Весь диплом (1199207), страница 5
Текст из файла (страница 5)
│V= 55 │ Sygma пр= 70.99 │ Sygma ш = 1.269 │ Sygma б = 0.205 │ Sygma h =0.0545│
│V= 60 │ Sygma пр= 72.41 │ Sygma ш = 1.294 │ Sygma б = 0.209 │ Sygma h =0.0556│
│V= 65 │ Sygma пр= 76.16 │ Sygma ш = 1.361 │ Sygma б = 0.220 │ Sygma h =0.0585│
│V= 70 │ Sygma пр= 77.60 │ Sygma ш = 1.386 │ Sygma б = 0.224 │ Sygma h =0.0595│
│V= 75 │ Sygma пр= 79.14 │ Sygma ш = 1.414 │ Sygma б = 0.229 │ Sygma h =0.0607│
│V= 80 │ Sygma пр= 80.77 │ Sygma ш = 1.443 │ Sygma б = 0.233 │ Sygma h =0.0620│
│V= 85 │ Sygma пр= 82.51 │ Sygma ш = 1.474 │ Sygma б = 0.238 │ Sygma h =0.0633│
│V= 90 │ Sygma пр= 84.35 │ Sygma ш = 1.506 │ Sygma б = 0.244 │ Sygma h =0.0647│
│V= 95 │ Sygma пр= 86.29 │ Sygma ш = 1.541 │ Sygma б = 0.249 │ Sygma h =0.0661│
│V=100 │ Sygma пр= 88.33 │ Sygma ш = 1.577 │ Sygma б = 0.255 │ Sygma h =0.0677│
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Таблица 1.12 – Расчет верхнего строения пути на ЭВМ
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│Подвижной состав 4-х осн.(тележ.ЦНИИ-Х3-О) Статич.нагрузка на колесо 150.00кН│
│Шпалы Ж/Б, прокладки типовые 5-6 мм Эпюра шпал 2000шт/км │
│Рельсы P65 Приведенный износ рельсов 6 мм │
│Балласт Щебеночный Толщина балласта 0.60 м План участка кривая │
│Модуль упругости рельс.основания 50.0 МПа Радиус 365 м │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Напряжения (при скорости движения 20-100 км/ч), МПа
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│V= 20 │ Sygma пр= 99.35 │ Sygma ш = 1.074 │ Sygma б = 0.174 │ Sygma h =0.0506│
│V= 30 │ Sygma пр= 101.24 │ Sygma ш = 1.092 │ Sygma б = 0.177 │ Sygma h =0.0514│
│V= 40 │ Sygma пр= 104.43 │ Sygma ш = 1.123 │ Sygma б = 0.182 │ Sygma h =0.0528│
│V= 50 │ Sygma пр= 107.02 │ Sygma ш = 1.148 │ Sygma б = 0.186 │ Sygma h =0.0540│
│V= 55 │ Sygma пр= 108.47 │ Sygma ш = 1.162 │ Sygma б = 0.188 │ Sygma h =0.0547│
│V= 60 │ Sygma пр= 110.03 │ Sygma ш = 1.178 │ Sygma б = 0.190 │ Sygma h =0.0554│
│V= 65 │ Sygma пр= 111.69 │ Sygma ш = 1.194 │ Sygma б = 0.193 │ Sygma h =0.0562│
│V= 70 │ Sygma пр= 113.46 │ Sygma ш = 1.212 │ Sygma б = 0.196 │ Sygma h =0.0570│
│V= 75 │ Sygma пр= 115.33 │ Sygma ш = 1.231 │ Sygma б = 0.199 │ Sygma h =0.0579│
│V= 80 │ Sygma пр= 117.31 │ Sygma ш = 1.250 │ Sygma б = 0.202 │ Sygma h =0.0588│
│V= 85 │ Sygma пр= 119.39 │ Sygma ш = 1.271 │ Sygma б = 0.205 │ Sygma h =0.0597│
│V= 90 │ Sygma пр= 121.58 │ Sygma ш = 1.293 │ Sygma б = 0.209 │ Sygma h =0.0607│
│V= 95 │ Sygma пр= 123.87 │ Sygma ш = 1.316 │ Sygma б = 0.213 │ Sygma h =0.0618│
│V=100 │ Sygma пр= 126.28 │ Sygma ш = 1.340 │ Sygma б = 0.217 │ Sygma h =0.0629│
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Таблица 1.13 – Расчет верхнего строения пути на ЭВМ
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│Подвижной состав 4-х осн.(тележ.ЦНИИ-Х3-О) Статич.нагрузка на колесо 150.00кН│
│Шпалы Ж/Б, прокладки типовые 5-6 мм Эпюра шпал 2000шт/км │
│Рельсы P65 Приведенный износ рельсов 6 мм │
│Балласт Щебеночный Толщина балласта 0.60 м План участка кривая │
│Модуль упругости рельс.основания 100 МПа Радиус 365 м │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Напряжения (при скорости движения 20-100 км/ч), МПа
