Luk'yanov Fyodor Dmitrievich 2016 (1207461), страница 2
Текст из файла (страница 2)
(1.9)
где α1 – коэффициент, учитывающий род шпал, для; для деревянных шпал α1=1,0; β - коэффициент, учитывающий влияние типа рельсов на возникновение динамической неровности, для пути с рельсами Р65 β=0,87;
ε - коэффициент, учитывающий влияние материала и конструкции шпал на образование динамической неровности пути, принимаем для деревянных шпал ε=1; γ – коэффициент, учитывающий влияние рода балласта на образование динамической неровности пути, принимаем для щебеночного балласта γ=1; lш – расстояние между осями шпал: при эпюре шпал 1840 шт./км lш =55см.; при 2000 шт./км - lш =51 см.; U - модуль упругости рельсового основания, кг/см2; К – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, см-1; q - вес необрессоренных частей экипажа, отнесенный к одному колесу, кг; Рср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг; V – скорость движения экипажа, км/ч.
После подстановки всех значений формула (1.8) принимает вид
(1.10)
7. Среднее квадратическое отклонение Sннк, кг, динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс 
, кг, при движении колеса с плавной непрерывной неровностью на поверхности катания определяется по формуле [2]
; (1.11)
, (1.12)
где α0 – коэффициент, характеризующий отношение необрессоренной массы колеса к участвующей во взаимодействии массе пути; B1 - коэффициент, характеризующий степень неравномерности образования проката поверхности катания колес, B1 = 0,23; U - модуль упругости рельсового основания, кг/см2; V – скорость движения экипажа, км/ч; q – вес необрессоренных частей экипажа, отнесенный к одному колесу, кг; d – диаметр колеса, см.
Расчетная формула (1.11) после подстановки известных численных значений приобретет вид
, (1.13)
8. Среднее квадратическое отклонение Sинк , кг, динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс 
, кг, при движении колеса с плавной изолированной неровностью на поверхности катания определяется по формуле [2]
, (1.14)
, (1.15)
где е – расчетная глубина плавной изолированной неровности на поверхности катания колеса, принимается равной 2/3 от предельной допускаемой глубины неровности; умах – максимальный дополнительный прогиб рельса при прохождении колесом косинусоидальной неровности, отнесенной к единице глубины неровности, умах = 1,47.
Окончательная формула (1.14) примет вид
(1.16)
9. .Максимальная эквивалентная нагрузка 
, кг, для расчетов напряжений в рельсах от изгиба и кручения определяется по формуле [2]
, (1.17)
1
0. Максимальная эквивалентная нагрузка 
, кг, для расчетов напряжений в элементах подрельсового основания определяется по формуле [2]
(1.18)
где 
- динамическая максимальная нагрузка от колеса на рельс, кг; μi – ординаты линии влияния изгибающих моментов рельса в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных с расчетной осью;
ηi – ординаты линии влияния прогибов рельса в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных с расчетной осью; Рср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг.
11. Максимальные напряжения изгиба и кручения в рельсах при воздействии вертикальных внецентренно приложенных и горизонтальных поперечных сил от колес подвижного состава определяются по формулам
(1.19)
где σ п-о – осевое напряжение в подошве рельса, кг/см2; σ п-к – напряжение в кромке подошвы рельса, σ г-к – напряжение в кромке головки рельса, кг/см2; Wn – 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; zг и zn – расстояние от горизонтальной нейтральной оси до крайних волокон соответственно головки и подошвы с учетом износа, см; bг и bn – ширина соответственно головки и подошвы рельса, см; 
- коэффициент перехода от осевых напряжений к кромочным; 
- расчетные допускаемые напряжения в рельсах от поездной нагрузки.
12. Максимальные напряжения в подкладке при деревянной шпале σш, кг/см2, определяются по формуле [2]
, (1.20)
13. Максимальные напряжения в балласте под шпалой σб, кг/см2, определяется по формуле
, (1.21)
где 
-нагрузка на шпалу от рельса; 
- площадь подкладки; 
- площадь полушпалы с поправкой на изгиб, см2; ω – площадь подкладки, lш – расстояние между осями шпал, см; - максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в элементах подрельсового основания, кг.
