Erofeev Vladislav EHduardovich 2016 (1207420), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

L – коэффициент, учитывающий влияние типа шпал, рельсов, рода балласта, масс пути и колеса, участвующих во взаимодействии, на образование динамической неровности пути (1.10) :

Коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса (1.8):

Среднее квадратическое отклонение S_нп динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс Р_р^max (1.9):

Среднее квадратичeское отклонение S_ннк, динамической
нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс
Р_инк^max, кг, при движении колеса с плавной изолированной неровностью на
поверхности катания (1.11):

Среднее квадратичeское отклонение S_инк, динамической
нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс
Р_инк^max, кг, при движении колеса с плавной изолированной неровностью на
поверхности катания (1.12):

Среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний (1.4):

Вертикальная динамическая максимальная нагрузка ,кг, колеса на рельс (1.1):

Далее произведем расчет эквивалентных нагрузок на путь.

При расчете рельса как балки на упругом основании система сосредо-
точенных колёсных нагрузок заменяется одиночными эквивалентными.

Максимальная эквивалентная нагрузка, кг, для расчетов напряжений
в рельсах от изгиба и кручения определяется по формуле :

(1.13)

Максимальная эквивалентная нагрузка, кг, для расчетов напряжений и сил в элементах подрельсового основания определяется по формуле:

(1.14)

где Р_дин^max – динамическая максимальная нагрузка от колеса на рельс,
кг;

μ_i; – ординаты линии влияния изгибающих моментов рельса в сечени-
ях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа,
смежных с расчетной осью;

η_i – ординаты линии влияния прогибов рель-
са в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей
экипажа, смежных с расчетной осью;

Р_ср– среднее значение вертикаль-
ной нагрузки колеса на рельс, кг.

Величины функций μ_i и η_i; для различных Кх (где К – коэффициент
относительной жесткости рельсового основания и рельса, см ^-1, х — рас-
стояние между центром оси расчётного колеса и колеса i-й оси, сосед-
ней с расчетной) .

В соответствии с допущением [6] (подраздел. 2,1) нагрузка от расчетного
колеса считается Р_дин^max, а от соседних – Р_ср. Для определения влияния
соседних колес тележки (μ_iР_ср и η_i Р_ср) на величину соответственно из-
гибающего момента М и нагрузки на шпалу Q следует выбрать расчет-
ную ось.

Далее определим расчетную ось.

Для получения наибольших напряжений в рельсах необходимо иметь
от системы заданных сил максимальное значение изгибающего момента
М_max, а для напряжений на шпале, в балласте и на основной площадке
земляного полотна – максимальное значение нагрузки на шпалу Q_max .

Они возникают под одним из колес расчетной оси.

Для определения расчетной оси (расчетного колеса) каждое колесо
из группы колес поочередно принимается за расчетное, остальные ко-
лёса в это время считаются соседними.

При определении наибольших напряжений от изгиба и кручения в
рельсах от воздействия эквивалентной нагрузки Р^I_экв за расчетную ось
принимается:

при двухосной тележке – первая ось;
При расчетах наибольших напряжений и сил в элементах подрельсо-
вого основания от воздействия эквивалентной нагрузки Р^II_экв за расчет-
ную ось принимается;

при двухосной тележке – первая ось [6] (рис 2.1);

Рисунок 1.2 - Схема для определения наименее выгодного

положения нагрузки (выбора расчётной оси)

Ординаты линий влияния изгибающих моментов m и прогибов рельса  в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа,
смежных с расчетной осью принимаем в зависимости от K_х по прил.2 [6].

Значения  и  в зависимости от K_х для четырехосного вагона приведены в таблице 1.3

Таблица 1.3 – Значения  и  в зависимости от K_х для четырехосного

вагона

V, км/ч	k, см-1	x, см	k x,		
80	0,014214	185	2.63	-0.0982	-0.0276

Максимальная эквивалентная нагрузка, кг, для расчетов напряжений
в рельсах от изгиба и кручения (1.13).

