Kozlov Anatolij Olegovich2016 (1203439), страница 10

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

Текст из файла (страница 10)

Расчетные характеристики пути. Расчеты прочности пути осно­ваны на положении, что его конструкция находится в исправном состо­янии, соответствующем требованиям ПТЭ и действующим нормам.

Гео­метрические параметры рельсовой колеи должны соответствовать удов­летворительному состоянию пути.

Важнейшими характеристиками упругих свойств верхнего строения пути являются модуль упругости рельсового основания и коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса.

Модуль упругости рельсового основания U численно равен равно­мерно распределенной реакции основания, возникающей на единицу длины рельса при упругой осадке основания, равной единице.

Коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса

(3.12)

k- Коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, см¹

U - модуль упругости рельсового основания;

Е - модуль упругости рельсовой стали, Е 2,1*10⁶кг/см²;

J - момент инерции рельса типа Р65, J=3208см⁴.

Расчетные характеристики подвижного состава. Динамические силы воздействуют на путь через колеса подвижного состава и рельс. В расчетах учитывают воздействия на путь одной тележки вагона или локомотива. Конструкция экипажной части различных типов подвиж­ного состава должна находиться в исправном состоянии, соответству­ющем требованиям ПТЭ и техническим нормам.

Расчетные параметры, необходимые для определения нагрузок на путь и напряжений в элементах верхнего строения пути сведены в таблице 3.2

Таблица 3.2 - Расчетные параметры верхнего строения пути

Продолжение таблицы -3.2

3.3 Алгоритм расчета

3.3.1 Определение динамических нагрузок, действующих от колеса на рельс.

Расчет производится на максимальную динамическую нагрузку от колеса на рельс. (3.13)

Р_ср-среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг;

S- среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг;

λ- нормирующий множитель, определяющий вероятность события, т.е. появления максимальной динамической вертикальной нагрузки.

Вероятность события (возникновения ) равна 0,994, при этом значении λ-2,5.

Среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс;

(3.14)

Р_ст- статическая нагрузка колеса на рельс, кг;

-среднее значение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения экипажа, кг.

Средняя динамическая нагрузка колеса на рельс определена по следующей формуле:

Р_ср=Р_ст+0,75 , кг (3.15)

Максимальное значение сил инерции Р_р от колебания кузова на рессорах возникает в момент наибольшего сжатия рессор:

(3.16)

Максимальный динамический прогиб рессор опре­деляется по формуле

z_max = а + bV² (3.17)

Силу Р_р можно определить также с учетом коэффициента k_д динамики обрессоренной части экипажа и статического прогиба рессор.

(3.18)

Можно принять среднее значение

. (3.19)

Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс определяется по формуле композиции законов распределе­ния его составляющих

, (3.20)

где 0,05 – доля колес рассчитываемого типа, имеющих изолированные плавные неровности на поверхности катания, отнесенная к общему числу таких колес, эксплуатируемых на участке; 0,95 – доля колес, имеющих непрерывную плавную неровность на поверхности катания.

Среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс Sр от вертикальных колебаний надрессорного строения определяется по формуле: , (3.21)

Среднеквадратическое отклонение сил инерции, возникающих при движении колеса по изолированной неровности пути, определяется по формуле: S_нп =0,707 , (3.22)

(3.23)

Среднеквадратическое отклонение сил инерции, возникающих от изолированной неровности колеса, определяется по формуле:

S_ннк=0,225 (3.24)

, (3.25)

Для подавляющего числа расчетных случаев при скорости движе­ния более 20 км/ч

, (3.26)

Среднеквадратическое отклонение сил инерции, возникающих от непрерывной неровности колеса, определяется по формуле:

S_ннк=0,225 (3.27)

, (3.28)

Наибольшая нагрузка расчетного колеса в сечении под ним

(3.29) S_p - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки от колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, Н;

S_нр - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки от колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесом изоли­рованной неровности пути, Н;

S_ннк - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за непре­рывных неровностей на поверхности катания колес, Н;

S_инк - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс.

3.3.2 Определение изгибающих моментов, давлений на шпалы и прогибов рельса

Изгибающий момент М в рельсе, давление Q рельса на шпалу и прогиб у рельса, возникающие в сечении рельса под одиночной силой Р, определяются по формулам

Рисунок 3.2 - Эпюры μ_kx и η_kx для определения наименее выгодного положения нагрузки при выборе расчетной схемы:

Р_расч — нагрузка на рельс от расчетного колеса

Р_ср — от соседних колес:

l — расстояния между осями колесных пар;

х — расстояние от расчетного колеса до точек μ = 0 и η = 0.

При загружении рельсов двух- и трехосными тележками необходи­мо определить максимальные значения М, Q и у от системы сил.

Наибольший изгибающий момент М_max возникает под крайней осью те­лежки, а наибольшие величины нагрузки на шпалу Q_max и упругого прогиба у_max могут возникнуть как под крайними осями, так и под средней осью.

За расчетную можно принять первую ось тележки, если

В этом случае вторая ось располагается в отрицательной зоне линии влияния (см. рисунок 1.2, в).

При за расчетную принимается вторая ось тележки (см. рисунок 3.2, г).

Величины сил от расчетной оси принимаются в их максимально ве­роятном значении, а от соседних осей в среднем с учетом соответству­ющих ординат линий влияния μ_kx и η_kx.

Эквивалентная сила для определения изгибающего момента от системы сил

(3.30)

(4.20)

Эквивалентная сила для определения давления на шпалу и упругого прогиба

(3.31)

Величины M, Q, y при этом определяются по формулам:

(3.32)

(3.33)

(3.34)

Результаты сведены в таблицу 3,3-3,4

Характеристики

Список файлов ВКР