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│V= 20 │ Sygma пр= 89.20 │ Sygma ш = 1.218 │ Sygma б = 0.197 │ Sygma h =0.0552│
│V= 30 │ Sygma пр= 91.18 │ Sygma ш = 1.244 │ Sygma б = 0.201 │ Sygma h =0.0564│
│V= 40 │ Sygma пр= 93.56 │ Sygma ш = 1.275 │ Sygma б = 0.206 │ Sygma h =0.0577│
│V= 50 │ Sygma пр= 97.63 │ Sygma ш = 1.327 │ Sygma б = 0.215 │ Sygma h =0.0601│
│V= 55 │ Sygma пр= 99.02 │ Sygma ш = 1.345 │ Sygma б = 0.217 │ Sygma h =0.0609│
│V= 60 │ Sygma пр= 100.52 │ Sygma ш = 1.365 │ Sygma б = 0.221 │ Sygma h =0.0618│
│V= 65 │ Sygma пр= 102.11 │ Sygma ш = 1.386 │ Sygma б = 0.224 │ Sygma h =0.0627│
│V= 70 │ Sygma пр= 103.80 │ Sygma ш = 1.408 │ Sygma б = 0.228 │ Sygma h =0.0637│
│V= 75 │ Sygma пр= 105.60 │ Sygma ш = 1.431 │ Sygma б = 0.231 │ Sygma h =0.0647│
│V= 80 │ Sygma пр= 107.49 │ Sygma ш = 1.456 │ Sygma б = 0.235 │ Sygma h =0.0658│
│V= 85 │ Sygma пр= 109.48 │ Sygma ш = 1.482 │ Sygma б = 0.240 │ Sygma h =0.0670│
│V= 90 │ Sygma пр= 111.58 │ Sygma ш = 1.510 │ Sygma б = 0.244 │ Sygma h =0.0682│
│V= 95 │ Sygma пр= 113.78 │ Sygma ш = 1.539 │ Sygma б = 0.249 │ Sygma h =0.0695│
│V=100 │ Sygma пр= 116.08 │ Sygma ш = 1.569 │ Sygma б = 0.254 │ Sygma h =0.0709│
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Таблица 1.14 – Расчет верхнего строения пути на ЭВМ
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│Подвижной состав 4-х осн.(тележ.ЦНИИ-Х3-О) Статич.нагрузка на колесо 150.00кН│
│Шпалы Ж/Б, прокладки типовые 5-6 мм Эпюра шпал 2000шт/км │
│Рельсы P65 Приведенный износ рельсов 6 мм │
│Балласт Щебеночный Толщина балласта 0.60 м План участка кривая │
│Модуль упругости рельс.основания 150 МПа Радиус 365 м │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Напряжения (при скорости движения 20-100 км/ч), МПа
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│V= 20 │ Sygma пр= 83.81 │ Sygma ш = 1.333 │ Sygma б = 0.215 │ Sygma h =0.0587│
│V= 30 │ Sygma пр= 85.86 │ Sygma ш = 1.365 │ Sygma б = 0.221 │ Sygma h =0.0601│
│V= 40 │ Sygma пр= 88.27 │ Sygma ш = 1.402 │ Sygma б = 0.227 │ Sygma h =0.0617│
│V= 50 │ Sygma пр= 91.02 │ Sygma ш = 1.445 │ Sygma б = 0.234 │ Sygma h =0.0635│
│V= 55 │ Sygma пр= 92.52 │ Sygma ш = 1.468 │ Sygma б = 0.237 │ Sygma h =0.0646│
│V= 60 │ Sygma пр= 95.72 │ Sygma ш = 1.518 │ Sygma б = 0.245 │ Sygma h =0.0667│
│V= 65 │ Sygma пр= 97.27 │ Sygma ш = 1.542 │ Sygma б = 0.249 │ Sygma h =0.0678│
│V= 70 │ Sygma пр= 98.92 │ Sygma ш = 1.568 │ Sygma б = 0.253 │ Sygma h =0.0689│
│V= 75 │ Sygma пр= 100.67 │ Sygma ш = 1.595 │ Sygma б = 0.258 │ Sygma h =0.0701│
│V= 80 │ Sygma пр= 102.52 │ Sygma ш = 1.624 │ Sygma б = 0.263 │ Sygma h =0.0713│
│V= 85 │ Sygma пр= 104.47 │ Sygma ш = 1.655 │ Sygma б = 0.268 │ Sygma h =0.0727│
│V= 90 │ Sygma пр= 106.52 │ Sygma ш = 1.687 │ Sygma б = 0.273 │ Sygma h =0.0740│
│V= 95 │ Sygma пр= 108.67 │ Sygma ш = 1.720 │ Sygma б = 0.278 │ Sygma h =0.0755│
│V=100 │ Sygma пр= 110.92 │ Sygma ш = 1.756 │ Sygma б = 0.284 │ Sygma h =0.0770│
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Таблица 1.15 – Расчет верхнего строения пути на ЭВМ
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│Подвижной состав 4-х осн.(тележ.ЦНИИ-Х3-О) Статич.нагрузка на колесо 150.00кН│
│Шпалы Ж/Б, прокладки типовые 5-6 мм Эпюра шпал 2000шт/км │