Максимальная эквивалентная нагрузка, кг, для расчетов напряжений и сил в элементах подрельсового основания (1.14).

Далее произведем расчет напряжений в элементах верхнего строения пути.

Максимальные напряжения изгиба и кручения в рельсах при воздействии вертикальных внецентренно приложенных и горизонтальных поперечных сил от колес подвижного состава определяются по формулам:

(1.15)

где σ _п-о, – осевое напряжение в подошве рельса, кг/см²;

σ _п-к – напряжение в кромке подошвы рельса, кг/см²;

σ _р-к – напряжение в кромке головки рельса, кг/см²

W_n – момент сопротивления рельса относительно наиболее удаленного волокна на подошве, см³ [6] (прил. 1 табл. 5);

К – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, см^-1 ;

Р^I _экв – максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в рельсах от изгиба и кручения, кг.;

Z_u и Z_n,, – расстояния от горизонтальной нейтральной оси до крайних волокон соответственно головки и подошвы с учетом износа, см [6] (прил. 1 табл. 5);

b_г и b_h – ширина соответственно головки и подошвы рельса, см [6] (прил. 1 табл. 5);

f – коэффициент перехода от осевых напряжений к кромочным ([6]прил. 1 табл. 2);

[σ_р] – расчетные допускаемые напряжения в рельсах от поездной нагрузки [6] (подраздел 2.1, предпосылка 13).

Максимальные напряжения под подкладками на деревянных шпалах, кг/см² (в прокладках на железобетонных) определяются по формуле:

(1.16)

Максимальные напряжения в балласте под шпалой, кг/см²,

(1.17)

где Q – нагрузка на шпалу от рельса;

ω – площадь подкладки, см² [6] (прил. 1 табл. 7);

– площадь полушпалы с поправкой на изгиб, см² [6] (прил. 1 табл. 7);

l_ш – расстояние между осями шпал, см;

Р^II_экв – максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в элементах подрельсового основания, кг.

Максимальные напряжения изгиба и кручения в рельсах при воздействии вертикальных внецентренно приложенных и горизонтальных поперечных сил от колес подвижного состава (1.16).

Максимальные напряжения в прокладках на железобетонных шпалах, кг/см², (1.16):

кг/см²;

Максимальные напряжения в балласте под шпалой, (1.17) , кг/см²,

кг/см²;

Полученные в результате расчета напряжения σ_ш и σ_б сравнивают с допускаемыми [σ_ш] и [σ_б] Для пути на щебеночном балласте оценочные критерии приведены в [6] прил. 3 табл. 1.

Превышение расчетных максимальных напряжений в рельсах σ_n-к , σ_г-к , над допускаемыми [σ_р] указывает на необходимость уменьшения скорости движения поездов по условию прочности пути.

Превышение расчетных напряжений под подкладками на деревянных шпалах и в прокладках железобетонных шпал и напряжений в балласте σ_ш и σ_б, над допускаемыми [σ_ш] и [σ_б] указывает на необходимость усиления пути и улучшения его текущего содержания на таких участках. Превышение расчетных напряжений над допускаемыми в пределах до 30 % не является поводом для уменьшения скорости движения поездов.

Далее произведем расчет напряжений в балласте и на основной площадке земляного полотна.

Расчетная формула для определения нормальных напряжений σ_h кг/см² , в балласте (в том числе и на основной подошве земляного полотна) на глубине h от подошвы шпала по расчетной вертикале имеет вид:

(1.18)

где σ_h1 и σ_h3 – напряжения от воздействия соответственно 1-й и 3-й шпал, лежащих по обе стороны от расчетной шпалы (рис. 1.3), кг/см²;

σ_h2 - напряжения от воздействия 2-й шпалы (расчетной) в сечении пути под колесом, кг/см² .

Рисунок 1.3 – Расчётная схема определения напряжений на основной площадке земляного полотна

Нормальные напряжения в балластном 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.

Напряжение от воздействия 2-й шпалы (расчетной) в сечении пути под колесом, кг/см², определяется по формуле:

(1.19)

Характеристики

Список файлов ВКР