Пояснительная_записка (1199188), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Так как в рамках модернизации приняты работы по укладке бесстыковых плетей, выполняется расчет повышений и понижений температуры рельсовых плетей, допускимых по условиям их прочности и устойчивости. Цель данного расчета в определении возможности эксплуатации бесстыкового пути при данных условиях.
-
Расчет повышений и понижений температуры рельсовых плетей. допустимых по условиям их прочности и устойчивости
В соответствии с [4] возможность укладки бесстыкового пути в конкретных условиях устанавливается сравнением допускаемой температурной амплитуды [T] для данных условий с фактически наблюдавшейся в данной местности амплитудой колебаний температуры Tа.
Если Tа< [T], то бесстыковой путь можно укладывать.
Значение Tа определяется как алгебраическая разность наивысшей tmaxmax и наинизшей tminminтемператур рельса, наблюдавшихся в данной местности (при этом учитывается, что наибольшая температура рельса на открытых участках превышает на 20 С наибольшую температуру воздуха):
(3.12)
Амплитуда допускаемых изменений температур рельсов:
[T] = [tу] + [∆tр] - [tз] (3.13)
где [tу] - допускаемое повышение температуры рельсов по сравнению с температурой их закрепления, определяемое устойчивостью пути против выброса при действии сжимающих продольных сил;
[tр] - допускаемое понижение температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой закрепления, определяемое их прочностью при действии растягивающих продольных сил;
[tз] - минимальный интервал температур, в котором окончательно закрепляются плети; по условиям производства работ для расчетов он обычно принимается равным 10С, но при необходимости его можно уменьшить до 5С, если предусматривать закрепление плетей осенью, в пасмурную погоду, в ранние утренние или вечерние часы, когда температура рельсов в процессе закрепления изменяется медленно, или когда плети планируется вводить в расчетный интервал температур с применением принудительных средств (растягивающие приборы, нагревательные установки).
Амплитуда колебаний температуры на участке Рихард Зорге – Якутский составляет ТА = 110 С.
Расчет произведен на прямой участок и 3 кривые: R=283 м., R=300 м., R=350 м.
Та данном участке эксплуатируются тепловозы типов: 3ТЭ10С(МК), 2ТЭ25А – грузовые; ТЭП70, ТЭП70БС – пассажирские.
Допускаемое повышение температуры [tу] характеризуется по типу рельсов, эпюре шпал и радиусом кривой:
Для прямого участка - [tу]= 58 С
Для кривой R=283 м. - [tу]= 28,66 С
Для кривой R=300 м. - [tу]= 29 С
Для кривой R=350 м. - [tу]= 34 С
Допускаемые понижения температуры [tр] характеризуются типом локомотива, допускаемой скоростью и радиусом кривой. Данные по допускаемым понижениям температуры для существующего плана представлена в таблице 3.10.
Таблица 3.10 Допускаемые понижения температуры
Скорость, км/ч. | Тип локомотива: | ||
3ТЭ10С,МК | ТЭП70 | ||
Прямой участок | |||
60 | 113 | 122 | |
80 | 106 | 118 | |
100 | 99 | 114 | |
R = 283 м. | |||
60 | 91,32 | 102 | |
80 | - | - | |
100 | - | - | |
R = 300 м. | |||
60 | 92 | 103 | |
80 | 83 | 96 | |
100 | - | - | |
R = 350 м. | |||
60 | 94 | 105 | |
80 | 85 | 99 | |
100 | - | - |
Амплитуда допускаемых температур для разных типов локомотивов представлена в таблице 3.11.
Таблица 3.11 Амплитуда допускаемых температур
Скорость, км/ч. | Тип локомотива: | ||
3ТЭ10С,МК | ТЭП70 | ||
Прямой участок | |||
60 | 161 | 170 | |
80 | 154 | 166 | |
100 | 147 | 162 | |
R = 283 м. | |||
60 | 110 | 120,3 | |
80 | - | - | |
100 | - | - | |
R = 300 м. | |||
60 | 111 | 122 | |
80 | 102 | 115 | |
100 | - | - | |
R = 350 м. | |||
60 | 118 | 129 | |
80 | 114 | 123 | |
100 | - | - |
Из данного исследования видно, что путь не может быть уложен в кривых R<300. Для кривых радиусом R=300 м. он может быть уложен, но эксплуатировать его допускается только при допускаемой скорости 60 км/ч. и исключив движение локомотива 2ТЭ25А на данном участке.