│Рельсы P65 Приведенный износ рельсов 6 мм │
│Балласт Щебеночный Толщина балласта 0.60 м План участка кривая │
│Модуль упругости рельс.основания 200 МПа Радиус 365 м │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Напряжения (при скорости движения 20-100 км/ч), МПа
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│V= 20 │ Sygma пр= 80.02 │ Sygma ш = 1.431 │ Sygma б = 0.231 │ Sygma h =0.0615│
│V= 30 │ Sygma пр= 82.12 │ Sygma ш = 1.468 │ Sygma б = 0.237 │ Sygma h =0.0631│
│V= 40 │ Sygma пр= 84.56 │ Sygma ш = 1.512 │ Sygma б = 0.244 │ Sygma h =0.0650│
│V= 50 │ Sygma пр= 87.32 │ Sygma ш = 1.561 │ Sygma б = 0.252 │ Sygma h =0.0671│
│V= 55 │ Sygma пр= 88.82 │ Sygma ш = 1.587 │ Sygma б = 0.257 │ Sygma h =0.0682│
│V= 60 │ Sygma пр= 90.40 │ Sygma ш = 1.616 │ Sygma б = 0.261 │ Sygma h =0.0694│
│V= 65 │ Sygma пр= 93.98 │ Sygma ш = 1.679 │ Sygma б = 0.271 │ Sygma h =0.0721│
│V= 70 │ Sygma пр= 95.60 │ Sygma ш = 1.708 │ Sygma б = 0.276 │ Sygma h =0.0733│
│V= 75 │ Sygma пр= 97.32 │ Sygma ш = 1.739 │ Sygma б = 0.281 │ Sygma h =0.0746│
│V= 80 │ Sygma пр= 99.13 │ Sygma ш = 1.771 │ Sygma б = 0.286 │ Sygma h =0.0760│
│V= 85 │ Sygma пр= 101.05 │ Sygma ш = 1.805 │ Sygma б = 0.292 │ Sygma h =0.0774│
│V= 90 │ Sygma пр= 103.07 │ Sygma ш = 1.841 │ Sygma б = 0.298 │ Sygma h =0.0790│
│V= 95 │ Sygma пр= 105.18 │ Sygma ш = 1.879 │ Sygma б = 0.304 │ Sygma h =0.0806│
│V=100 │ Sygma пр= 107.40 │ Sygma ш = 1.918 │ Sygma б = 0.310 │ Sygma h =0.0823│
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
По данным расчетов напряжений на ЭВМ были построены графики зависимости от модуля упругости подрельсового основания, от статической нагрузки на колесо. График зависимости напряжений от модуля упругости подрельсового основания и график зависимости напряжений от статической нагрузки на колесо приведены ниже.
График 1.1- Зависимость напряжений в элементах верхнего строения пути от модуля упругости
График 1.2- Зависимость напряжений в элементах верхнего строения пути от статической нагрузки
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. Напряжения на балласте под шпалой и в уровне основной площадки также изменяются по линейному закону, наибольшие значения 0.277 МПа, что ниже допускаемого. 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 модуля 50, 100, 150 и 200 МПа. 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. Минимальное значение при 115 МПа и максимальное значение 150 МПа.
Напряжения в остальных элементах растут по зависимости близкой к параболе. Напряжения на шпале меньше допускаемых при модуле 150 МПа. Напряжения на балласте не превышает допускаемых при модуле 150 МПа. Напряжения на основной площадке меньше допускаемых.
Таким образом, для снижения напряжения в элементах верхнего строения пути рекомендуется модуль упругости близкий к среднему значению 150 МПа. Движение подвижного состава с нормативными нагрузками 23 т и 30 т на ось возможны во всем диапазоне скоростей движения.
По выполненному ручному расчету зависимости напряжений в балласте б, в шпале ш, в основной площадке h и в кромке подошвы рельса б близки к линейным. Напряжения возрастают с увеличением скорости, однако не превышают допускаемых.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
