимость напряжений в балласте под шпалой от эпюры шпал и осевой нагрузки
Рисунок 2.8 – Зависимость напряжений на основной площадке земляного полотна от эпюры шпал и осевой нагрузки
В результате анализа выполненных расчетов следуют выводы:
Расчетные напряжения в элементах верхнего строения пути не превышают предельно допустимые значения во всем рассматриваемом диапазоне скоростей движения от 10 км/ч до 90 км/ч, осевых нагрузок от 25 т/ось до 30 т/ось, кроме напряжений на основной площадке. Напряжения на основной площадке превышают допустимое значение. Нагрузку при выбранной конструкции ВСП при скорости 90 км/ч не следует увеличивать выше 192 кН/ось при эпюре шпал 1840 шт./км, выше 208 кН/ось – 2000 шт./км.
Напряжения в кромках подошвы рельса прямопропорциональны скорости движения, осевой нагрузки и обратно пропорциональны модулю упругости подрельсового основания.
От величины осевой нагрузки поезда наблюдается прямая зависимость напряжений в шпальных прокладках и в балласте под шпалой
и на основной площадке
.
Принятая конструкция верхнего строения пути (тип рельсов Р 65, шпалы ж/б, толщина щебеночного балласта 20 см) полностью соответствуют условиям эксплуатации (скорость движения грузовых поездов 80 км/ч при осевой нагрузке 20 т/ось).
2.4.Расчёт бесстыкового пути по условию прочности
После капитального ремонта на участке пути будет проведена замена инвентарных рельсов на плети на ширине колеи 1067 мм.
Укладка бесстыкового пути возможна, если выполняется неравенство
, (2.22)
где - допускаемая температурная амплитуда для данных условий;
–фактическая амплитуда колебаний температуры, наблюдавшаяся в данной местности.
Значение определяется как алгебраическая разность наивысшей
и наинизшей
температур рельса, установленных по многолетним наблюдениям в данном районе (при этом учитывается, что наибольшая температура рельса на открытых участках превышает на 20 0С наибольшую температуру воздуха), т.е.
. (2.23)
Расчетные максимальные и минимальные температуры рельсов в различных пунктах железнодорожной сети приведены в приложении 3 [11].
Амплитуда допускаемых изменений температур рельсов равна
, (2.24)
где - допускаемое повышение температуры рельсов по сравнению с температурой их закрепления, определяемое устойчивостью пути против выброса при действии сжимающих продольных сил;
- допускаемое понижение температуры рельсовых плетей посравнению с температурой закрепления, определяемое их прочностью при действии растягивающих продольных сил;
- минимальный интервал температур, в котором окончательно закрепляются плети; по условиям производства работ для расчетов он принимается равным
.
Расчетные температуры рельсов определены для Сахалинской дистанции пути в приложении 3 [11]:
,
,
,
.
На прямом участке скорость движения 90 км/
,
,
.
В кривой R=500 м скорость движения 90 км/ч
,
,
.
Так как условие 2.22 выполняется, то укладка бесстыковых плетей на участке возможна.
Расчет бесстыкового пути производится из условия, что возникающие в рельсовых плетях поездные и температурные напряжения в сумме не превысят допускаемых, т.е.
, (2.25)
где – кромочные напряжения в рельсе, возникающие при движении колес подвижного состава, МПа;
– коэффициент запаса прочности;
– напряжения в рельсе, возникающее при изменении его температуры относительно закрепления, МПа;
– допускаемые напряжения, принимаемые для новых термоупрочненных рельсов 400 МПа.
Температурные напряжения в рельсе равны
, (2.26)
где – коэффициент линейного расширения рельсовой стали, 0,00001181/ оC;
– модуль упругости рельсовой стали, 2,1∙105 МПа;
– разность между температурой, при которой определяется напряжение, и температурой закрепления плети на шпалах, оC, равна
. (2.27)
Величина определена по формуле (2.27) при движении по участку пути ТГ-16 и ЦНИИ-Х3 с осевой нагрузкой со скоростью 90 км/ч , U=150 МПа, Рос=200 кН/ось (табл.2.9).