Полученные в результате расчета напряжения σш и σб сравнивают с допускаемыми [σш] и [σб].
14. Расчетная формула для определения нормальных напряжений σh, кг/см2, в балласте на глубине h от подошвы шпалы по расчетной вертикали имеет вид [2]
, (1.22)
где 
и 
- напряжения от воздействий соответственно 1-й и 3-й шпал, лежащих по обе стороны от расчетной шпалы (рис.1.1), кг/см2; 
- напряжения от воздействий 2-й шпалы (расчетной) в сечении пути под колесом кг/см2.
Рисунок 1.1 - Расчетная схема определения напряжений на основной площадке земляного полотна.
15. 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.
Напряжения от воздействия 2-й шпалы (расчетной) в сечении пути под колесом, кг/см2, определяется по формуле [2]
, кг/см2 (1.23)
где 
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения давления вдоль шпалы и пространственность положения нагрузки, принимается по исследованиям проф. М. Ф. Вериго: = 0,8 на пути с деревянными шпалами;
m- переходный 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
(1.24)
где σбр - напряжения под расчетной шпалой на балласте, осредненное по ширине шпалы, кг/см2
, (1.25)
где С1, С2 – коэффициенты, зависящие от ширины нижней постели шпалы b и глубины h, для деревянных шпал b = 25 см и h = 60 см; b - ширина нижней постели шпалы; h - глубина балластного слоя от подошвы шпалы
(1.26)
где σБ1 и σБ3 - среднее значение напряжений по подошве соседних с расчетной шпал, кг/см2; А - коэффициент, учитывающий расстояние между шпалами 
, ширину шпалы b и глубину h (см. рисунок 1.1).
, (1.27)
Углы 
и 
(радиан) определяются по формулам
(1.28)
Приведенные выше формулы применимы при h> 15 см.
Напряжения в балласте под соседними с расчетными шпалами определяются из условия максимальной динамической нагрузки расчетного колеса, расположенного над расчетной шпалой, и средних нагрузок от остальных колес [2].
(1.29)
(1.30)
, (1.31)
(1.32)
где 
– ордината линии влияния перерезывающей силы, определяется из [] , при x = 
=51см;
'i – то же при двухосной тележке '1 при х = 
+ , '2 = 0;
''i – то же при двухосной тележке '1 при х = – , '2 = 0;
– расстояние между центрами осей колесных пар тележки экипажа.
Для расчета верхнего строения пути на прочность принимаем четырехосный вагон на тележках ЦНИИ-Х3. Характеристики четырехосного вагона приведены в таблице 1.3
Таблица 1.3-Характеристики четырехосного вагона
Характеристика пути: рельсы Р65; шпалы деревянные; эпюра шпал в кривой 2000 шт./км; на прямом участке 1840шт./км; радиус кривой R = 525м; балласт щебеночный, толщина под шпалой 35см; толщина песчаной подушки 25см; площадь полушпалы Ωα = 3853 см2 , площадь подкладки ω = 612 см2
Таблица 1.4 - Расчетные параметры верхнего строения пути
X
Продолжение таблицы 1.4
X
Расчет по вышеприведенным формулам:
кг;
кг;
кг;
кг;
кг;
кг;
кг;
кг;
кг;
, кг;
Таблица 1.5 - Значения и в зависимости от ( l) для четырехосного вагона
V,Км/ч | k, см-1 | li, см | k li, | | |
| 60 | 0,010158 | 185 | 1,85 | 0,0035 | 0,0008 |
кг;
кг;
кг/см2
;
Нормальные напряжения в балласте под шпалами и на основной площадке земляного полотна определяются от максимальной динамической нагрузки под расчетным колесом, расположенного над осью расчетной шпалы и средней нагрузки от остальных колес.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
