Glaz Mihail Konstantinovich 2016 (1199192), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

_{, (1.16)}

где - динамическая максимальная нагрузка от колес на рельс, кг;

η_i – ординаты линии влияния прогибов рельса в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных с расчетной осью (см. табл. 1.4);

Р_ср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг.

Расчет выполнен для скорости V = 80 км/ч.

кг.

Вывод: условие прочности в элементах конструкции верхнего строения пути выполняется, следовательно, данную конструкцию можно эксплуатировать с установленной скоростью (V = 80 км/ч).

1.3 Выполнение многовариантных расчетов ВСП с помощью ЭВМ

Произведены расчеты в программе «SYGMA» при модулях упругости 100,150,200 Мпа и статических нагрузках 120 и 175 кН на колесо.

Таблица 1.4 - Расчет верхнего строения пути на ЭВМ при модуле упругости 100 Мпа и нагрузке 120 кН.

Таблица 1.5 - Расчет верхнего строения пути на ЭВМ при модуле упругости 150 Мпа и нагрузке 120 кН.

Таблица 1.6 - Расчет верхнего строения пути на ЭВМ при модуле упругости 200 Мпа и нагрузке 120 кН.

Таблица 1.7 - Расчет верхнего строения пути на ЭВМ при модуле упругости 100 Мпа и нагрузке 175 кН.

Таблица 1.8 - Расчет верхнего строения пути на ЭВМ при модуле упругости 150 Мпа и нагрузке 175 кН.

Таблица 1.9 - Расчет верхнего строения пути на ЭВМ при модуле упругости 200 Мпа и нагрузке 175 кН.

Таблица 1.10 - Расчет верхнего строения пути на ЭВМ при модуле упругости 100 Мпа и нагрузке 112.8 кН.

Таблица 1.11 - Расчет верхнего строения пути на ЭВМ при модуле упругости 150 Мпа и нагрузке 112.8 кН.

Таблица 1.12 - Расчет верхнего строения пути на ЭВМ при модуле упругости 200 Мпа и нагрузке 112.8 кН.

Рисунок 1.2- График зависимости напряжений, от модуля упругости, при статической нагрузке 120 Кн на ось в элементах ВСП.

Рисунок 1.3- График зависимости напряжений, от модуля упругости, при статической нагрузке 175 Кн на ось в элементах ВСП.

Рисунок 1.4 – График зависимости напряжений, от скорости, в элементах ВСП.

Рисунок 1.5- График зависимости напряжений, от статической нагрузки в элементах ВСП.

1.4 Анализ результатов расчета

В данной главе были выполнены расчеты зависимости допускаемых напряжений в элементах ВСП.

В подошве рельса допускается напряжение не больше 240 Мпа; в шпале 2.0 Мпа; в балласте 0,5 Мпа; на основной площадке земляного полотна 0,08 Мпа.

При данных расчетах выяснилось, что напряжения в основной площадке земляного полотна не превышают допускаемые, напряжения в шпале не превышают максимально допустимые, напряжения в балласте и в подошве рельса не превышают максимально допустимые.

Для того, чтобы выяснить, влияние модуля упругости на показатели напряжения, выполнены расчеты с модулем упругости 100, 150 и 200 Мпа.

При увеличении модуля, напряжения в кромке подошвы рельса снижаются. Остальные значения напряжений в элементах ВСП повышаются, но не превышают нормы.

Для снижения напряжения в элементах ВСП рекомендуется модуль упругости близкий к 100 Мпа. Движение подвижного состава с нормативными нагрузками 24 и 35 т на ось возможна во всем диапазоне скоростей движения. Напряжения возрастают при увеличений скорости, но они не превышают допустимые.

2. Расчет условий укладки и эксплуатации бесстыкового пути .

2.1. Расчет бесстыкового пути на прочность.

Основное отличие в работе бесстыкового пути от обычного звеньевого состоит в том, что в рельсовых плетях бесстыкового пути, кроме изгибных и других напряжений от воздействия колес подвижного состава, испытывают значительные температурные напряжения – сжимающие летом и растягивающие зимой.

