Сднланный Диплом (1199201), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Рисунок 2.6 – температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=2000 м.
В летний период:
Рисунок 2.7 – температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=584 м.
Рисунок 2.8 – температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=600м.
Рисунок 2.9 – температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=800м.
Рисунок 2.10 – температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=1000м.
Рисунок 2.11 – температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=1200м.
Рисунок 2.12 – температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, R=2000м.
2.2.3 Определение температуры закрепления по условию недопущения расхождения торцов рельсов в случае излома плети.
Важныммериломдопускаемогопонижениятемпературы является величина зазораприсквозномизносеплетиивеличинарасхожденияконцоврельсовпри разрывеболтоввстыке.
Максимальное значение зазора,которыйможетобразоватьсяприизломеплети, недолженпревышать50мм.
Величина зазора (мм) образовавшегося во время излома плети пропорциональна квадрату понижения температуры ∆tр, по сравнению с температурой закрепления и определяется по следующей формуле
(2.15)
Где r – погонное сопротивление перемещению плетей, кгс/см. Зимой при замороженном балласте, нормативом натяжения клемных и закладных болтов r=25н/мм (кгс/см).
При таких сопротивлениях величину зазоров при изломе определяют по формуле:
(2.16)
Результаты расчета представлены в таблице 2.2 и 2.3.
Таблица 2.2 – расчет допускаемого напряжения температуры рельсов [∆tр] для зимы
Радиус Rмм | Скорость Vкм/ч | [∆tр], ºC | λ, мм | Расчетный интервал закрепления, ºC | Установленный интервал закрепления ºC |
584 | 80 | 102 | 104 | 19-59 | 30-40 |
600 | 80 | 103 | 106 | 19-60 | 30-40 |
800 | 80 | 105 | 110 | 16-62 | 30-40 |
1000 | 80 | 105 | 110 | 14-62 | 30-40 |
1200 | 80 | 106 | 112 | 13-63 | 30-40 |
2000 | 80 | 107 | 115 | 10-64 | 30-40 |
Таблица 2.3 – расчет допускаемого напряжения температуры рельсов [∆tр] для лета
Радиус Rмм | Скорость Vкм/ч | [∆tр], ºC | λ, мм | Расчетный интервал закрепления, ºC | Установленный интервал закрепления ºC |
584 | 80 | 102 | 104 | 19-59 | 30-40 |
600 | 80 | 103 | 106 | 19-60 | 30-40 |
800 | 80 | 104 | 108 | 16-61 | 30-40 |
1000 | 80 | 104 | 108 | 14-61 | 30-40 |
1200 | 80 | 105 | 110 | 13-62 | 30-40 |
2000 | 80 | 106 | 112 | 10-63 | 30-40 |
Вывод:
Назначение оптимальных интервалов закрепления:
При назначении оптимальных интервалов закрепления , следует руководствоваться следующими соображениями:
- чем меньше установленный интервал закрепления плетей, тем меньше будут действовать напряжения и
, в тоже время труднее будет попасть в этот температурный интервал при укладке плетей и при разрядке температурных напряжений в них;
-
чемвышетемпературазакрепленияплети,темменьшебудетпродольнаясжимающаясилаврельсовыхплетях,темменьшевероятностьвыбросапути,благоприятнеебудутусловияработыпутиприрасчетныхмаксимальныхиблизкихкнимтемпературах;
-
Для предупреждения выброса пути, а также увеличения возможностей для производства путевых работ в период действия высоких температур, целесообразно назначить максимальную температуру закрепления
, близкой к верхней расчетной границе (maxtз).
-
При назначении верхней границы закрепления
следует учитывать, что при положении температуры по сравнению с температурой закрепления увеличивается продольная растягивающая сила. Она способна при неблагоприятных условиях вызывать излом плетей в местах дефектов или разрыв стыков уравнительных пролетов.
По данным таблицы видно, что расчетный интервал температур не удовлетворяет установленному интервалу температур при изломе плети не более 50мм. Следовательно, перед наступлением зимы не обходимо провести мероприятия по перезакреплению плетей с интервалом 30-40 ºC. Данное мероприятие позволит избежать разрыва плети, повышающего 50мм без уменьшения скорости в зимний период.
