Бабичева Алина Александровна 2016г. (1207424), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

1.2.3 Расчет эквивалентных нагрузок на ось

Система сосредоточенных колесных нагрузок заменяется одиночными эквивалентными при расчете рельса как балки на упругом основании.

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

(1.16)

где - динамическая максимальная нагрузка от колес на рельс, кг;

μ_i – ординаты линии влияния изгибающих моментов рельса в сечения пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных с расчетной осью; Р_ср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг.

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

(1.17)

где - динамическая максимальная нагрузка от колес на рельс, кг;
η_i – ординаты линии влияния прогибов рельса в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных с осью расчетной; Р_ср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг.

1.2.4 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

;

; (1.18)

,

где σ_п-о – осевое напряжение в подошве рельса, кг/см²; σ_п-к – напряжение в кромке подошвы рельса, кг/см²; σ_г-к – напряжение в кромке головки рельса, кг/см²; W_п – момент сопротивления рельса относительно наиболее удаленного волокна на подошве, см³; К – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, см ^-1; - максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в рельсах от изгиба и кручения, кг; z_г , z_п – расстояние от горизонтальной нейтральной оси до крайних волокон соответственно головки и подошвы с учетом износа, см; b_г , b_п – ширина соответственно головки и подошвы рельса, см; f - коэффициент перехода от осевых напряжений к кромочным; - расчетное допускаемое напряжение в рельса от поездной нагрузки.

Максимально напряжение в прокладках на железобетонных шпалах

σ_ш, кг/см², определяется по формуле

(1.19)

Максимально напряжение в балласте под шпалой σ_б кг/см², определяется по формуле

(1.20)

где - площадь полушпалы с поправкой на изгиб, см²; ω – площадь подкладки, см²; l_ш – расстояние между осями шпал, см; - максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в элементах подрельсового основания, кг.

Полученные в результате расчета напряжения σ_ш и σ_б сравниваем с допускаемыми [σ_ш] и [σ_б].

1.2.5 Расчет напряжений в балласте и на основной площадке земляного полотна

Нормальные напряжения σ_h кг/см², в балласте на глубине h от подошвы по расчетной вертикали определяется по формуле

(1.21)

где , - напряжения от воздействий соответственно 1-й и 3-й шпал, лежащих по обе стороны от расчетной шпалы, кг/см²; - напряжения от воздействий 2-й шпалы (расчетной) в сечении пути под колесом кг/см². Расчетная схема определения напряжений на основной площадке земляного полотна представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Расчетная схема определения напряжений на основной площадке земляного полотна.

Нормальное напряжение 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, σ_h2, кг/см², определяется по формуле

(1.22)

где æ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения давления вдоль шпалы и пространственность приложения нагрузки, для пути с железобетонными шпалами æ = 0,7; m – переходной коэффициент от осредненного по ширине шпалы давления на балласт к давлению под осью шпалы, при m < 1 принимается m =1, при m > 2 принимается m =2,

(1.23)

С_{1 ,} С₂ – коэффициенты, зависящие от ширины нижней постели шпалы b и глубины h, для железобетонных шпал b = 27,5 см, согласно [2] для b = 27,5 см и h = 50 см принимаем С₁ = 0,268, С₂ = 0,128; σ_б – расчетное напряжение в балласте в подрельсовом сечении;

(1.24)

(1.25)

где А – коэффициент, учитывающий расстояние между шпалами l_ш, ширину шпалы b и глубину h, согласно [2] для b = 27,5 см и h = 50 см принимаем, А = 0,289.

Напряжения в балласте под соседними с расчетной шпалами определяются из условия максимальной динамической нагрузки расчетного колеса, расположенного над расчетной шпалой, и средних нагрузок от остальных колес.

Для расчета верхнего строения пути на прочность принимаем наиболее неблагоприятную нагрузку - электровоз 3ЭС5К «Ермак». Характеристика подвижного состава приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Характеристика подвижного состава

Тип и серия подвижного состава	Рст, кг	qк ,кг	Ж, кг/мм	d, см	n, шт.	fст, мм	Li, см		Vконстр, км/ч
3ЭС5К	12000	4100	116	125	2	128	300	450	110

Характеристика пути: рельсы типа Р65 новые, шпалы железобетонные, эпюра шпал в кривой 2000 шт./км, в прямой 1840 шт./км, радиус кривой
R = 599 м, балласт щебеночный, толщина под шпалой 0,3 м, толщина песчаной подушки 0,2 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

Расчеты для локомотива 3ЭС5К по вышеприведенным формулам в пунктах 1.2.2-1.2.5 при V=80 км/ч:

Характеристики

Список файлов ВКР