Kondrashov Evgenij Vladimirovich2016 (1207462), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

S_ннк - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс за счет непрерывной неровности на колесе;

S_инк - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс за счет изолированной неровности на колесе.

5. Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс кг, при прохождении колесом изолированной неровности пути определяется по формуле

(1.6)

, (1.7)

где α₁ – коэффициент, учитывающий род шпал, 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, для щебня γ=1;

l_ш – расстояние между осями шпал: при эпюре шпал 1840 шт./км - l_ш =55см.; при 2000 шт./км - l_ш =51 см.;

U - модуль упругости рельсового основания, кг/см²;

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

q - вес необрессоренных частей экипажа, относительный к одному колесу, кг;

Р_ст – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг;

V – скорость движения экипажа, км/ч.

7. Среднее квадратическое отклонение S_ннк , кг, динамической нагрузки колеса на рельс то сил инерции необрессоренных масс , кг, при движении колеса с плавной непрерывной неровностью поверхности катания определяется по формуле

(1.8)

(1.9)

где α₀ – коэффициент, характеризующий отношение необрессоренной массы колеса к участвующей во взаимодействии массе пути;

β₁- коэффициент, характеризующий степень неравномерности образования проката поверхности катания, β₁ = 0,23;

U - модуль упругости рельсового основания, кг/см², U = 295 кг/см²;

V – скорость движения экипажа, км/ч;

q – вес необрессоренных частей экипажа, относительный к одному колесу, кг;

d – диаметр колеса, см.

Расчетная формула после подстановки известных численных значений приобретет вид

(1.10)

8. Среднее квадратическое отклонение S_инк , кг, динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс , кг, при движении колеса с изолированной неровностью на поверхности катания определяется по формуле

(1.11)

(1.12)

где е – расчетная глубина плавной изолированной неровности на поверхности катания колеса, принимается равной 2/3 от предельной допускаемой глубины неровности;

у_мах – максимальный дополнительный прогиб рельса при прохождении колесом конусоидальной неровности, отнесенной к единице глубины неровности. Для подавляющего числа расчетных случаев при скорости движения V ≥20 км/ч у_max = 1,47.

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

(1.13)

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.

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

(1.14)

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 расчетной осью;
Р_ср – 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:

;

(1.15)

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 и z_п – расстояние от горизонтальной нейтральной оси до крайних волокон соответственно головки и подошвы с учетом износа, см;

b_г и b_п – ширина соответственно головки и подошвы рельса, см;

- коэффициент перехода от осевых напряжений к кромочным;

- расчетное допускаемое напряжение в рельсе от поездной нагрузки.

12. Максимально напряжение под подкладками на деревянных шпалах σ_ш, кг/см², определяется по формуле

(1.16)

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

(1.17)

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].

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

, (1.18)

где и - 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.

Рис.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.

15. Напряжение от воздействия 2-й шпалы (расчетной) в сечении пути под колесом, σ_h2, кг/см², определяется по формуле

(1.19)

где æ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения давления вдоль шпалы и пространственность приложения нагрузки, для пути с деревянными шпалами æ = 0,8;

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,

(1.20)

С_1, С₂ – коэффициенты, зависящие от ширины нижней постели шпалы b и глубины h, для деревянных шпал 1 типа b = 25 см, согласно [2] для b = 25 см и h = 60 см принимаем С₁ = 0,205, С₂ = 0,100;

σ_б – расчетное напряжение в балласте в подрельсовом сечении.

(1.21)

где А – коэффициент, учитывающий расстояние между шпалами l_ш, ширину шпалы b и глубину h, согласно [2] для b = 25 см и h = 60 см принимаем, А = 0,29.

Напряжения в балласте под соседними с расчетной шпалами определяется 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 четырехосный вагон на тележках ЦНИИ-Х3 и тепловоз ТЭМ 2. Характеристики подвижного состава приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Характеристики подвижного состава.

Тип и серия подвижного состава	Рст, кг	qк ,кг	Ж, кг/мм	d , см	n, шт.	fст, мм	Li, см	l0	Vконстр. км/ч
Четырехосный вагон на тележках ЦНИИ-Х3	11000	995	200	95	2	48	185	675	120
ТЭМ 2	10000	2330	115	105	3	70	210	440	100

Характеристика пути до ремонта: рельсы типа Р65 новые; шпалы деревянные типа IА; эпюра шпал в кривой 2000 шт./км; в прямой 1840 шт./км; радиус кривой
R = 511 м; балласт щебеночный, толщина под шпалой 0,35 м; толщина песчаной подушки 0,20 м; площадь полушпалы 3853 см² площадь подкладки 646 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

Расчет выполнен для четырехосного вагона на тележках ЦНИИ-Х3 по выше приведенным формулам

Характеристики

Список файлов ВКР