Диплом Пойманов (1207486), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Учитываются также специализация линий и факторы, оказывающие влияние на нагруженность путипродолжительность межремонтных сроков [1].Все железнодорожные линии ОАО «РЖД» классифицируются, зависимости от вида выполняемой на них работы и интенсивности движения.Класс и специализация линии утверждается ОАО «РЖД».В целях оптимизации эксплуатационных расходов путевого комплекса железнодорожные пути классифицируются с учетом грузонапряженности конкретного пути (четного и нечетного) и допускаемых скоростей движения пассажирских и грузовых поездов, а также дополнительных критериев, учитывающих условия эксплуатации (таблица 1.1).Таблица 1.1Классы железнодорожных путейГруппа ГрузонапряПодгруппы пути - установленные скорости движения поездов, км/чпутиженность(числитель - пассажирские, знаменатель-грузовые)млн.

ткмС1С2123456брутто/кмгод201-250 141-200100100121-140 101-120 81-100 61-8041-6040 и91-100 81-9071-8061-7041-60 менее(121(101140)*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)Лист10всего групп шесть, 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 Эльбан-ПодалиКомсомольской дистанции пути (ПЧ-16) Комсомольского региона Дальневосточной железной дороги, протяженность участка 12 км (281 км ПК0– 293 км ПК0). Участок однопутный, неэлектрифицированный, оборудованный автоблокировкой.В соответвии со сводной ведомостью классов и специализаций линий ОАО «РЖД» класс железнодорожной линии принят 3, специализация Г – железнодорожная линия с преимущественно грузовым движением [2].Грузонапряженность – 58 млн.ткм бр/км в год, что соответствуетгруппе пути Б (таблица 1.1).Согласно приказу начальника дороги «Об установлении допускаемых скоростей движения поездов по состоянию железнодорожного пути»[3] на данном участке максимальные скорости пассажирских поездов составляют 80 км/ч, грузовых – 80 км/ч, что соответствует 4 подгруппе пути(таблица 1.1).

Класс пути участка проектирования - 2. Полный код пути –3Г2Б4.Для принятого класса, группы и подгруппы пути при капитальномремонте укладываются в путь следующие материалы верхнего строенияпути:- рельсы – типа Р65, категории ДТ350 новые;- скрепления – новые ЖБР-65Ш, в кривых радиусом менее 650 мЖБР-65ПШМ;- шпалы – железобетонные, 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 II категории, толщина балластной призмыпод шпалой должна быть не менее 40 см.Лист11Размеры балластной призмы - в соответствии с типовыми поперечными профилями.На участке проектирования расположены следующие искусственныесооружения:- железобетонная труба – 5 шт;- металлический мост – 1 шт, протяженностью 41 м;- железобетонный мост – 1 шт, протяженностью 11,5 м.1.2 Расчеты пути на прочность и устойчивость1.2.1 Общие сведенияВ основе требований, предъявляемых к конструкции верхнего строения пути, лежат условия обеспечения его прочности, устойчивости иэкономичности.

Расчетами на прочность определяется минимально необходимый тип верхнего строения пути в заданных условиях эксплуатации, а целесообразный тип верхнего строения пути определяется технико-экономическими расчетами [5].Методика расчетов верхнего строения на прочность и устойчивостьпозволяет решать ряд задач:- определение напряжений и деформаций в элементах верхнегостроения пути в заданных условиях эксплуатации;- оценка возможности повышения осевых нагрузок и скоростей движения при заданной конструкции пути;- определение возможности работоспособности конструкции пути доочередного капитального ремонта;- анализ причин потери прочности и устойчивости пути;- проектирование новых конструкций.Современная методика распространяется на конструкции верхнегостроения пути с рельсами длиной 12,5 и 25,0 м, в т.ч.

на рельсовые элементы стрелочного перевода (рамные рельсы, переводная кривая идр.) [6].Лист12Вертикальные силы, передаваемые колесами экипажа рельсам пристоянке, называются статической нагрузкой.Динамические силы, действующие на путь, представляют собой алгебраическую сумму сил, каждая из которых вызвана определенным видом колебаний экипажа, силами веса, центробежными силами и т.п.Вертикальные силы инерции необрессоренных масс в большинствеслучаев являются наибольшей составляющей динамического воздействия на рельс, а поэтому они в основном и определяют вертикальные динамические силы.

Причинами их возникновения могут быть колебанияколес, вызванные неровностями пути и колес, а также извилистым движением колесных пар.Горизонтальные поперечные силы, направленные перпендикулярнооси пути, возникают в уровне поверхности катания колеса по рельсу имежду гребнем колес и боковой поверхностью головок рельсов.

