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

Текст из файла (страница 5)

по формуле (1.43):

м/с²;

по формуле (1.38):

кг

по формуле (1.39):

кг;

по формуле (1.44):

по формуле (1.40):

кг

по формуле (1.41):

кг;

по формуле (1.42):

кг;

по формуле (1.29):

;

Определим реакцию рельса при трех величинах рамной силы при ускорении а_нп=0,16 м/с² [6] (рис.3.2):

при кН- =3900 кг

при кН- =6500 кг

при кН- =8000 кг

по формуле (1.34):

при кг- = =13937,65 кг

при кг- = =13043,9 кг

при кг- = =12528,28 кг

по формуле (1.33):

при кг- =0.25*13937,65 =3484,41 кг

при кг- =0.25*13043,9 =3260,97 кг

при кг- =0.25*12528,28 =3132,07 кг

по формуле (1.32):

при кг

=(11238,7+15491,3-13937,65)*0.5+(3900+3484,41)*0.87=12820,61 кг

при кг

=(11238,7+15491,3-13043,9)*0.5+(6500+3260,97)*0.87=15335,1 кг

при кг

=(11238,7+15491,3-12528,28)*0.5+(8000+3132,07)*0.87=16785,76 кг

по формуле (1.31):

при кг- =0,25*12820,61 =3205,15 кг

при кг- =0.25*15335,1 =3833,77 кг

при кг- =0.25*16785,76 =4196,44 кг

по формуле (1.35):

при кг- = =1,61

при кг- = =1,36

при кг- = =1,26

Вывод: Поскольку устойчивость колеса грузового вагона гарантируется только при коэффициенте устойчивости к ≥ 1,3, а в данном случае режим торможения с тормозной силой 70000 кг допустим, а с 100000 кг недопустим. Если же необходимо применение торможения силой 100000 кг, то для этого следует установить временное ограничение скорости.

1.4 Расчет устойчивости против поперечного сдвига пути

Поперечный сдвиг рельсошпальной решетки под поездом является прямой угрозой безопасности движения поездов. При неблагоприятных сочетаниях, воздействующих на путь вертикальных и горизонтальных поперечных сил может произойти поперечный сдвиг рельсошпальной решетки по балласту, особенно загрязненному или в талом состояние.

Рисунок 1.4 – Расчетная схема определения поперечной устойчивости пути.

Р₁ и Р₂ – нагрузка от колеса на рельсы; Y_б – боковая сила на упорный рельс; Q₁ и Q₂ – давление рельсов на шпалу; Н_ш-1 и Н_ш-z – поперечные силы, действующие на шпалу от двух рельсов; С₀ – начальное сопротивление смещению шпалы; F_тр – сила трения шпалы по балласту; f_р – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу.

Из расчета на прочность известно [6], что:

, (1.47)

где к_в – коэффициент относительной жесткости подрельсового основания и рельса, к_в = 1,578, м^-1;

l – расстояние между осями шпал, м.

Удерживающая от сдвига шпал сила – сопротивление их поперечному перемещению в балласте определяется по формуле:

, (1.48)

где С₀ – начальное сопротивление смещению шпал при отсутствии вертикальной нагрузки, С₀ = 200 кг;

F_тр – сила трения шпалы по балласту при наличии вертикальной нагрузки, кг;

- коэффициент трения шпалы по балласту.

Поперечная сдвигающая сила является равнодействующей двух сил, приложенных к рельсам и определяется по формуле:

, (1.49)

где f_p – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу,f_p=0,25.

Поскольку наибольшие боковые силы передаются, как правило, от первых направляющих колес, сила трения принимается со знаком минус.

Поперечная сдвигающая сила Н_ш-1, действующая на шпалу от наружного рельса, и поперечная сила Н_ш-2, действующая на шпалу от второго (внутреннего) рельса и препятствующая сдвигу, определяется по формуле:

, (1.50)

, (1.51)

где к_г – коэффициент относительной жесткости подрельсового основания и рельса в горизонтальной плоскости, м^-1.

(1.52)

Суммарная сила, сдвигающая шпалу, определяется по формуле

, (1.53)

При торможении в кривой возникает дополнительная поперечная сила, которая определяется по формуле

(1.54)

где N_т – тормозная сила, кг;

L_c – расстояние между центрами автосцепок вагона, м.

Коэффициент устойчивости пути против поперечного сдвига под поездом определяется отношением удерживающих и сдвигающих сил определяется по формуле

, (1.55)

После сокращения на l / 2 формула примет вид

, (1.56)

Рассмотрим случай предельного равновесия, т.е. примем n = 1. При этом получим

, (1.57)

Отсюда видно, что путь под поездом с осевой нагрузкой Р_ср оказывается в предельном равновесии, если поперечная боковая сила достигает величины

. (1.58)

После деления левой и правой части на величину Р_ср получим предельно допустимое отношение поперечной боковой силы к вертикальной

, (1.59)

где f_ш – железобетонные шпалы на щебне, f_ш = 0,45.