Расчет прочности бесстыковой рельсовой плети основан на условии, что наибольшие напряжения от воздействия на путь подвижного состава и изменений температуры рельсов не превысят допустимые значения

летом , (2.1)

зимой , (2.2)

где К_п - коэффициент запаса прочности;

- максимальные вероятные кромочные напряжения от колес подвижного состава соответственно в головке при летних условиях эксплуатации и в подошве – при зимних, МПа;

- температурные напряжения в поперечном сечении рельса от действия температурных сил, возникающих соответственно при повышении и понижении температуры рельсовой плети относительно нейтральной температуры t₀, МПа;

[]- допускаемое напряжение в рельсах (400), МПа.

Так как температурные напряжения зависят от температуры закрепления, то основной задачей расчета бесстыкового пути является определение расчетного интервала температур закрепления плетей, исключающего возникновение напряжений, превосходящих допускаемые и обеспечивающего устойчивость пути. Кроме этого рассчитывается режим работы бесстыкового пути в заданной климатической зоне, то есть определяется, если в этом есть необходимость, допускаемые скорости движения поездов в период действия низких температур рельсов.

Конструкция верхнего строения пути и экипажной части подвижного состава должны находиться в исправном состоянии, соответствующем требованиям "Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации" и действующим техническим нормам.

Всё многообразие сил, действующих на путь, делят на:

• вертикальные силы;

• горизонтальные: поперечные (боковые) силы;

• продольные силы.

Расчет пути на прочность выполняется с целью определения величины понижения температуры рельсов относительно температу­ры закрепления [∆t_р] исходя из условия обеспечения прочности подошвы рельсов в зимний период эксплуатации при разных значениях модуля упругости подрельсового основания для кривой минимального радиуса на расчётном перегоне.

По формуле (2.2) находим допускаемые напряжение в рельсе, возникающее при изменении его температуры относительно температуры закрепления

. (2.3)

Допускаемые напряжение в рельсе, возникающее при изменении его температуры относительно температуры закрепления также можно определить по формуле

, (2.4)

где t_пп – допускаемое изменение температуры рельса по прочности подошвы в сторону понижения, ⁰С.

Откуда

. (2.5)

В таблицах 2.1 и 2.2 приведены кромочные напряжения.

Таблица 2.1 – Кромочные напряжения по условию прочности рельсов при модуле упругости 100 МПа

Таблица 2.2 – Кромочные напряжения по условию прочности рельсов при модуле упругости 130 МПа

Напряжение в рельсе, возникающее при изменении его температуры относительно температуры закрепления определяется по формуле

- ⋅ ; (2.6)

При скорости равной 80 км/ч

,

где [t_р] – допускаемое понижение температуры по условию прочности, ⁰С.

,

Вывод: Сравнивая результаты расчетов, с данными указанными в ТУ-2012, мы видим , что допускаемое по условию прочности понижения температуры меньше, чем расчетное .В последующих расчетах принимаем допускаемое понижение температуры по условию прочности рельса по «Техническим указаниям по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути».

2.2. Определение расчетных и оптимальных интервалов закрепления плетей

2.2.1. Определение расчетных интервалов закрепления плетей

Расчетные интервалы закрепления плетей определены для радиуса 600, для данного участка пути фактическая амплитуда колебаний температур принята по данным для станции Белогорск.

Климатические условия для данного участка пути:

Расчетная максимальная температура: ;

Расчетная минимальная температура: ;

Расчетная амплитуда температур: Т_А=106

Возможность укладки бесстыкового пути в конкретных условиях устанавливается сравнением допускаемой амплитуды температур рельсов для данных условий с расчетной амплитудой температуры рельсов .

Возможность укладки бесстыкового пути проверяется условием:

Т_А

где - допускаемая амплитуда температур рельсов;

Т_А- расчетная амплитуда температур рельсов.

Допускаемую амплитуду изменений температур рельсов можно определить по формуле:

;

где -допускаемое повышение температуры рельсов по сравнению с температурой их закрепления, определяемое устойчивостью пути против выброса при действии сжимающих продольных сил,

Характеристики

Список файлов ВКР