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

Текст из файла (страница 4)

Рaсчет:

м/с²;

H;

H;

Величины бoкoвых сил Y_б при рaсчетнoм ускoрении и тoрмозных силaх N_T=0; N_T=70000 кг; N_T=100000 кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

Прoверка выпoлнения услoвия:

Режим тяги N_T= 0 кг: 0,465<1,066 – условие выполняется;

Режим торможения N_T=70000 кг: 0,631<1,066 – условие выполняется;

Режим торможения N_T= 100000 кг: 0,724<1,066 – условие выполняется.

Тaк кaк услoвие > выпoлняется, то устoйчивость пути прoтив пoперечного сдвига пoлностью oбеспечивается.

1.2.4 Расчёты напряжений в элементах верхнего строения пути от действия подвижного состава выполненные на ЭВМ

По результатам расчетов на ЭВМ (Прил. А) построены графики зависимости напряжений в элементах верхнего строения пути от модуля упругости (рис. 1.4) при Рст=25т/ось, V=80 км/ч и зависимости напряжений в элементах верхнего строения пути от статической нагрузки (рис. 1.5) при U=150 МПа, V=80 км/ч.

Рисунок 1.4 – Зависимость напряжения в элементах верхнего строения пути от модуля упругости при V=80км/ч

Рисунок 1.5 – Зависимость напряжения в элементах верхнего строения пути от статической нагрузки при V=80км/ч

Во всем диапазоне осевых нагрузок напряжения не превышают допускаемых, поэтому возможно применение рельсов типа Р-65 на данном участке. Напряжения на шпале под подкладкой изменяется по линейному закону. Наибольшие напряжения 16,62 кг/см², что ниже допускаемых 18 кг/см² при статической нагрузки на ось 27 т. Для снижения напряжений рекомендуется применять упругие прослойки под подошвой шпалы, прослойки из геоматов под балластным слоем или из пенополистирола. Для оценки влияния модуля упругости подрельсового основания необходимо выполнить отдельные расчеты.

Напряжения в балласте под шпалой и в уровне основной площадки также изменяются по линейному закону, наибольшие значения 2,69 кг/см², что ниже допускаемого значения 3,5 кг/см². Для снижения уровня величин напряжений рекомендуется укреплять основную площадку земляного полотна прослойками из мелкозернистого песка, сортированного гравия.

Для того чтобы выяснить, влияние модуля упругости на значение напряжения в элементах верхнего строения пути выполнены расчеты при значениях модуля1000, 1500, 2000кг/см². Эти расчеты позволяют учесть повышение модуля при замерзании зимой и снижения его в результате применения различных конструкций. Все построенные зависимости имеют не линейный характер. Увеличение модуля ведет к снижению напряжений в кромке подошвы рельса.

Напряжения в остальных элементах растут по зависимости близкой к параболе. Напряжения во всех элементах верхнего строения пути меньше допускаемых.

Движение подвижного состава с нормативными нагрузками 25 т/ось возможно во всем диапазоне скоростей движения.

1.2.5 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.

Моменты действующие на шейки оси определяется по формуле:

• ; (1.30)

• , (1.52)

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

• ; (1.53)

• , (1.54)

где Р_ст – статическая нагрузка колеса на рельс, Н;

q_к – отнесенный к колесу вес необрессоренной части экипажа, Н;

к_Д – коэффициент динамики, к_Д=0,35

Р1-ш и Р2-ш – нагрузка от кузова на шейки оси колесной пары; Р1-р – полная динамическая вертикальная нагрузка передаваемая от левого колеса на рельс A в точке O; Р2-р- правая динамическая вертикальная нагрузка, передаваемая от правого колеса на рельс B по кругу катания колеса; М1 и М2 – моменты, действующие на шейки оси; а1и а2 – расчетные консоли шеек оси; Yр – рамная сила; lр – расстояние от головки рельса до приложенной рамной силы; Jн – центробежная сила; Нц – 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; Sш - расстояние между точками приложения сил к шейкам оси.

Рисунок 1.3 – Расчетная схема определения устойчивости колеса на рельсе.

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

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:

где N₁ – нормальная к плоскости C-C реакция рельса А, кг;

- коэффициент трения скольжения колеса по рельсу А.

Реакция рельса А определяется по формуле:

где N₂ – вертикальная реакция рельса B, кг;

F₂ – сила трения бандажа колеса по поверхности катания головки рельса B, кг;

- угол горизонталью рабочей гранью головки рельса:

Реакция рельса N определяется по формуле:

Коэффициент устойчивости против вползания колеса на рельс определяется отношением сил, препятствующим подъему колеса, к силам, вызывающим этот подъем:

где Y_р – рамная сила, кг.

При расчетах можно принять угол τ между горизонталью и касательной к рабочей грани головки рельса в точке O 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.

Непогашенная часть центробежной силы, приходящаяся на одно колесо определяется по формуле:

где g – ускорение силы тяжести, 9,81, м/с²;

n – число осей экипажа;

а_нп – непогашенное ускорение, м/с²;

Q_куз – вес кузова брутто, кг

где Q_бр – грузоподъемность, кг (для 4-осного полувагона Q_бр=91500 кг);

Q_тел – вес тележки ЦНИИ-Х3, кг (Q_тел=4650 кг)

Дополнительная нагрузка определяется по формуле:

где Н_ц – расстояние от уровня головок рельсов до центра тяжести кузова (у груженого полувагона Н_ц = 2 м);

S_ш – расстояние между серединами шеек колесной пары (у грузового полувагона S_ш = 2,036 м);

Полные расчетные нагрузки от колес на головки рельсов определяется по формулам:

Величина непогашенного ускорения определяется по формуле:

, (1.66)

где V – скорость движения, км/ч;

R – радиус кривой, м;

h – возвышение наружного рельса, м;

S₁ – расстояние между осями рельсов, S₁ = 1,6 м.

Величину возвышения наружного рельса принимаем

Расчет:

м/с²;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

;

.

Определим реакцию рельса B при трех величинах рамной силы, при разных тормозных силах N_T=0 кг; N_T=70000 кг; N_T=100000 кг

Поскольку устойчивость колеса грузового вагона гарантируется только при коэффициенте устойчивости К ≥ 1,3, а в данном случае режим торможения с тормозной силой 700 кН допустим, а с 1000 кН недопустим. Если же необходимо применение торможения силой 1000 кН, то для этого следует установить временное ограничение скорости.

2 Расчетусловий укладки и эксплуатации бесстыкового пути.

2.1Расчет бесстыкового пути на прочность.

Основoе oтличие в рабoте бесстыковoгo пути oт обычного звеньевoго сoстоит в тoм, что в рельсовых плетях бесстыкового пути, крoме изгибных и других нaпряжений от вoздействия кoлес подвижного сoстава, испытывают знaчительны темперaтурные нaпряжения – сжимaющие летoм и рaстягивающие зимoй.

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)

Характеристики

Список файлов ВКР