Диплом Степанов (1207469), страница 2
Текст из файла (страница 2)
ткмС1С2123456брутто/кмгод201-250 141-200121-140 101-120 81-100 61-80 41-6040 и10010091-100 81-90 71-80 61-70 41-60 менее(121-140)* (101-120)*АБолее 8011111223Б51-8011112233В26-5011122334Г11-2511123344Д6-1011234445Е5 и менее----4455Всего классов путей пять, обозначаются классы цифрами. По грузонапряженности пути делятся на группы, обозначаемые буквами (А-Е) всего группЛист9шесть, по скоростям движения пути делятся на подгруппы, обозначаемые сочетанием буквы и цифры (С1 и С2) и цифрами (1-6) всего подгрупп восемь.Участок проектирования находится на перегоне Раздольное-КипарисовоВладивостокской дистанции пути (ПЧ-13) Владивостокского региона Дальневосточной железной дороги, протяженностью 10 км (9214 км ПК 5 – 9224 кмПК5).
Участок двухпутный, электрифицированный, оборудованный автоблокировкой. Путь нечетный.Класс и специализация линии утверждается ОАО «РЖД». В соответвии сосводной ведомостью классов и специализаций линий ОАО «РЖД» класс железнодорожной линии принят 1, специализация Т – железнодорожная линия стяжеловесным грузовым движением [2].Грузонапряженность – 35 млн.ткм бр/км в год, что соответствует группепути В (таблица 1.1).Согласно приказу начальника дороги «Об установлении допускаемых скоростей движения поездов по состоянию железнодорожного пути» [3] на данномучастке максимальная скорость пассажирских поездов составляет 100 км/ч,грузовых – 80 км/ч, что соответствует 3 подгруппе пути (таблица 1.1).
Класспути участка проектирования. Полный код пути – 1Т2В3.Для данного класса, группы и подгруппы пути при капитальном ремонтеукладываются в путь следующие материалы верхнего строения пути:- рельсы – типа Р65, новые, термоупрочненные, категории ДТ350;- скрепления – новые, ЖБР-65Ш, в кривых радиусом менее 650 м ЖБР65ПШМ;- шпалы – железобетонные, новые, Ш3Д. Эпюра шпал в прямых и кривыхрадиусом более 1200 м - 1840 шт./км, в кривых радиусом 1200 м и менее –2000 шт./км.- балласт – щебеночный, толщина балластной призмы под шпалой должнабыть не менее 40 см.Размеры балластной призмы - в соответствии с типовыми поперечнымипрофилями.Лист10На участке проектирования располагаются следующие искусственные сооружения:- железобетонные мосты – 13 шт;- трубы – 3 шт, в т.ч.
КрЖБТ – 1 шт, ОЖБТ – 2 шт.На участке проектирования расположен один переезд (9219 ПК4+84,50).1.2 Расчеты пути на прочность и устойчивость1.2.1 Общие сведенияКонструкция верхнего строения пути по прочности, устойчивости и состоянию должна обеспечить безопасное и плавное движение поездов с наибольшими скоростями, установленными для данного участка.Современная методика распространяется на конструкции верхнего строения пути с рельсами длиной 12,5 и 25,0 м, в т.ч. на рельсовые элементы стрелочного перевода (рамные рельсы, переводная кривая и др.) [5-7].Вертикальные силы, передаваемые колесами экипажа рельсам при стоянке,называются статической нагрузкой.Динамические силы, действующие на путь, представляют собой алгебраическую сумму сил, каждая из которых вызвана определенным видом колебанийэкипажа, силами веса, центробежными силами и т.п.Вертикальные силы инерции необрессоренных масс в большинстве случаевявляются наибольшей составляющей динамического воздействия на рельс, апоэтому они в основном и определяют вертикальные динамические силы.
Причинами их возникновения могут быть колебания колес, вызванные неровностями пути и колес, а также извилистым движением колесных пар.Горизонтальные поперечные силы, направленные перпендикулярно оси пути, возникают в уровне поверхности катания колеса по рельсу и между гребнемколес и боковой поверхностью головок рельсов.
