Диплом Пойманов (1207486), страница 4
Текст из файла (страница 4)
4.20].Реакция рельса В:N2-1=(145,22∙1,564+22,22-28,87-44∙0,55)/1,564=125,49 кНN2-2=(145,22∙1,564+22,22-28,87-69∙0,55)/1,564=117,06 кНN2-3=(145,22∙1,564+22,22-28,87-85∙0,55)/1,564=111,08 кНСилы трения F2 при трех значениях Y p :F2-1=0,25∙125,49=31,37 кН,F2-2=0,25∙117,06=29,27 кН,F2-3=0,25∙111,08=27,77 кН,Лист28Реакция рельса А:N1-1=(119,29+145,22-125,49)cos60°+(44+31,37)sin60°=134,78 кНN1-2=(119,29+145,22-116,70)cos60°+(69+29,27)sin60°=157,96 кНN1-3=(119,29+145,22-111,43)cos60°+(84+27,77)sin60°=174,38 кНСила трения F1 равна:F1-1=0,25∙134,78=33,70 кНF1-2=0,25∙158,93=39,49 кНF1-3=0,25∙173,41=43,60 кНКоэффициенты устойчивости колеса на рельсе:k1=(119,29+145,22-125,49)sin60/(33,70+(44+31,37)cos60)=1,69k2=(119,29+145,22-117,06)sin60/(39,49+(69+29,27)cos60)=1,45k3=(119,29+145,22-111,08)sin60/(43,60+(85+27,77)cos60)=1,33Вывод: Устойчивость колеса грузового вагона обеспечивается привсех трех режимах ведения поезда, т.к.
k>1.3.1.2.4 Расчет устойчивости против поперечного сдвига путиПоперечный сдвиг рельсошпальной решетки под поездом являетсяпрямой угрозой безопасности движения поездов. При неблагоприятныхсочетаниях, воздействующих на путь, вертикальных и горизонтальныхпоперечных сил может произойти поперечный сдвиг рельсошпальнойрешетки по балласту, особенно загрязненному или в талом состоянии [5].При максимальной вероятной поперечной силе Yб в расчетах на устойчивость против поперечного сдвига рельсошпальной решетки приняты средние значения вертикальных нагрузок, т.
е. Р1=Р2=Рср. Отсюда иQ1=Q2=Qср. Расчетная схема приведена на рисунке 1.5.Вертикальное давление от рельса на шпалу определяется:Qkl2Pср ,(1.51)где k – коэффициент относительной жесткости подрельсового основания и рельса, м-1; l – расстояние между осями шпал, м.Лист29P1P2Рср fрYбQ1Q2Hш-1С0Hш-2FтрР1 и Р2 - нагрузка от колес на рельсы; Yб – боковая сила; Q1 и Q2 – давлениерельсов на шпалу; Нш-1 и Нш-2 – поперечные силы, действующие на шпалу от двухрельсов; С0 – начальное сопротивление смещению шпалы; Fтр – сила трения шпалыпо балласту; fр – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу.Рисунок 1.5 - Расчетная схема определения поперечной устойчивости путиУдерживающая от сдвига шпалу силаT C0 2Qfш C0 2 Pсрklfш ,2(1.52)где f ш – коэффициент трения шпал о балласт; C0 – начальное сопротивление смещению шпалы при отсутствии вертикальной нагрузки.Полная горизонтальная нагрузка на путьH1 Yб Pср тр,(1.53)где тр – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу.Сдвигающая шпалу сила, передающаяся от направляющего рельсаH ш1 Ykгl2 ,(1.54)и сдвигающая сила, передающаяся от противоположного колеса тойже колесной парыH ш 2 Pср трkгl2 ,(1.55)где k г – коэффициент относительной жесткости подрельсового основания и рельса в горизонтальной плоскости, м-1.Следовательно, итоговая сдвигающая шпалу силаH ш H ш1 H ш 2 (Y Pср тр )kгl2 ,(1.56)Лист30Отношение удерживающей силы к сдвигающей дает коэффициентзапаса устойчивости против сдвигаklfшT2nklHш(Y Pср тр ) г2 ,C0 2 Pср(1.57)Предельно допустимое отношение поперечной боковой силы к вертикальной как условие обеспечения против поперечного сдвига пути Yб 2С0k 2 f ш тр kг Pср Pср lk г,(1.58)где C0 – коэффициент, зависящий от степени уплотнения, загрязненности и влажности балласта, C0 =2…6кН; тр – коэффициент тренияскольжения колеса по рельсу при повороте в горизонтальной плоскости, тр =0,25…0,45.Так коэффициент относительной жесткости k г для пути с рельсамиР65 на железобетонных шпалах находится по формулеkг 4Uг4 EI г,(1.59)Расчет устойчивости против поперечного сдвига пути проведем дляследующих исходных данных: рельсы Р65 на железобетонных шпалах сэпюрой 2000 шт/км, балласт щебеночный, состояние пути удовлетворительное (fш=0,45, fр=0,25, Со=4 кН), радиус кривой 290 м, возвышениенаружного рельса h=110 мм.Характеристика подвижного состава: грузовой поезд, движущийся соскоростью 60 км/ч.
