Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

«Поскольку наибольшие боковые силы передаются, как правило, от первых направляющих колес, сила трения принимается со знаком минус.»[3]

«Поперечная сдвигающая сила Н_ш-1, действующая на шпалу от наружного рельса, и поперечная сила Н_ш-2, действующая на шпалу от второго (внутреннего) рельса и препятствующая сдвигу, определяется по формулам» [3]

, (2.33)

, (2.34)

где к_г – коэффициент относительной жесткости подрельсового основания и рельса в горизонтальной плоскости, м^-1.

Суммарная сила, сдвигающая шпалу, определяется по формуле [9]

( 2.35)

При торможении в кривой возникает дополнительная поперечная сила, которая определяется по формуле

, (2.36)

где N_т – тормозная сила, т; L_c – расстояние между центрами автосцепок вагона, м.

«Коэффициент устойчивости пути против поперечного сдвига под поездом определяется отношением удерживающих и сдвигающих сил определяется по формуле» [3]

. (2.37)

После сокращения на Ɩ /2 формула примет вид

. (2.38)

Рассмотрим случай предельного равновесия, т.е. примем n = 1. При этом получим

. (2.39)

Отсюда видно, что путь под поездом с осевой нагрузкой Р_ср оказывается в предельном равновесии, если поперечная боковая сила достигает величины

. (2.40)

После деления левой и правой части на величину Р_ср получим предельно допустимое отношение поперечной боковой силы к вертикальной:

, (2.41)

где f_ш – деревянные шпалы на щебне, f_ш = 0,35…0,40.

Путь можно считать устойчивым, если > .

Расчет:

Расчетная тормозная сила N_т=70000 кг и 100000 кг.

У груженого вагона величины боковых сил при расчетном ускорении в расчетных тормозных силах N у загруженного вагона определяем по рис. 4.20

=7200 кг

=9700 кг

=11000 кг

Так как условие > выполняется, то устойчивость пути против поперечного сдвига полностью обеспечивается.

2.2.4. Расчет коэффициента устойчивости против вкатывания гребня колеса на рельс

«При набегании колеса на рельс оно не должно накатываться своим гребнем на него, т.е. необходимо предотвратить вползание колеса на головку рельса. А если колесо окажется по некоторым причинам приподнятым, то необходимо, чтобы оно опустилось вниз.

Рисунок 2.3 – Расчетная схема определения устойчивости колеса на рельсе.

Р_1-ш и Р_2-ш – нагрузка от кузова на шейки оси колесной пары; Р_1-р и Р_2-р - нагрузка от колес на рельсы; М₁ и М₂ – моменты, действующие не шейки оси; а₁ и а₂ – расчетные консоли шеек оси; Y_р – рамная сила; l_р – расстояние от головки рельса до приложенной рамной силы; J_н – центробежная сила; Н_ц – расстояние от головки рельса до места приложения центробежной силы; F₁ и F₂ – силы трения гребня и поверхности катания колес по рельсам; N₁ и N₂ – реакции рельсов; S₁ – расстояние между точками контакта колес с рельсами; S_ш - расстояние между точками приложения сил к шейкам оси.»[3]

«Моменты действующие на шейки оси определяется по формуле

(2.42)

Динамическая рамная сила maxY_р, приложенная на расстояние l_р от точки контакта левого колеса с рельсом А. При этом, согласно, обычно принимают, что

, (2.43)

где r_k – радиус колеса, м; r_ш – радиус шейки оси, м.

У грузового вагона l_р= 0,475+0,075=0,550 м.

Сила трения гребня колеса по рабочей грани головки рельса определяется по формуле» [16]

, (2.44)

где N₁ – нормальная к плоскости реакция рельса А; - коэффициент трения скольжения колеса по рельсу А.

Реакция рельса А определяется по формуле

, (2.45)

где Р_1-р и Р_2-р - нагрузка от колес на рельсы; N₂ – реакции рельсов; F₂ – силы трения гребня и поверхности катания колес по рельсам;

τ - угол горизонталью рабочей гранью головки рельса.

, (2.46)

где - коэффициент трения скольжения колеса по рельсу А;

Реакция рельса В определяется по формуле [9]

, (2.47)

Коэффициент устойчивости против вползания колеса на рельс определяется по формуле

, (2.48)

где N₂ – реакции рельса В; Y_р – рамная сила; F₁ – силы трения гребня и поверхности катания колес по рельсам; τ - угол горизонталью рабочей гранью головки рельса.