Устойчивость и прочность рельса зависит от полной поперечной силы (боковой), передаваемой ему колесом. Равнодействующая боковых сил отодной колесной пары называется рамной силой.1.2.2 Расчеты пути на прочность подрельсового основанияВертикальная динамическая максимальная нагрузка от колеса нарельс определяется по формулеmaxPдин Pср  S ,(1.1)где Pср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг; S –среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг;  – нормирующий множитель, определяющий вероятность появления максимальной динамической вертикальной нагрузки, =2,5.Среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс определяется по формулеPср  Pст  0,75 Ррmax ,(1.2)Лист13где Pст – статическая нагрузка колеса на рельс, кг Pст =11500 кг для локомотива 2ТЭ10В [6]; Ppmax – динамическая максимальная нагрузка колеса нарельс, возникающая за счет колебания кузова на рессорах, кг.Динамическая нагрузка колеса на рельс Ppmax с использованием эмпирических зависимостей динамических прогибов рессорного подвешиванияz max от скоростей движения V определяется по формулеPpmax  жz max ,(1.3)где ж – жесткость рессорного подвешивания, приведенная к колесу, кг/ммж =109 кг/мм [6]; z max – динамический прогиб рессорного подвешивания, мм.Среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс S от вертикальных колебаний, кг, определяется поформуле композиции законов распределения его составляющих22S  S p2  S нп2  0,95Sннк 0,05Sинк,(1.4)где S p – среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, кг, определяется по следующей формулеS р  0,08Р рmax ,(1.5)S нп – среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса нарельс от сил инерции необрессоренных масс Рнпmax при прохождении колесомизолированной неровности пути, кг, определяется по формулеS нп  0,707 Pнпmax ,Pнпmax  0.8 10 8  1  ш(1.6)Uq  PсрV ,к(1.7)или после подстановки получаемS нп  0,565 108  1 lшUq  PсрV ,К(1.8)где 1 – коэффициент, учитывающий род шпал: для железобетонных шпал1=0,931;  – коэффициент, учитывающий влияние типа рельсов на возЛист14никновение динамической неровности, зависящий от типа рельсов, длярельсов Р65 =0,87;  – коэффициент, учитывающий влияние материала иконструкции шпалы на образование динамической неровности пути, принимается для железобетонных шпал =0,322;  – коэффициент, учитывающий влияние рода балласта на образование динамической неровностипути, для щебня =1,0; lш – расстояние между осями шпал, lш =0,51 м дляэпюры шпал 2000 шт/км; U – модуль упругости рельсового основания,кг/см2 , U =1100 кг/см2; К – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, см-1 , рассчитывается по формуле:к4U,4EJ(1.9)q – вес необрессоренных частей экипажа, отнесенный к одному колесу, кгq = 2230 кг; V – скорость движения экипажа, км/ч.Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса нарельс S ннк от сил инерции необрессоренной массы Pннкmax при движении колесас плавной непрерывной неровностью на поверхности катания определяется по формуле:maxS ннк  0,225Pннк,maxPннк(1.10) 0 В1UV 2 qd 2 kU  3,26k 2 q,(1.11)где 0 – коэффициент, характеризующий отношение необрессоренноймассы колеса и участвующей во взаимодействии массы пути (для железобетонных шпал 0=0,403); В1 – коэффициент, характеризующий степеньнеравномерности образования проката поверхности катания колес, принимаемый для электровозов, тепловозов, моторвагоного подвижного состава и вагонов равным 0,23; d – диаметр колеса, d =105 см [6].Расчетная формула (1.10) после подстановки известных численныхзначений приобретает вид:S ннк 0,052   0UV 2 qd 2 kU  3,26k 2 q,(1.12)Лист15Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса наmaxрельс S инк от сил инерции необрессоренной массы Pинк, возникающих из-заналичия на поверхности катания плавных изолированных неровностейопределяется по формуле:maxSинк  0,25Pинк,maxPинк  0 ymax2Uе,k(1.13)(1.14)где е – расчетная глубина плавной изолированной неровности на поверхности катания колеса, принимаемая равной 2/3 от предельной допускаемой глубины неровности е=0,047 см [6]; ymax – максимальный дополнительный прогиб рельса при прохождении колесом косинусоидальной неровности, отнесенной к единице глубины неровности.Для подавляющего числа расчетных случаев при скорости движенияболее 20 км/ч ymax = 1,47.Окончательно формула для определения S инк приобретает вид:S инк  0,735 0Ue,k(1.15)При определении эквивалентных нагрузок принимается максимальнаявероятная нагрузка расчетного колеса и среднее значение нагрузок соседних колес.Максимальная эквивалентная нагрузка, кг для расчетов напряжений врельсах от изгиба и кручения определяется по формуле:ImaxPэкв Pдин  1 Pсрi ,(1.16)maxгде Pдин– динамическая максимальная нагрузка от колеса на рельс, кг;  i –ординаты линии влияния изгибающих моментов рельса в сечениях пути,расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных срасчетной осью.Величина ординаты  i может быть определена по формуле:1  e кl (cos кli  sin кli ) ,i(1.17)Лист16где к – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и1рельса, см ; li – расстояние между центром оси расчетного колеса и колеса i-той оси, смежной с расчетной [6, прил.1 табл.1];e – основание нату-ральных логарифмов ( e = 2,72828...).Максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений и силв элементах подрельсового основания определяется по формуле:IImaxPэкв Pдин i Pсрi ,(1.18)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 ) ,i(1.19)Величины функций  и  для различных значений kx, приведены в [6,прил.2].maxНагрузка от расчетного колеса считается Pдин, а от соседних - Pср .

Характеристики

Список файлов ВКР