Так же перед наступлением летнего периода необходимо перезакреплять плети, так как при данной температуре есть вероятность того, что произойдет выброс пути.
2.3Построение диаграммы температурной работы бесстыкового пути в кривой.
Диаграмма температурной работы бесстыкового пути в кривой с наименьшим радиусом 584м, строится для анализа работы средней части бесстыкового пути.
На основании диаграммы, бесстыковой путь можно укладывать в температурный интервал от 19 до 59ºC. Если бесстыковую плеть закрепить при температуре меньшей, чем ,то летом при высоких температурах может нарушиться устойчивость пути, закрепление пути при температуре большей
,приведет к тому, что при понижении температур зимой может произойти разрыв плети.
Построение диаграммы температурной работы, показано на рисунке 2.13
Рисунок 2.13 – Диаграмма температурных напряжений в средней части бесстыковой плети (радиус 584 м) на расчетном перегоне.
2.4 Расчет рельсового стыка на действие температурных сил
Целью расчета является определение:
- количества уравнительных рельсов в уравнительном пролете;
- величины стыковых зазоров при укладки рельсовых плетей в зависимости от климатических условий, установленного интервала закрепления, степени затяжки стыковых и закладных болтов;
Для упрощения анализа температурной работы стыка приняло, что:
- все рельсы в уравнительном пролете имеют одинаковую длину;
- начальные стыковые зазоры между уравнительными рельсами и плетями равным 10мм;
- сопротивление стыков (Rс=14,20,40 т) зимой и летом одинаковые;
- при расчетах различают: зимнее (rз = 2,3;1,8;1,3 т/м) и летнее (rл = 0,7;0,9 т/м) погонные сопротивления продольному перемещению рельсов;
- смерзание балласта происходит при температуре tсм=-10ºC, а погонное сопротивление меняется в этот момент скачком от летнего к зимнему.
При определении годовой величины перемещения конца рельсовой плети рассматриваются 3 периода:
- от момента укладки плети (t0) да наступления максимальной температуры;
- от момента укладки (t0) до температуры, при которой происходит смерзание балласта (tсм,ºC);
- от температуры смерзания балласта (tсм,ºC) до минимальной температуры (tminmin).
В первых двух случаях действуют летнее погонное сопротивление (rл т/м), в зимний период – зимнее погонное сопротивление (rз, т/м).
Расчет выполнен для следующих условий:
- Стыковое сопротивление Rc=14,20,40 т;
- Погонное сопротивление: - зимнее rз = 2,3;1,8,1,3 т/м;
- Летнее rл =0,7;0,9 т/м.
2.4.1Расчет величин перемещения концов рельсовых плетей и уравнительных пролетов для зимних условий
При изменении температуры рельсов от t0до tmaxmaxконец рельсовой плети перемещается в сторону удлинения на величину:
(2.17)
где α – коэффициент линейного расширения рельсовой стали, α=11,8*10-6 1/град;
Е – модуль упругости рельсовой стали, Е=2,1*106 кгс/см2;
F – площадь поперечного сечения рельса (для Р65=82,7см2);
tmaxmax– максимальная расчетная температура рельсов,ºC;
Rc – стыковое сопротивление, т;
При понижении температуры рельсов до температуры смерзания балласта (tсм,ºC) конец рельсовой плети переместиться в сторону ее середины на величину:
(2.18)
Температура смерзания балласта отрицательная и при подстановке ее в формулу следует учитывать знак.
После смерзания балласта, при дальнейшем понижении температуры до tminminпогонное сопротивление увеличивается до значения rз. Измерение длины плети определяется по формуле:
(2.19)
По этой закономерности длина плети будет изменяться до температуры t1,ºC, при которой длина активного участка плети после смерзания балласта (LА) будет равна длине активного участка до смерзания (LА).
(2.20)
Решая уравнение относительно t1, определяем
(2.21)
Расчет t1для прямых и кривых R≥500 м сводим в таблицу 2.4