При расчетах можно принять угол τ между горизонталью и касательной к рабочей грани головки рельса в точке касания гребня колеса с рельсом упорной нити для вагонов равным 60⁰. У четырехосного грузового вагона l_р = 0,55 м, а₁ = 0,264 м, а₂ = 0,168 м, f_p = 0.25.

Вертикальные нагрузки на шейки оси от необрессоренной части экипажа определяется по формуле

, (2.49)

, (2.50)

где Р_ст – статическая нагрузка колеса на рельс, Н; q_к – отнесенный к колесу вес необрессоренной части экипажа, Н; к_Д – коэффициент динамики.

Непогашенная часть центробежной силы определяется по формуле

, (2.51)

где Q_куз – вес кузова брутто, Н; g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с²; n – число осей экипажа; а_нп – непогашенное ускорение.

«Дополнительная нагрузка определяется по формуле

, (2.52)

где Н_ц – расстояние от уровня головок рельсов до центра тяжести кузова, (у груженного полувагона Н_ц = 2 м); S_ш – расстояние между серединами шеек колесной пары,( у грузового полувагона S_ш = 2,036 м)»[16];

Вертикальные расчетные нагрузки на шейки оси вагона определяется по формулам:

; (2.53)

. (2.54)

Полные расчетные нагрузки от колес на головки рельса определяется по формулам

; (2.55)

. (2.56)

Величина непогашенного ускорения определяется по формуле [9]

, (2.57)

где V – скорость движения, км/ч; R – радиус кривой, м; h – возвышение наружного рельса, м; S₁ – расстояние между осями рельсов, S₁ = 1,6 м.

Расчет:

Исходные данные:

Рельсы Р65, шпалы железобетонные 2000 шт./км, радиус кривой R=242 м, возвышение наружного рельса h=114 мм.

Характеристика грузового вагона. Масса брутто, масса кузова с грузом Q_куз= 84,2 т, необрессоренный вес, приходящийся на одно колесо, q_к=9,95 кН. Диаметр колеса 0,95 м, радиус шейки оси 0,075 м.

Дополнительные условия: Расчет необходимо провести в режиме тяги и торможения тяжеловесного поезда с продольной тормозной силой 0; 700 и 1000 кН. Скорость движения V=60 км/ч.

, м/с²;

, кг;

К_Д = 0,187

, кг;

, кг;

, кг;

, кг;

, ;

, ;

Определим реакцию рельса В при трех величинах рамной силы при ускорении a_нп = 0,448 м/с²:

Y_p-1 = 4400 кН,

Y_p-1 = 7000кН,

Y_p-1 = 8300 кН;

, кг;

, кг;

, кг;

, кг;

, кг;

, кг;

Реакция рельса А:

, кг;

, кг;

, кг;

, кг;

, кг;

, кг;

Коэффициенты устойчивости колеса на рельсе:

Поскольку устойчивость колеса грузового вагона гарантируется только при коэффициенте устойчивости к ≥ 1,3, следовательно, устойчивость колеса против вползания полностью обеспечивается.

3. РЕКОНСТРУКЦИЯ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ И ПЛАНА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ НА УЧАСТКЕ МОДЕРНИЗАЦИИ

3.1. Требования предъявляемые к плану и профилю

«Продольный профиль главных и станционных путей при производстве работ по модернизации и реконструкции должен быть сохранен, выправлен, как правило, при сохранении руководящего уклона.

Продольный профиль железнодорожного пути на перегонах линиях проектируется не более:

- 9‰ на железнодорожных линиях особогрузонапряженных»[8]

Реконструкция продольного профиля проектируется с максимально возможным спрямлением элементов по нормативам, представленным в таблице 3.1 .

Таблица 3.1. Нормативные показатели для проектирования продольного профиля.

«Алгебраическая разность уклонов смежных элементов профиля не должна превышать значений i_н (см. таб. 3.1). При большой разности уклонов смежные элементы следует сопрягать посредством разделительных площадок или элементов переходной крутизны, длина которых i_н должна быть не менее значений i_н, приведенных в табл. 3.1.

Характеристики

Список файлов ВКР