Диплом Шиляев (1207545), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Участок двухпутный, электрифицированный,оборудованный автоблокировкой.Классы и специализации железнодорожных линий назначаютсяОАО «РЖД». Согласно сводной ведомости классов и специализацийжелезнодорожных линий участок проектирования относится к линиям1 класса, специализации О – особогрузонапряженные железнодорожные линии (приведенная грузонапряженность более 150 млн.т км брутто/км) [2].Грузонапряженность – 53 млн.ткм бр/км в год, что соответствуетгруппе пути Б.Согласно приказу начальника дороги «Об установлении допускаемыхскоростей движения поездов на дороге по состоянию железнодорожногопути» [3] на данном участке максимальная скорость пассажирских поездов составляет 120 км/ч, грузовых – 80 км/ч, что соответствует 2 подгруппе пути.В соответствии с таблицей 1.1 назначаем класс железнодорожногопути – 1.Полный код пути в соответствии с принятой структурой – 1О1Б2.Согласно нормативно-техническим требованиям к типам, конструкциям и элементам верхнего строения пути общего пользования в зависимости от класса пути и специализации линии принимаем для участкапроектирования следующие характеристики верхнего строения пути иего элементов [1]:- конструкция пути – бесстыковой путь на железобетонных шпалах;- рельсы – типа Р65, категории ДТ350 новые, класс прямолинейностиВ и С;- скрепления – новые, ЖБР-65Ш в прямых и кривых радиусом более650 м и ЖБР-65ПШМ в кривых радиусом 650 м и менее;- шпалы – железобетонные, новые, Ш3Д.

Эпюра шпал в прямых икривых радиусом более 1200 м 1840 шт./км, в кривых радиусом 1200 м именее – 2000 шт./км.- балласт – щебеночный II категории, толщина балластной призмыпод шпалой должна быть не менее 40 см.Размеры балластной призмы - в соответствии с типовыми поперечными профилями.Виды работ при замене верхнего строения пути – реконструкция (модернизация), капитальный ремонт на новых материалах.На участке проектирования располагаются следующие искусственные сооружения:- железобетонный мост – 2 шт (до 6,50 м);- металлический мост – 2 шт (до 27,0 м);- прямоугольная железобетонная труба – 2 шт;На км 8087 ПК 3+95 располагается железнодорожный переезд.Лист101.2 Расчеты пути на прочность и устойчивость1.2.1 Общие сведенияКонструкция верхнего строения пути по прочности, устойчивости исостоянию должна обеспечить безопасное и плавное движение поездовс наибольшими скоростями, установленными для данного участка.

Этотребование ПТЭ необходимо выполнять в условиях непрерывного действия различных динамических нагрузок и природных воздействий, атакже с учетом накопления остаточных деформаций всех элементов пути [5].В 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.Методика расчетов верхнего строения на прочность и устойчивостьпозволяет решать ряд задач [6]:- 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 рельсовыеэлементы стрелочного перевода (рамные рельсы, переводная кривая идр.).Вертикальные 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 вертикальныединамические 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 (бокоЛист11вой), передаваемой ему колесом. Равнодействующая боковых сил отодной колесной пары называется рамной силой.В кривых, кроме рамных сил, возникают центробежные силы, поперечные составляющие силы веса и тяги.1.2.2 Расчет пути на прочностьДинамическая максимальная нагрузка от колеса на рельс определяется по формуле [5, 6, 7]maxPдин 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 события, т.е.

появления максимальной динамической вертикальной нагрузки,  =2,5.Среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс определяется по формулеPср  Pст  Pрср ,(1.2)где Pст – статическая нагрузка колеса на рельс, кг; Ppср – среднее значениединамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебанийнадрессорного 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 эмпирических зависимостей динамических прогибов рессорного подвешиванияz max от скоростей движения 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 нагрузки колеса на рельс S определяется по формуле композиции законовраспределения его составляющихS  S p2  S нп2  (1 tt 22) S ннкS инк ,100100(1.5)где S p – среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, кг; S нп– среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса наЛист12рельс от сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесомизолированной неровности пути, кг; S ннк – среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за непрерывных неровностей на поверхностикатания колес, кг; S инк – среднее квадратическое отклонение динамическойнагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренной массы, возникающих из-за наличия на поверхности катания колес плавных изолированных неровностей, кг; t – количество колес рассчитываемого типа,имеющих изолированные плавные неровности на поверхности катания,отнесенное к общему числу таких колес (в %), эксплуатируемых на участке; (1  t ) – количество колес (в %), имеющих непрерывную плавнуюнеровность на поверхности катания.Обычно при отсутствии конкретной информации принимается среднийпроцент осей, имеющих изолированную плавную неровность, равный 5%,соответственно - непрерывную плавную неровность 95%.