В кривых радиусом R=350 м. бесстыковые плети можно уложить, при этом скорость движения 3ТЭ10С, МК и пассажирских поездов можно повысить до 80 км/ч.
Данный расчет показывает необходимость увеличение радиусов кривых менее 350 м. до данной величины.
-
Увеличение радиуса кривой.
В соответствии с [5] работы по увеличению радиуса кривой широко распространены при реконструкции или модернизации железнодорожного пути. Данные работы вополняются для повышения допускаемых скоростей движения и улучшения условий эксплуатации. Целью расчета по увеличению радиуса кривой служит определение нормалей в любой точке существующей кривой. Расчеты плана трассы новой кривой состоят, как правило, из двух этапов:
-
Определения параметров существующей кривой.
-
Расчет плана новой кривой.
В данном проекте используется метод аналитической интерпритации метода утрированного плана.
В результате расчета плана новой кривой определяют нормали N к оси существующего в достаточно большом числе точек, что позволяет разбить на местности план новой кривой.
За ось отчета принимается выпрямленная ось существующего пути, начало координат располагется в начале координат в середине существующей кривой .
Уравнение нормали на участке между началом и концом существующей кривой выглядит так:
(3.14)
(3.15)
(3.16)
(3.17)
Для определения нормалей на участке от до
расстояния отсчитывают от середины кривой. На участках от
до
и от
до
нормали вычисляют по формуле:
(3.18)
где К – расстояния, отсчитываемое от и
внутрь кривой.
Сокращение длины на участке от НККпр до КККпр определяется по формуле:
(3.19)
где φ – угол поворота кривой, рад.
Для того чтобы определить сдвиги от переходных кривых необходимо определить и зафиксировать в ведомости точки начала и конца переходных кривых, которые отстоят от точек НККпр и КККпр на половину переходной кривой.
Сдвиги от переходной кривой определяются по расстоянию от НПК до заданной точки в зависимости от места ее расположения:
В зоне от НПК до НКК
(3.20)
В зоне от НКК до КПК
(3.21)
В пределах сдвинутой круговой кривой, то есть между концами переходных кривых
(3.22)
Здесь l – длина переходной кривой и s - расстояние от НПК до рассматриваемой точки.
Общая формула получения окончательной нормали в характерной точке кривой имеет вид:
(3.22)
-
Определение фиксированных точек и параметров кривой в плане
Для расчета была выбрана кривая ПК 2770+43 – ПК 2773+80,43
Исходные данные представлены в таблице 3.12.
Таблица 3.12 Исходные данные для расчета увеличения радиуса кривой
Характеристика | Обозначение | Единица измерения | Значение |
1. Радиус существующей кривой | Rc | м | 295 |
2. Радиус проектной кривой | Rпр | м | 350 |
3. Угол поворота кривой | φ | рад | 0,819 |
4. Длина существующей кривой | Кс | м | 241,475 |
5. Длина проектной кривой | Кпр | м | 286,496 |
6. Скорость движения | V | км/ч | 60 |
7. Проектное возвышение рельса | hпр | мм | 80 |
8. Длины переходных кривых | l | м | 80 |
9. Тангенс существующей кривой | Тс | м | 127,964 |
10. Тангенс проектной кривой | Тпр | м | 151,821 |
Характерные точки существующей и проектной кривых показаны в таблице 3.13.
Таблица 3.13 Характерные точки существующей и проектной кривых.
Характерная точка | КМ | ПК | + |
НПКпр1 | 277 | 0 | 25,36 |
НПКс1 | 277 | 0 | 43 |
НККпр | 277 | 0 | 64,64 |
НККс | 277 | 0 | 88,5 |
КПКпр1 | 277 | 1 | 3,93 |
КПКс1 | 277 | 1 | 34 |
СК | 277 | 2 | 9,24 |
НПКс2 | 277 | 2 | 79,48 |
НПКпр2 | 277 | 3 | 14,55 |
КККс | 277 | 3 | 29,98 |
Продолжение таблицы 3.13
КККпр | 277 | 3 | 53,84 |
КПКс2 | 277 | 3 | 80,48 |
КПКпр2 | 277 | 3 | 93,12 |
-
Расчет потребных смещений оси пути
Максимальная нормаль в середине круговой кривой, определяемая по формуле (3.15):