Kozlov Anatolij Olegovich2016 (1203439), страница 11

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

Текст из файла (страница 11)

3.3.3 Напряжения в элементах верхнего строения пути

Напряжения изгиба в рельсах по оси его подошвы и головки от вер­тикальной нагрузки (см. рисунок 3.3, а)

Рисунок 3.3 - Эпюры напряжений:

а - в рельсах;

б — в деревянных шпалах под подкладками;

в — в упругих проклад­ках железобетонных шпал;

г — в балласте под шпалой (с учетом упругих линий прогибов у);

σ_оп и σ_ог — эпюры напряжений по оси подошвы и головки рельса от действия силы Р;

a =J[ Y) — то же от действия силы Y;

σ =f(Y) — то же от действия крутящего момента М;

Σσ = σ_кп и Σσ= σ_кг — суммарные изгибные напряжения в кромке подошвы и головки рельса

, (3.35)

(3.36)

С учетом действия вертикальных, внецентренно приложенных, и го­ризонтальных поперечных сил определяются напряжения в кромках головки и подошве:

; (3.37)

. (3.38)

Среднее напряжение сжатия под подкладками на деревянных шпалах и в подкладках на железобетонных σ_ш, σ_пр , а также в балластном слое под каждой шпалой в подрельсовом сечении σ_б (см. рисунок 1.3, б, в, г)

(3.39)

(3.40)

3.3.4 Расчеты прочности основной площадки земляного полотна

В этих расчетах необходимо учесть две особенности:

- напряжения на основной площадке определяются от воздействия наиболее массового подвижного состава — четырехосного грузового вагона с разрешенной нагрузкой до 240-250 кН/ось (доля локомотивных осей составляет 0,03-0,05);

- учитываются воздействия на основание не только расчетной, но и
двух соседних с ней шпал.

Напряжение σ_h на основной площадке при толщине балластного слоя h определяется как сумма трех составляющих — напряжений от рас­четной шпалы , и от двух соседних , , т.е.

(3.41)

Каждое из этих напряжений является функцией от напряжений в балласте под шпалой и толщины балласта (см. рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 - Расчетная схема определения напряжений на основной площадке земляного полотна: Q_расч ,Q_с —давления соответственно на расчетную и соседние шпалы; σ_бmax, σ_б — ординаты эпюр соответственно максимальных и средних напряжений в балласте под шпалой.

Последовательность расчета:

1. определяются давления на опоры Q_расч , Q’_c и Q"_c от всех осей тележки вагона, в зависимости от расстояния каждой оси до соответству­ющей шпалы. При этом линия влияния η_kx последовательно перемещается к соответствующей шпале, от которой определяют составляющую напряжения σ_h;

2. рассчитываются величины средних и максимальных напряже­ний в балласте под расчетной шпалой и σ_бmax и средних под соседними и :

(3.42)

(3.43)

(3.44)

Коэффициент, характеризующий концентрацию напряжений от краев пос­тели шпалы к ее оси, определяется по формуле:

(3.45)

3) определяются напряжения в точке М как сумма воздействий эпюр

давлений на балласт под тремя шпалами.

Напряжения от расчетной шпалы 1

(3.46)

(3.47)

(3.48)

Напряжения от соседних шпал 2 и 3

(3.49)

(3.50)

_{3.4 Результаты расчета}

_{Таблица 3.3- Результаты расчета для локомотива 2ЭС5К}

Наименование расчетных параметров	Условные обозначе- ния	Ед. измер.	Величина
			60	70	80	90	100
1	2	3	4	5	6	7	8
Максимально вероятное значение динамичес­кой нагрузки		кг	30802	33052	35678	38671	42028
Среднее значение вертикальной нагрузки	Pср	кг	27230	27511	27835	28202	28613
Максимальное значение сил инерции		кг	4306.8	4681.2	5113.2	5602.8	6150
Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс	S	кг	2721	3621	4671	5869	7211
Среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс	Sр	кг	345	374	409	448	492
Среднеквадратическое отклонение сил инерции, возникающих при движении колеса по изолированной неровности пути	Sнп	кг	563	663	767	874	985
Среднеквадратическое отклонение сил инерции, возникающих от изолированной неровности колеса	Sинк	кг	2977	2977	2977	2977	2977
Среднеквадратическое отклонение сил инерции, возникающих от непрерывной неровности колеса	Sннк	кг	2621	3567	4659	5897	7280

_{Таблица 3.4- Результаты расчета для четырехосной тележки вагона ЦНИИ-ХЗ}

3.5 Допускаемые напряжения в элементах пути

Методике в качестве допускаемых напряжений приняты оце­ночные критерии прочности пути, зависящие от грузонапряженности. Указаны четыре критерия прочности пути, полученные из условия обес­печения его надежности в зависимости от класса пути, нормируемые в соответствии с Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации:

- из условия непревышения допускаемого количества отказов рель­сов за период нормативной наработки;

- из условия непревышения допускаемого износа шпал и прокладок под подкладками за период нормативной наработки;

- из условия непревышения допускаемой интенсивности накопле­ния остаточных деформаций соответственно в балласте и на основной
площадке земляного полотна.

Эти критерии названы оценочными критериями прочности пути. Численные значения оценочных критериев прочности пути применительно к градации грузонапряженности, в соответствии с Положением о си­стеме ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации, приведены в таблице 3.5.1

Таблица 3.5.1 - Оценочные критерии прочности пути

^х) Для новостроек — на 10-й год эксплуатации.

Характеристики

Список файлов ВКР