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

Текст из файла (страница 2)

Максимальная скорость движения грузовых поездов по четному пути не превышает 80 км/ч, годовая грузонапряженность равна 80 млн.т/год, тогда четный путь – 1А3.

1.2 Природно-климатические и инженерно-технические условия района прохождения линии

На западе района прохождения линии, рельеф местности представлен средне- и низкогорьями с долинными ландшафтами горных и полугорных рек. С трех сторон район проектирования окружен хребтами. Максимальные отметки на этих хребтах 1241 м, 1229 м, 1332 м. Общие колебания высот варьируются от 0 до 1332 метров. Крутые склоны (более 30°) часто являются причинами селей и осыпей в этом районе. На востоке наивысшие отметки земли достигают 1279 метров.

В районе залегают различные горные породы – диоритовые и андезитовые порфиры, базальты, диабазы, которые могут выступать в качестве строительных материалов. Максимальная интенсивность землетрясений достигает 6 баллов. Климат района умеренный, муссонный. Лето теплое и влажное. Зима ясная, с морозной и малоснежной погодой. Количество осадков, выпадаемое за год составляет 700 – 1100 мм. Район обладает густой речной сетью, которая подпитывается преимущественно за счет выпадаемых осадков.

1.3 Анализ существующего плана и профиля участка

Анализ плана и профиля производится с целью выявления наиболее неблагоприятного перегона на участке Шкотово – Тигровый.

На перегоне Шкотово – Смоляниново, общей длиной 11790,4 м, имеется 34 кривые. Суммарная длина этих кривых равняется 8271 м, что составляет 70 % от всей протяженности перегона. Длина кривых участков с радиусами:

- более 1200 м, равна 633 м;

- 1001 – 1200 м, равна 443 м;

- 801 – 1000 м, равна 395 м;

- 501 – 650 м, равна 467 м;

- 351 – 500 м, равна 2813 м;

- 300 – 350 м, равна 1612 м;

- менее 300 м, равна 1908 м.

Протяженность участков с уклонами:

- 4 ‰ и менее, равна 3965 м;

- 4,1 ‰ – 8 ‰, равна 1268 м;

- 8,1 ‰ – 15 ‰, равна 604 м;

- 15,1 ‰ – 25 ‰, равна 5676 м;

- более 25 ‰, равна 285 м.

Перегон Смоляниново – Новонежино, общей длиной 17376,5 м, включает в себя 27 кривых, длина которых в общей сложности 6593 м. Длина всех кривых составляет 38 % от общей протяженности перегона. Длина кривых участков с радиусами:

- более 1200 м равна 1342 м;

- 801 – 1000 м равна 1059 м;

- 651 – 800 м равна 209 м;

- 501 – 650 м равна 725 м;

- 351 – 500 м равна 2011 м;

- 300 – 350 м равна 914 м;

- менее 300 м равна 333 м.

Протяженность участков с уклонами:

- 4 ‰ и менее, равна 5053 м;

- 4,1 ‰ – 8 ‰, равна 5923 м;

- 8,1 ‰ – 15 ‰, равна 4024 м;

- 15,1 ‰ – 25 ‰, равна 1961 м;

- более 25 ‰, равна 13 м.

Перегон Новонежино - Анисимовка, общей длиной 15426,3 м, включает в себя 24 кривых, длина которых в общей сложности 6107 м. Длина всех кривых составляет 40 % от общей протяженности перегона. Длина кривых участков с радиусами:

- более 1200 м равна 218 м;

- 1001 – 1200 м равна 180 м;

- 801 – 1000 м равна 600 м;

- 651 – 800 м равна 187 м;

- 501 – 650 м равна 1250 м;

- 351 – 500 м равна 1771 м;

- 300 – 350 м равна 1182 м;

- менее 300 м равна 718 м.

Протяженность участков с уклонами:

- 4 ‰ и менее, равна 4472 м;

- 4,1 ‰ – 8 ‰, равна 2058 м;

- 8,1 ‰ – 15 ‰, равна 4688 м;

- 15,1 ‰ – 25 ‰, равна 3828 м;

- более 25 ‰, равна 108 м.

