Bondar' Timur Sergeevich 2016 (1207418), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Нормальное напряжение в балластом слое и на основной площадке земляного полотна определяются на глубине h от подошвы шпалы в сечении пути под расчетным колесом. Расчетное колесо располагается по направлению оси шпалы.

Для расчета верхнего строения пути на прочность принимаем четырехосный вагон на тележках ЦНИИ-Х3. Характеристики четырехосного вагона приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Характеристики четырехосного вагона.

Характеристика пути: рельсы типа Р65 новые; шпалы железобетонные; эпюра шпал в кривой 2000 шт./км; в прямой 1840 шт./км; радиус кривой R = 550 м; балласт щебеночный, толщина под шпалой 0,5 м; толщина песчаной подушки 0,20 м; площадь полушпалы 3092 см², площадь подкладки 518 см².

Расчетные параметры, необходимые для определения нагрузок на путь и напряжений в элементах верхнего строения пути сведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Расчетные параметры верхнего строения пути

Продолжение таблицы 1.2

Расчет по вышеприведенным формулам:

, кг;

, кг;

, кг;

,кг;

, кг;

, кг;

, кг;

, кг;

, кг;

, кг;

Таблица 1.3 - Значения  и  в зависимости от (l) для четырехосного вагона

, кг;

,кг;

;

, кг/см²;

;

, кг/см²;

, кг/см²;

Полученные в результате расчета напряжения σ_ш и σ_б сравнивают с допускаемыми [σ_ш] и [σ_б]. В соответствии с [1] принимаем [σ_ш]=15 кг/см², [σ_б] = 3 кг/см². Данные расчетов не превышают допустимые значения, следовательно, на данном участке уменьшение скорости не требуется.

, кг/см²

кг

кг

, кг/см²

, кг/см²

, кг/см²

, кг/см²

, кг/см² < [ ] = 3 кг/см²

В данном разделе были произведены расчеты пути на прочность и при сравнении полученных результатов с допускаемыми оценочными критериями прочности. В результате сравнения определили, что полученные результаты не превышают максимально допустимых норм. Из этого следует, что конструкция пути соответствует всем нормам прочности пути и не требует каких-либо изменений.

1.2.3 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 .

Рисунок 1.2 – Расчетная схема определения устойчивости колеса на рельсе.

Р_1-ш и Р_2-ш – нагрузка от кузова на шейки оси колесной пары; Р_1-р и Р_2-р - нагрузка от колес на рельсы; М₁ и М₂ – моменты, действующие не шейки оси; а₁ и а₂ – расчетные консоли шеек оси; Y_р – рамная сила; l_р – расстояние от головки рельса до приложенной рамной силы; J_н – центробежная сила; Н_ц – 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; S_ш - расстояние между точками приложения сил к шейкам оси.

Моменты действующие на шейки оси определяется по формуле [9]

(1.31)

Динамическая рамная сила maxY_р, приложенная на расстояние l_р от точки контакта левого колеса с рельсом А. При этом, согласно [9], обычно принимают, что

,(1.32)

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 [9]

, (1.33)

где N₁ – нормальная к плоскости реакция рельса А; - коэффициент трения скольжения колеса по рельсу А.

Реакция рельса А определяется по формуле [9]

, (1.34)

где Р_1-р и Р_2-р - нагрузка от колес на рельсы;N₂ – реакции рельсов;F₂ – силы трения гребня и поверхности катания колес по рельсам;

τ - угол горизонталью рабочей гранью головки рельса.

, (1.35)

где - коэффициент трения скольжения колеса по рельсу А;

Реакция рельса В определяется по формуле

. (1.36)

Коэффициент устойчивости против вползания колеса на рельс определяется по формуле

, (1.37)

где N₂ – реакции рельса В;Y_р – рамная сила; F₁ – силы трения гребня и поверхности катания колес по рельсам; τ - угол горизонталью рабочей гранью головки рельса.

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

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

, (1.38)

, (1.39)

где Р_ст – статическая нагрузка колеса на рельс, Н;q_к – отнесенный к колесу вес необрессоренной части экипажа, Н;к_Д – коэффициент динамики.

Непогашенная часть центробежной силы определяется по формуле

,(1.40)

где Q_куз – вес кузова брутто, Н;g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с²;

n – число осей экипажа;а_нп – непогашенное ускорение.

Дополнительная нагрузка определяется по формуле

, (1.41)

Характеристики

Список файлов ВКР