пахомов (1207560), страница 3
Текст из файла (страница 3)
10Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса нарельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, кг, 10 определяетсяпо формуле:. (1.8) 10Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса нарельс от сил инерции необрессоренных масс, 14 кг, при прохождении колесом 14изолированной неровности пути определяется по формуле:, (1.9)(1.10)где L - 10 коэффициент, учитывающий влияние на образование динамическойнеровности пути, типа 14 шпал, типа рельсов, род балласта, материала шпал (см.табл. 1.5);lш – расстояние между осями шпал: при эпюре шпал 1840 шт./км 96 lш =55см;при 2000 шт./км - lш =51 см;U - модуль упругости рельсового основания, ( 14 см.
табл. 1.5);К – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, 14см-1;, (1.11) 14где E – модуль упругости рельсовой стали, E=2,1∙106 10 кг/см2;Jв – момент инерции поперечного сечения рельса относительно егоцентральной горизонтальной оси, проходящей через 105 его центр тяжести, см4 (см.табл.
1.5)q – вес необрессоренных частей экипажа, отнесенный к одному колесу, кг(см. табл. 1.4);Рср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, 14 кг;V – 52 скорость движения экипажа, км/ч.Среднее квадратическое отклонение 14 Sннк, кг, динамической нагрузки колесана рельс от сил инерции необрессоренных масс, 14 кг, при движении колеса сплавной непрерывной неровностью поверхности катания определяется поформуле:, (1.12), (1.13)где α0 – коэффициент, характеризующий отношение необрессоренной массыколеса к участвующей во взаимодействии 10 массе пути ( см. 14 табл.
1.5);β1 - коэффициент, характеризующий степень неравномерностиобразования проката поверхности катания, β1 = 0,23;U - 14 модуль упругости рельсового основания, кг/см2,d – 10 диаметр колеса, см ( 14 см.табл.1.4).Расчетная формула после подстановки известных численных значений 10приобретет вид:. (1.14)Среднее квадратическое отклонение 10 Sинк, кг, динамической нагрузки колесана рельс от сил инерции необрессоренных масс, 14 кг, при движении колеса сплавной изолированной 25 неровностью на поверхности катания определяется поформуле: 10, (1.15), (1.16)где е – 10 расчетная 14 глубина плавной изолированной неровности на поверхностикатания колеса, принимается равной 2/3 от предельной допускаемой глубинынеровности, е=0,067 10 см;умах – максимальный дополнительный прогиб рельса при прохожденииколесом 76 конусоидальной неровности, отнесенной к единице глубины неровности, 76умах = 1,47, см.Максимальная эквивалентная нагрузка, 14 кг, для расчетов напряжений врельсах от изгиба и кручения определяется по формуле:, (1.17)где - 10 динамическая максимальная нагрузка от 14 колес на рельс, кг; 52μi – ординаты линии влияния изгибающих моментов рельса в сеченияхпути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных срасчетной осью ( 14 см.
табл. 1.6);Рср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, 14 кг. 52Максимальная эквивалентная нагрузка, 14 кг, для расчетов напряжений и 14сил в элементах подрельсового основания определяется по формуле:, (1.18)где - 10 динамическая максимальная нагрузка от 14 колес на рельс, кг; 52ηi – ординаты 10 линии влияния прогибов рельса в сечениях пути,расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных с расчетнойосью ( 14 см.
табл. 1.6);Рср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, 14 кг. 52Определение расчетной осиДля получения наибольших напряжений в рельсах необходимо иметь от 51системы заданных сил максимальное значение изгибающего момента, а 51для напряжений на шпале, в балласте и на основной площадке земляногополотна – максимальное значение нагрузки на шпалу . 51 Они возникают пододним из колес расчетной оси.При определении наибольших напряжений от изгиба и кручения в 10рельсах от воздействия эквивалентной нагрузки 10 за расчетную осьпринимается первая ось (рис.