Перегон Анисимовка - Тигровый, общей длиной 12071,8 м, включает в себя 26 кривых, длина которых в общей сложности 6533 м. Длина всех кривых составляет 54 % от общей протяженности перегона. Длина кривых участков с радиусами:

- более 1200 м равна 318 м;

- 801 – 1000 м равна 562 м;

- 651 – 800 м равна 256 м;

- 501 – 650 м равна 156 м;

- 351 – 500 м равна 584 м;

- 300 – 350 м равна 1289 м;

- менее 300 м равна 3369 м.

Протяженность участков с уклонами:

- 4 ‰ и менее, равна 1343 м;

- 4,1 ‰ – 8 ‰, равна 257 м;

- 8,1 ‰ – 15 ‰, равна 1232 м;

- 15,1 ‰ – 25 ‰, равна 7192 м;

- более 25 ‰, равна 1649 м.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что перегон Анисимовка – Тигровый является самым неблагоприятным для движения поездов, из-за наличия большой протяженности кривых с радиусами менее 300 м, а также крутых уклонов профиля с величинами от 15,1 ‰ до 25 ‰ и круче.

1.4 Анализ действующих допускаемых скоростей и ограничений скорости движения поездов по перегонам и раздельным пунктам. Тяговые расчеты.

Для того, чтобы принять меры по улучшению существующего пути, требуется выполнить тяговые расчеты. Они помогают выявить проблемные места на участке, устранить их, что в свою очередь приводит к сокращению эксплуатационных затрат и времени хода поездов от одного пункта к другому.

По весовым нормам принято, что от станции Шкотово поезд, с максимальной массой 2100 тонн, двигается до станции Смоляниново. Далее на станции Смоляниново осуществляется прицепка дополнительных вагонов и масса поезда увеличивается до 2200 тонн. После чего состав, двигаясь без остановок на станциях Новонежино и Анисимовка, прибывает на разъезд Тигровый.

Исходя из вышеизложенного следует, что тяговые расчеты выполняются отдельно для участков Шкотово – Смоляниново и Смоляниново - Тигровый. В качестве подвижного состава приняты грузовой электровоз 3ЭС5К и инновационные грузовые полувагоны на тележках типа 18-9855 с повышенной нагрузкой 25 тс/ось.

Тяговые расчеты выполнены в программном комплексе «ИСКРА – ПТЭР».

По участку Шкотово – Смоляниново выполнены тяговые расчеты и представлены в приложении А. Максимальные допускаемые скорости движения грузовых поездов по перегону и станциям приняты по [14].

Из графика видно, что расчетной силы тяги электровоза 3ЭС5К достаточно для перемещения состава массой 2100 тонн по перегону. В данном случае дополнительного толкающего локомотива не требуется.

Время хода поезда по участку составило 13,9 минут, данные представлены в приложении А на рисунке П.2.

Для этого же участка был выполнен расчет тяговых характеристик при отмене ограничений по допускаемым скоростям на перегоне (приложение А рисунок П.3). По полученным результатам, можно сделать вывод о том, что даже при отмене ограничений, поезд не может развить скорость больше 85 км/ч. Время движения по участку сокращается до 12,7 минут (приложение А рисунок П.4).

Также на участке выполнен расчет на массу поезда 3900 т, он представлен в приложении А на рисунке П.5. Общее время хода составило 14,3 минуты (приложение А рисунок П.6). При этом скорость поезда не поднимается выше 70 км/ч.

Тяговый расчет для участка Смоляниново – Тигровый выполнен для допускаемых скоростей, установленных приказом № 41 [14] и массы поезда 2200 т. Станции Новонежино и Анисимовка, поездом проходятся без остановки, по установленным скоростям. Расчет представлен в приложении А на рисунке П.7. Время хода поезда по участку составило 47,5 минут (приложение А рисунок П.8).