Расстояние между центрами автосцепок вагонов Lc=13,92 м. Рср=138,64 кНРасчетная тормозная сила N Т =0, 700 и 1000 кН.а нп6020.110=9.81= 0.28 м/с 223,6 × 2901.600Лист31Величины боковых сил Yб при расчетном ускорении о расчетныхтормозных силах N у загруженного вагона определяем по рис. 4.20 [5]Yб 1 =71 кН, Yб 2 =96 кН, Yб 3 =110 кНkг = 4U1670=4= 0,024520 см-1 = 2,4520 м-1664×2.1×10 ×Jг4×2,1×10 ×550kв = 4U1670=4= 0,015778 см-1 =1,5778 м-1664×2.1×10 ×Jв4×2,1×10 ×3208 Yб 2× 41.5778+ 2×0.45+ 0.25 = 0.98 =2.4520 Pср 138.64×0,5×2.452Yб-1= 71/138,64=0,51PсрYб-2= 96/138,64=0,69PсрYб-3= 110/138,64=0,79Pср YБ YБвыполняется, то устойчивость пу >Рср Рср Вывод: Так как условие ти против поперечного сдвига полностью обеспечивается.Лист322 ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ И ПЛАН ПУТИ2.1 Требования, предъявляемые при проектировании к продольному профилю и плану участкаПродольный профиль главных путей при капитальном ремонте путидолжен быть выправлен при сохранении существующего руководящегоуклона.Продольный профиль пути следует проектировать элементами возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности уклонов смежных элементов.
При большей разности уклонов смежные элементы следует сопрягать посредством разделительных площадок и(или) элементов переходной крутизны, длина которых при указанныхзначениях iн должна быть не менее значений iн, приведенных в знаменателе таблицы 2.1 [4].Таблица 2.1Нормативы для проектирования продольного профиляКатегория путиНаибольшая алгебраическаяразность уклонов смежныхэлементов профиля iн, ‰,при полезной длине приемоотправочных путей, м850Наименьшая длина разделительных площадок и элементовпереходной крутизны lн, м, приполезной длине приемоотправочных путей, м850Радиус вертикальных кривыхпри сопряженииэлементов продольного профиля Rв, м3Примечание. В числителе приведены рекомендуемые значения, в знаменателе допускаемые.Исправление продольного профиля следует предусматривать:- за счет подъемки пути на балласт при условии соблюдения размеров обочины земляного полотна;- за счет подрезок, которые могут производиться при наличии в путислоя балласта сверхнормативной величины или при замене балластаЛист33включая, при необходимости, понижение основной площадки земляногополотна.Когда ремонтируются не все пути, временная разность уровней головок рельсов смежных путей (ремонтируемого и неремонтируемого) недолжна превышать 10 см, а в отдельных точках -15 см.В условиях ремонта пути с глубокой очисткой щебня и понижениемотметки до 15 см временная разность уровней головок рельсов смежныхпутей допускается не более 15 см, а в отдельных точках - не более25 см.Минимальная длина элементов продольного профиля и алгебраическая разность сопрягаемых уклонов приведены в таблице 2.1.Допускаемые нормы не следует применять:- в углублениях профиля (ямах), ограниченных хотя бы одним тормозным спуском;- на уступах, расположенных на тормозных спусках;- на возвышениях профиля (горбах), расположенных на расстояниименее удвоенной полезной длины приемоотправочных путей (расчетнойдлины поезда) от подошвы тормозного спуска.В случае, когда использование вышеуказанных норм приводит к необходимости переустройства земляного полотна или искусственных сооружений, допускается применять нормы, относящиеся к категории путина одну ступень ниже.Смежные элементы продольного профиля следует сопрягать в вертикальной плоскости кривыми радиусов, приведенных в таблице 2.1.Вертикальные кривые следует размещать вне стрелочных переводов,переходных кривых, а также вне пролетных строений с безбалластнойпроезжей частью.
При этом наименьшее расстояние Т, м, от переломовпродольного профиля до начала или конца переходных кривых и концовпролетных строений следует определять по формуле:T Rвi;2(2.1)Лист34где Δi – алгебраическая разность уклонов на переломе профиля, ‰.Биссектриса Б вертикальной кривой определяется по формуле:Т2Б;2 Rв(2.2)Вертикальная кривая устраивается: при Δi≥2,3 ‰ и Rв=10000 м; приΔi≥2,8 ‰ и Rв=5000 м.В кривых участках пути это расстояние увеличивается в зависимостиот радиуса кривых.При производстве работ по капитальному ремонту пути должны бытьзапроектированы выправка круговых и переходных кривых с постановкойв проектное положение, а также исправление других искажений пути вплане, как правило, в пределах существующей основной площадки земляного полотна.Радиусы кривых при проектировании их выправки должны подбираться постоянного значения на всем протяжении круговой кривой.В трудных условиях, когда выполнение этого требования вызываетнеобходимость переустройства существующего земляного полотна, искусственных или других сооружений, допускается при соответствующемобосновании сохранение радиусов различных значений при длине участков однообразной кривизны, как правило, не менее 300 м, и во всехслучаях (кроме выправки плана криволинейных горловин) не менее100 м.
При этом входящие в составную кривую смежные круговые кривые разных радиусов при разности кривизны более 1/3000 должны сопрягаться посредством переходных кривых.2.2 Определение параметров кривых в соответствии с условиями эксплуатацииВеличины возвышений определены согласно Временному руководству по определению возвышения наружного рельса и допускаемыхскоростей движения в кривых ЦПТ-44/17 [8].Лист35На дорогах России в основном преобладает смешанное движение.Поэтому при расчете возвышения наружного рельса следует выполнятьследующие требования:- при движении пассажирского поезда по кривой должно соблюдатьсятребованиенепревышенияуровнянепогашенногоускорения[анп]пасс≤+0,7 м/с2.