Путь можно считать устойчивым, если > .

Расчет:

м/с²;

кг;

кг;

Величины боковых сил Y_б при расчетном ускорении и тормозных силах N_T=0; N_T=70000 кг; N_T=100000 кг

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

Проверка выполнения условия:

Режим тяги N_T= 0 кг: 0,47 < 1,06 – условие выполняется;

Режим торможения N_T=70000 кг: 0,65 < 1,06 – условие выполняется;

Режим торможения N_T= 100000 кг: 0,76 < 1,06 – условие выполняется.

Так как условие > выполняется, то устойчивость пути против поперечного сдвига полностью обеспечивается.

1.5 Расчёты напряжений в элементах верхнего строения пути от действия подвижного состава выполненные на ЭВМ

По результатам расчетов на ЭВМ (Прил. А) построены графики зависимости напряжений в элементах верхнего строения пути от модуля упругости (рис. 1.5). Также построены графики зависимости напряжений в элементах верхнего строения пути от статической нагрузки (рис. 1.6).

Рисунок 1.5 – График зависимости напряжений в элементах ВСП от модуля упругости

Рисунок 1.6 – График зависимости напряжений в элементах ВСП от статической нагрузки

Оценочные критерии взяты в соответствии с ЦПТ 52/14 [7].

Напряжения на шпале под подкладкой изменяется по линейному закону. Наибольшие напряжения 19,72 кг/см², что ниже допускаемых 40 кг/см² при грузонапряженности 30 т и модуле упругости 200 МПа. Для снижения напряжений рекомендуется применять упругие прослойки под подошвой шпалы, прослойки из геоматов под балластным слоем или из пенополистирола. Для оценки влияния модуля упругости подрельсового основания необходимо выполнить отдельные расчеты.

Напряжения на балласте под шпалой и в уровне основной площадки также изменяются по линейному закону, наибольшие значения 3,19 кг/см², что выше допускаемого значения 2,6 кг/см². Для снижения уровня величин напряжений рекомендуется увеличивать эпюру шпал.

Для того чтобы выяснить, как модуля упругости влияет на значение напряжения в элементах верхнего строения пути выполнены расчеты при значениях модуля упругости 500, 1000, 1500, 2000 и 2500 кг/см². Эти расчеты позволяют учесть повышение модуля при замерзании зимой и снижения его в результате применения различных конструкций. Все построенные зависимости имеют не линейный характер. Увеличение модуля ведет к снижению напряжений в кромке подошвы рельса.

Движение подвижного состава с нормативными нагрузками 23 т/ось возможно во всем диапазоне скоростей движения.

1. ВЫПРАВКА ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ И ПЛАНА ПУТИ

2.1 Характеристика участка проектирования

Участок находится на ПЧ5 от 8478км до 8493км, его длина составляет – 15 км.

• Грузонапряженность – 100 млн.т.км. брутто/км;

• Участок двухпутный, электрифицированный, оборудован автоблокировкой;

• Максимально установленные скорости движения поездов:

• пассажирских – 120 км/ч;

• грузовых – 80 км/ч;

• Тип локомотива − 2ЭС5К, ЭП1.

В плане линия имеет 92% прямых и 8% кривых.

2.2 Требования предъявляемые к плану и профилю.

Продольный профиль главных путей при капитальном ремонте пути должен быть выправлен при сохранении существующего руководящего уклона. Продольный профиль пути следует проектировать элементами возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности уклонов смежных элементов приведенных в таблице 2.1[8].

Таблица 2.1– Нормативы для проектирования продольного профиля

Категория пути	Наибольшая алгебраическая разность уклонов смежных элементов профиля при полезной длине приемоотправочных путей.			Наименьшая длина разделительных площадок и элементов переходной крутизны 1Н , м, при полезной длине приемоотправочных путей, м			Радиус вертикальных кривых при сопряжении элементов продольного профиля RB, м
	850	1050	1700	850	1050	1700
1	2			3			4
С,1	8 13	5 10	6 4	200 200	250 200	250 200		20000 15000
2-3	13 13	7 10	7 8	200 200	200 200	250 250		10000 5000

Окончание таблицы 2.1

1	2			3			4
4-5	13 20	8 10	8 10	200 200	200 200	250 250		5000 3000
6	13 20	8 10	8 10	200 100	200 150	200 150		3000 2000

При алгебраической разности уклонов менее указанной в табл.2.1 длину разделительных площадок и элементов переходной крутизны следует пропорционально уменьшать, но не менее чем до 25 м.

Характеристики

Список файлов ВКР