Расчет при отмене ограничений по скорости на перегонах представлен в приложении А на рисунке П.9. По результатам вышло, что скорость поезда на данном участке не достигает 85 км/ч, а время хода составило 43,8 минут (приложение А рисунок П.10).

Расчет тяговых характеристик для состава массой 2900 тонн представлен в приложении А на рисунке П.11. Максимальная скорость поезда при такой массе не доходит до 80 км/ч. Общее время хода по участку составило 46,7 минут (приложение А рисунок П.12).

2. РАСЧЕТ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ

2.1 Расчет пути на прочность

2.1.1 Общие сведения

Расчет пути на прочность выполнен на основании теоретического материала, представленного в [1, 2, 3, 4]

Максимальная динамическая нагрузка колеса на рельс определяется по формуле, кН:

, (2.1)

где Р_ср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кН; S – среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс, кН; l – нормирующий множитель, определяющий вероятность события, т. е. появление максимальной динамической вертикальной нагрузки. Вероятность события (возникновения ) равна 0,994, при этом значение l = 2,5.

Вертикальная составляющая нагрузки колеса на рельс, возникающая за счет колебания кузова на рессорах определяется по формуле, кН:

, (2.2)

где Ж – жесткость рессорного комплекта, отнесенная к одному колесу, кН/м; z_max – динамический прогиб рессорного подвешивания, м.

Среднеквадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс S определяется из суммы дисперсий, кН:

, (2.3)

где S_p – среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорной части экипажа, кН; S_нп – среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от действий сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесом изолированной неровности пути, кН; S_ннк – среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от действия сил инерции необрессоренных масс из-за наличия непрерывных неровностей на поверхности катания колес, кН; S_инк – среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от действия сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за наличия изолированных неровностей на поверхности катания колес, кН; q₁– доля колес, имеющих изолированные неровности, от общего числа однотипных колес, остальные из которых имеют непрерывные неровности, принимается q₁ = 0,05 (5%).

Среднеквадратическое отклонение нагрузки определяется по формуле, кН:

, (2.4)

Среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от действий сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесом изолированной неровности пути определяется по формуле, кН:

, (2.5)

где L – коэффициент, зависящий от типа конструкции верхнего строения пути; l_ш – расстояние между осями шпал, м; U – модуль упругости подрельсового основания, Мпа; k – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, м^-1; q – неподрессоренная масса, отнесенная к одному колесу, кН; V – скорость движения подвижного состава, м/с.

Среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренной массы, возникающих из-за непрерывных неровностей на поверхности катания колес, определяется по формуле, кН:

, (2.6)

где α₀ – коэффициент, учитывающих влияние колеблющейся массы пути, принимаемый равным α₀ = 0,403 для пути с железобетонными шпалами; d – диаметр колеса, м.

Среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренной массы, возникающих из-за наличия на поверхности катания плавных изолированных неровностей, определяется по формуле, кН:

, (2.7)

где e – расчетная глубина плавной изолированной неровности на поверхности катания колеса, принимается равным e = 0,00047 м.

Максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в рельсах от изгиба определяется по формуле, кН:

, (2.8)

где μ(kx_i) – ординаты линии влияния изгибающих моментов рельсов в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных с расчетной осью.

Величина ординаты μ_i определяется по формуле:

, (2.9)

где x₁ = l₁, x₂ = l₁ + l₂ – расстояние между центром оси расчетного колеса и колеса i-й оси, смежной с расчетной, м; e – основание натуральных логарифмов (e = 2,71828). Для двухосной тележки l₁ – это расстояние между осями тележки, а l₂ – это расстояние между крайней осью первой тележки и первой осью следующей по ходу поезда тележки.

Максимальная эквивалентная нагрузка для определения прогиба рельса рассчитывается по формуле, кН:

, (2.10)

где η(kx_i) – ординаты линии влияния прогибов рельса в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных с расчетной осью, определяющаяся по формуле:

Характеристики

Список файлов ВКР