С учетом этогодопущения формула (1.5) приобретает вид [6]22S  S p2  S нп2  0,95S ннк 0,05Sинк,(1.6)Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колесана рельс S p от вертикальных колебаний надрессорного строения Ppmax определяется по формулеS p  0.08Ppmax ,(1.7)Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса нарельс S нп от сил инерции необрессоренных масс Pнпmax , возникающих при проходе изолированной неровности пути определяется по формулеS нп  0,707 Pнпmax ,Pнпmax  0.8 10 8  1  шUq  PсрV ,к(1.8)(1.9)или после подстановки получаемS нп  0,565  10 8   1  l шUq  PсрV ,k(1.10)где 1 – коэффициент, учитывающий величину колеблющейся массы пути,для железобетонных шпал 1 = 0,931;  – коэффициент, учитывающийвлияние 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 шпал = 0,322;  – коэффициент, учитывающий влияние рода балласта на образование динамической неровности пути, принимается для щебеночного балласта =1;Лист13– расстояние между осями шпал, при эпюре 1840 шт/км lш =0,55 м; U –модуль упругости рельсового основания, кг/см2.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 [6]lшmaxS ннк  0,225Pннк,maxннкP 0 K1UV 2 qd 2 kU  3.26k 2 q(1.11),(1.12)где 0 – коэффициент, характеризующий отношение необрессоренноймассы колеса и участвующей во взаимодействии массы пути, для железобетонных шпал 0 = 0,403; K1 – коэффициент, характеризующий степень неравномерности образования проката поверхности катания колес,принимаемый для электровозов, тепловозов, моторвагоного подвижногосостава и вагонов равным 0,23; d – диаметр колеса, см; q – отнесенный кколесу вес необрессоренных частей; k – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, см 1 .k4U,4EJ(1.13)Расчетная формула (1.11) после подстановки известных численныхзначений приобретает видS ннк 0,052   0UV 2 qd 2 kU  3.26k 2 q,(1.14)Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса нарельс S инк от сил инерции необрессоренной массы Pинк , возникающих из-заналичия на поверхности катания плавных изолированных неровностейопределяется по формулеmaxSинк  0,25PинкmaxPинк  0 ymax,(1.15)2Uk ,(1.16)где ymax – наибольший дополнительный прогиб рельса при вынужденныхколебаниях катящегося по ровному рельсу колеса с изолированной неровностью на поверхности катания, см.Для подавляющего числа расчетных случаев при скорости движенияболее 20 км/чy max = 1,47е,Лист14где е – расчетная глубина плавной изолированной неровности на поверхности катания колеса, принимаемая равной 2/3 от предельной допускаемой глубины неровности.Окончательно формула для определения S инк приобретает видS инк  0,735 0Ue,k(1.17)При определении эквивалентных нагрузок принимается максимальнаявероятная нагрузка расчетного колеса и среднее значение нагрузок соседних колес.Максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений врельсах от изгиба и кручения определяется по формулеImaxPэкв Pдин  1 Pсрi,(1.18)где  i – ординаты линии влияния изгибающих моментов рельса в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа,смежных с расчетной осью.Величина ординаты  i может быть определена по формуле1  e  kl (cos kli  sin kli ) ,i(1.19)где k – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и1рельса, см ; li – расстояние между центром оси расчетного колеса и колеса i-той оси, смежной с расчетной; e – основание натуральных логарифмов ( e = 2,72828...).Максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений и силв элементах подрельсового основания определяется по формулеIImaxPэкв Pдин i Pсрi ,(1.20)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(1.21)Величины функций  и  для различных значений kx, приведены в [5, 6,7].

Характеристики

Список файлов ВКР