Таблица 2.9 – Интервал изменения температур
Расчетные характеристики | ТГ-16 | ЦНИИ-Х3 |
| 70,76 | 67,73 |
| 123 | 124,8 |
| 118 | - |
Расчетное значение превышает допускаемую амплитуду изменения температуры рельсов
, определенное [11]. На участке для исправной работы бесстыковых плетей необходимо выполнять разрядки температурных напряжений.
2.5. Расчет интервалов закрепления плетей
Расчетный интервал закрепления рельсовых плетей равен
. (2.28)
Границы расчетного интервала закрепления, т.е. самую низкую ( ) исамую высокую (
) температуры закрепления, определяют по формулам
, (2.29)
. (2.30)
Закрепление плетей любой длины при любой температуре в пределах расчетного интервала гарантирует надежность их работы при условии полного соблюдения требований [11], 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 холодную погоду или к разрыву болтов в стыках уравнительных пролетов при низких температурах воздуха.
На прямом участке
,
;
В кривой R=500 м
,
.
При определении расчетного интервала для всей плети принимается наибольшее значение и наименьшее
. Отсюда
и
. В соответствии с [11] оптимальный интервал температуры закрепления для плети на Сахалинской железной дороге составляет
.
Итоги расчета: укладка бесстыкового пути на проектном участке возможна. Плети должны быть закреплены в соответствии с [11, табл.3.1] в интервале от до
, что соответствует оптимальной температуре закрепления плети для рассматриваемых условий.
-
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА ПУТИ С УКЛАДКОЙ БЕССТЫКОВЫХ ПЛЕТЕЙ НА УЧАСТКЕ ЮЖНО-САХАЛИНСКОЙ ДИСТАНЦИИ ПУТИ
3.1. Назначение и состав путевых работ
Проектирование технологического процесса капитального ремонта в данном проекте выполняется в соответсвии с Указанием МПС РФ № 97у от 23.06.2003 г. «О переустройстве Сахалинской железной дороги на общесетевую колею 1520».
При разработке техпроцесса капитального ремонта пути предусматрена укладка асимметричной трехниточной рельсошпальной решетки на железобетонных шпалах под совмещенную колею 1067 мм/1520 мм. В прямых и в кривых R> 350 метров запроектировано устройство бесстыкового пути при ширине колеи 1067 мм. При выполнении ремонтных работ пути будут использоваться общесетевые путевые машины, модернизированные для работы на асимметричном трехниточном пути и движения по рельсовой колее шириной 1067 мм.
Капитальный ремонт пути на старых материалах назначается с учетом его фактического состояния при нормативной наработке пути после проведения реконструкции или предыдущего капитального ремонта на новых материалах.
Капитальный ремонт пути на старых материалах проводится в соответствии с проектной документацией, разработанной по результатам обследований и учитывающей местные условия, требования к пути после ремонта и др.
В состав капитального ремонта на старых материалах могут входить следующие виды работ:
- замена рельсошпальной решетки на более мощную или менее изношенную, смонтированную из старогодных рельсов, новых и старогодных шпал и скреплений.
- замена стрелочных переводов на старогодные;
- очистка щебеночной балластной призмы в соответствии с проектом, обеспечивая при этом после ремонтатолщины очищенного и нового щебняпод подошвой шпал не менее величины, нормированной для класса ремонтируемого пути при необходимости с устройством разделительного покрытия между балластным слоем иосновной площадкой земляного полотна;
- срезка обочин земляного полотна;
- выправка, подбивка и стабилизация пути с постановкой в проектноеположение в профиле, ликвидация многорадиусности кривых, если это не требует дополнительных работ по отсыпке земляного полотна;
- доведение балластной призмы до требуемых размеров;
- постановка пути на ось в плане и приведение длин переходных кривых и прямых вставок между смежными кривыми в соответствие со скоростями движения поездов, предусмотренными проектной документацией на капитальный ремонт;