Устойчивость и прочностьрельса зависит от полной поперечной силы (боковой), передаваемой ему колесом. Равнодействующая боковых сил от одной колесной пары называется рамной силой.Лист111.2.2 Расчет пути на прочностьДинамическая максимальная нагрузка от колеса на рельс определяется поформулеmaxPдин Pср S ,(1.1)где Pср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг;S – среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной на-грузки колеса на рельс, кг; – нормирующий множитель, определяющий вероятность события, т.е.появления максимальной динамической вертикальной нагрузки, =2,5.Среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс определяется поформулеPср Pст Pрср ,гдеPст(1.2)– статическая нагрузка колеса на рельс, кг;Ppср –среднее значение динамической нагрузки колеса на рельс от верти-кальных колебаний надрессорного строения экипажа, кг.Ppcp 0.75Ppmax ,(1.3)где Ppmax – динамическая максимальная нагрузка колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, кг.Динамическая нагрузка колеса на рельс Ppmax с использованием эмпирическихзависимостей динамических прогибов рессорного подвешиванияz max отскоростейдвижения V определяется по формулеPpmax жz max ,(1.4)где ж – приведенная к колесу жесткость рессорного подвешивания, кг/мм;z max – динамический прогиб рессорного подвешивания, мм.Среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузкиколеса на рельс S определяется по формуле композиции законов распределенияего составляющих22S S p2 S нп2 0,95S ннк 0,05Sинк,(1.5)Лист12где S p – среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колесана рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, кг;S нп –среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса нарельс от сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесом изолированной неровности пути, кг;S ннк –среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса нарельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за непрерывныхнеровностей на поверхности катания колес, кг;S инк –среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса нарельс от сил инерции необрессоренной массы, возникающих из-за наличия на поверхности катания колес плавных изолированных неровностей, кг;Принимается средний процент осей, имеющих изолированную плавную неровность, равный 5%, соответственно - непрерывную плавную неровность 95%.Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельсSpот вертикальных колебаний надрессорного строения Ppmax определяется поформулеS p 0.08Ppmax ,(1.6)Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельсS нпот сил инерции необрессоренных массPнпmax , возникающихпри проходе изолиро-ванной неровности пути определяется по формулеS нп 0,565 10 8 1 l шUq PсрV ,k(1.7)где 1 – коэффициент, учитывающий величину колеблющейся массы пути,для железобетонных шпал 1 = 0,931; – коэффициент, учитывающий влияние типа рельсов на возникновение динамической неровности, зависящий от типа рельсов, для рельсов Р65=0,87; – коэффициент, учитывающий влияние материала и конструкции шпалы на образование динамической неровности пути, для железобетонных шпалЛист13=0,322; – коэффициент, учитывающий влияние рода балласта на образованиединамической неровности пути, принимается для щебеночного балласта =1;lш– расстояние между осями шпал, при эпюре 2000 шт/км lш =0,50 м;2U – модуль упругости рельсового основания, кг/см .Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельсS ннкот сил инерции необрессоренной массыmaxприPннкдвижении колеса с плавнойнепрерывной неровностью на поверхности катания определяется по формулеS ннк 0,052 0UV 2 qd 2 kU 3.26k 2 q,(1.8)где 0 – коэффициент, характеризующий отношение необрессоренной массыколеса и участвующей во взаимодействии массы пути, для железобетонныхшпал 0 = 0,403;K1 – коэффициент, характеризующий степень неравномерности образо-вания проката поверхности катания колес, принимаемый для электровозов, тепловозов, моторвагоного подвижного состава и вагонов равным 0,23;d – диаметр колеса, см;q – отнесенный к колесу вес необрессоренных частей;k – коэффициент относительной жесткости рельсового основания ирельса, см 1 .k4U.4EJ(1.9)Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельсS инкот сил инерции необрессоренной массыPинк , возникающихиз-за наличия на по-верхности катания плавных изолированных неровностей определяется по формулеS инк 0,735 0Ue,k(1.10)Лист14где е – расчетная глубина плавной изолированной неровности на поверхностикатания колеса, принимаемая равной 2/3 от предельной допускаемой глубинынеровности.При определении эквивалентных нагрузок принимается максимальная вероятная нагрузка расчетного колеса и среднее значение нагрузок соседних колес.Максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в рельсах отизгиба и кручения определяется по формулеImaxPэкв Pдин 1 Pсрi ,(1.11)где i – ординаты линии влияния изгибающих моментов рельса в сеченияхпути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных срасчетной осью.Величина ординаты i может быть определена по формуле1 e kl (cos kli sin kli ) ,(1.12)iгде k – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рель1са, см ;li– расстояние между центром оси расчетного колеса и колеса i-той оси,смежной с расчетной;e – основание натуральных логарифмов (е = 2,72828...).Максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений и сил в элементах подрельсового основания определяется по формулеIImaxPэкв Pдин i Pсрi ,(1.13)где i – ординаты линии влияния прогибов рельса в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных с расчетной осью.i e kl (cos kli sin kli ) ,(1.14)iВеличины функций и для различных значений kx, приведены в таблице 9,[6].