1.1). Аналогично принимается при расчетахнаибольших напряжений и 10 сил в элементах подрельсового основания 10 отвоздействия эквивалентной нагрузки . 10Рисунок 1.1 - Схема для определения наименее выгодного положениянагрузки (выбора расчетной оси). 51Максимальные напряжения изгиба и кручения в рельсах при воздействиивертикальных внецентренно приложенных и горизонтальных поперечных сил 51 отколес подвижного состава определяются по формулам:, (1.19)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;Wn – 51 момент сопротивления рельса относительно наиболее удаленноговолокна на подошве, 76 см3 ( 51 см. табл. 1.5);К – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, 14см -1;- 14 максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений врельсах от изгиба и кручения, 14 кг;zг и zn – расстояние от горизонтальной нейтральной оси до крайнихволокон 76 соответственно головки и подошвы с учетом износа, см (см.
табл. 1.5);bг и bn – ширина соответственно головки и подошвы рельса, см (см. табл.1.5);- коэффициент перехода от осевых напряжений к кромочным, ;- расчетное допускаемое напряжение в рельса от поездной нагрузки,кг/см2.Максимально напряжение в прокладках на железобетонных шпалах σпр,кг/см2, определяется по формуле:, (1.20)где ω – 51 площадь подкладки, см2 ( 51 см.
табл. 1.5).Максимально напряжение в балласте под шпалой σб, кг/см2, определяетсяпо формуле:, (1.21)где Q– 10 нагрузка на шпалу 10 от 8 рельса, кг;- площадь полушпалы с поправкой на изгиб, см2 (см. табл. 1.5);lш – расстояние между осями шпал, см ( 10 см. табл. 1.5);- максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в 14элементах подрельсового основания, 14 кг.
10Полученные результаты напряжения σпр и σб сравнивают с допускаемыми[σпр] и [σб].Если расчетные напряжения превышают максимальные напряжения врельсах σп-к, σг-к над [σб], то необходимость уменьшения скорости движенияпоездов по условию прочности пути.Превышение расчетных напряжений в прокладках железобетонных шпал инапряжений в балласте σпр и σб над допускаемыми [σпр] и [σб] тогда нужноусиление пути и улучшения его текущего содержания на этих участках.
Еслирасчетные напряжения превышают допускаемые в пределах 30 %, тогдауменьшение скорости движения поездов не требуется.Нормальные напряжения σh, кг/см2, в балласте на глубине h от подошвышпалы по расчетной вертикали 10 определяется по формуле:, (1.22)где и - 10 напряжения от 10 воздействий соответственно 1-й и 3-й шпал,лежащих по обе стороны от 10 расчетной шпалы, кг/см2;- напряжения от воздействий 2-й шпалы (расчетной) в сечении путипод колесом, кг/см2.Рисунок 1.2 - Расчетная схема определения напряжений на основной площадкеземляного полотна.Нормальное напряжение в балластом слое и на основной площадкеземляного полотна 10 определяются на глубине h от подошвы шпалы в 10 сечении путипод 10 расчетным колесом. Расчетное колесо располагается по направлению осишпалы.Напряжение от воздействия 2-й шпалы ( 10 расчетной) в сечении пути под 10колесом, σh2, кг/см2, определяется по формуле: 10, (1.23)где æ – 10 коэффициент, учитывающий неравномерность распределения давлениявдоль шпалы и пространственность приложения нагрузки, 10 для пути сжелезобетонными 10 шпалами, æ = 0,7;m – переходный коэффициент от 10 осредненного по ширине шпалы давленияна балласт к давлению под осью шпалы, при m< 1 10 принимается m = 1, при m> 2принимается m =2,, (1.24)где С1, С2 – коэффициенты, зависящие от ширины нижней постели шпалы b иглубины h, для железобетонных шпал b = 27,5 см., (1.25)где σб – расчетное напряжение в балласте в подрельсовом сечении., (1.26)где А – коэффициент, учитывающий расстояние между шпалами lш, ширинушпалы b и глубину h.(1.27)Углы и, радиан, определяются по формулам:, (1.28)где и – средние значения напряжений по подошве соседних с расчетнойшпалы, кг/см2.Напряжения в балласте под соседними шпалами, находящимися рядом срасчетной, определяется из условия максимальной динамической нагрузкирасчетного колеса, расположенного над расчетной шпалой, и средних нагрузок отостальных колес., (1.29)где ηlш– ордината линии влияния перерезывающей силы, при x=lш;–ордината линии влияния перерезывающей силы, при x=l1+ lш;–ордината линии влияния перерезывающей силы, при x=l1–lш;Для расчета верхнего строения пути на прочность принимаем вагоны 4осные на тележках ЦНИИ-ХЗ.
Характеристики 4-осного вагона приведены втаблице 1.4.Таблица 1.4 - Характеристики 4-осного вагонаТип и серияподвижногосоставаРст, кгqк,кгЖ,кг/ммd,смn, шт fст,ммLi,смl0Vконстр.км/ч4-осные натележкахЦНИИ-ХЗ11000 995 200 95 2 48 185 675 120Характеристика пути:Рельсы типа Р65 новые; шпалы железобетонные новые I сорта; 64 подкладкиЖБР-65Ш; эпюра шпал в прямых 1840( в кривых R≤1200м – 2000шт/км); балласт 23щебеночный, толщина под ж/б шпалой не менее 0,4м;Расчетные параметры, необходимые для определения нагрузок на путь инапряжений в элементах верхнего строения пути 14 приведены втаблице 1.5.Таблица 1.5 - Расчетные параметры верхнего строения путиНаименование расчетныхпараметровУсловноеобозначениеЕдиницаизмеренияВеличина1234Приведенный износ hпр мм 6План линии R м 2166Модуль упругости подрельсовогооснованияU кг/см2 1670Коэффициент относительнойжесткости рельсового основанияK 10 см -1 0,014 14Момент инерции рельсаотносительно его центральнойгоризонтальной осиJв см4 3208Расстояние от горизонтальнойнейтральной оси до крайнихволокон 76 соответственно головки иподошвы рельсаZг см 9,71Zп см 7,69Ширина головки и подошвырельсаbг см 7,5bn см 15Момент сопротивленияпоперечного сечения рельсаотносительно наиболееудаленного волокна на подошве 51Wn см3 417 10Коэффициент, учитывающийвлияние на образованиединамической неровности путиL - 0,261 14Продолжение таблицы 1.51234Коэффициент, учитывающийотношение необрессоренноймассы подвижного состава,приходящегося на одно колесо, имассы пути, участвующих вовзаимодействииα0 - 0,403Расстояние между осями шпал lш 10 см 51 14Площадь рельсовой подкладки ω см2 518Площадь полушпалы с 14 поправкойна изгибΩα см2 3092 10Расчет:мм;кг;кг; 82кг;кг;кг;кг;кг;кг;кг.К= 82 см-1Таблица 1.6 - Значения и в зависимости от k li для 4х-oсного вагонаV,км/чk,см-1li,смk li,80 0,014 185 2,59 -0,1033 -0.0246кг;кг;кг/см2;кг/см2;кг/см2;кг/см2;кг/см2.Полученные в результате расчета напряжения σпр и σб сравнивают сдопускаемыми [σпр] и [σб].
В соответствии с [2] принимаем [σпр]=15 кг/см2,[σб] = 3 кг/см2. Данные расчетов не превышают допустимые значенияследовательно в уменьшении скорости на данном участке в уменьшении скоростине требуется.Расчетные напряжения изгиба и кручения в рельсах также не превышаетпредельно допустимого значения определенное по формуле 1.2,.Напряжения в балласте под шпалами определяются из условиямаксимальной динамической нагрузки расчетного колеса, расположенного надрасчетной шпалой, и средних нагрузок от остальных колес.кг/см2;кг/см2;кг/см2;кг/см2.Т.к. полученные результаты не превышают максимально допустимых норм,то данная конструкция пути соответствует всем нормам прочности пути и нетребует каких-либо изменений.1.2.3 Расчет коэффициента устойчивости против вкатывания гребня 8 колесана рельсПри набегании колеса на рельс оно не должно накатываться своим гребнемна 53 него, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
