Mihajlenko Anastasiya Aleksandrovna 2016 (1207584), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рельсы типа Р65 новые; шпалы железобетонные; эпюра шпал в кривой - 2000 шт/км; радиус кривой R = 249 м; балласт щебеночный, толщина под шпалой 0,40 м; толщина песчаной подушки 0,20 м.
Расчетные параметры, необходимые для определения нагрузок на путь и напряжений в элементах верхнего строения пути сведены в таблице 1.5.
Таблица 1.5
Расчетные параметры верхнего строения пути
| Наименование расчетных параметров | Условное обозначение | Единица измерения | Величина |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Приведенный износ | hпр | мм | 6 |
| План линии | R | м | 249 |
| Модуль упругости подрельсового основания | U | кг/см2 | 1670 |
| Коэффициент относительной жесткости рельсового основания | K | см -1 | 0,014 |
| Момент инерции рельса относительно его центральной горизонтальной оси | Jв | см4 | 3208 |
| Расстояние от горизонтальной нейтральной оси до крайних волокон соответственно головки и подошвы рельса. | Zг | см | 9,71 |
| Zп | см | 7,69 | |
| Ширина головки и подошвы рельса. | bг | см | 7,5 |
| bn | см | 15 | |
| Момент сопротивления поперечного сечения рельса относительно наиболее удаленного волокна на подошве. | Wn | см3 | 417 |
| Коэффициент, учитывающий влияние на образование динамической неровности пути. | L | - | 0,261 |
| Коэффициент, учитывающий отношение необрессоренной массы подвижного состава, приходящегося на одно колесо, и массы пути, участвующих во взаимодействии. | α0 | - | 0,403 |
| Расстояние между осями шпал. | lш | см | 51 |
| Площадь рельсовой подкладки. | ω | см2 | 518 |
| Площадь полушпалы с поправкой на изгиб. | Ωα | см2 | 3092 |
Расчет:
мм;
кг;
кг;
кг;
см-1
кг;
кг;
кг;
кг;
кг;
кг.
Значения и в зависимости от k li для 4х-oсного вагона приведены в таблице 1.6.
Таблица 1.6
Значения и в зависимости от k li для 4х-oсного вагона
| v, км/ч | k, см-1 | li, см | k li | | |
| 50 | 0,014 | 185 | 2,59 | -0,1032 | -0,0246 |
кг;
кг;
кг/см2;
кг/см2;
кг/см2;
кг/см2;
кг/см2.
Полученные в результате расчета напряжения 
и 
сравнивают с допускаемыми [ ] и [ ]. В соответствии с [1] принимаем [ ]=15 кг/см2, [ ] = 3 кг/см2. Данные расчетов не превышают допустимые значения следовательно уменьшение скорости на данном участке не требуется.
Расчетные напряжения изгиба и кручения в рельсах также не превышают предельно допустимого значения определенного по формуле 1.2 
.
Напряжения в балласте под шпалами определяются из условия максимальной динамической нагрузки расчетного колеса, расположенного над расчетной шпалой и средних нагрузок от остальных колес.
см;
см;
радиан;
радиан;
кг;
кг/см2;
кг;
кг/см2;
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 каких-либо изменений не требуется.
1.3 Расчет коэффициента устойчивости против вкатывания гребня колеса на рельс
При набегании колеса на рельс оно не должно накатываться своим гребнем на него, т.е. необходимо предотвратить вползание колеса на головку рельса. А если колесо окажется по некоторым причинам при поднятым, то необходимо, чтобы оно опустилось вниз. Расчётная схема определения устойчивости колеса на рельсе приведена на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3. Расчетная схема определения устойчивости колеса на рельсе.
и 
– нагрузка от кузова на шейки оси колесной пары; 
– полная динамическая вертикальная нагрузка передаваемая от левого колеса на рельс A в точке O; 
- правая динамическая вертикальная нагрузка, передаваемая от правого колеса на рельс B по кругу катания колеса; 
и 
– моменты, действующие на шейки оси; 
и 
– расчетные консоли шеек оси; 
– рамная сила; 
– расстояние от головки рельса до приложенной рамной силы; 
– центробежная сила; 
– расстояние от головки рельса до места приложения центробежной силы; 
и 
– силы трения гребня и поверхности катания колес по рельсам; 
и 
– реакции рельсов; 
– расстояние между точками контакта колес с рельсами; 
- расстояние между точками приложения сил к шейкам оси.
Моменты действующие на шейки оси определяется по формуле
; (1.30)
. (1.31)
Вертикальные нагрузки на шейки оси от необрессоренной части экипажа определяется по формуле
; (1.32)
, (1.33)
где 
– статическая нагрузка колеса на рельс, Н;
– отнесенный к колесу вес необрессоренной части экипажа, Н;
– коэффициент динамики, =0,28
Динамическая рамная сила max , приложенная на расстояние от точки контакта левого колеса с рельсом А. При этом обычно принимают, что
, (1.34)
где 
– радиус колеса, м;
– радиус шейки оси, м.
У грузового вагона = 0,475+0,075=0,55 м.
Сила трения гребня колеса по рабочей грани головки рельса определяется по формуле
, (1.35)
где – нормальная к плоскости C-C реакция рельса А, кг;
- коэффициент трения скольжения колеса по рельсу А.
Реакция рельса А определяется по формуле
, (1.36)
где – вертикальная реакция рельса B, кг;
– сила трения бандажа колеса по поверхности катания головки рельса B, кг;
- угол горизонталью рабочей гранью головки рельса
. (1.37)
Реакция рельса В определяется по формуле
. (1.38)
Коэффициент устойчивости против вползания колеса на рельс определяется отношением сил, препятствующим подъему колеса, к силам вызывающим этот подъем
, (1.39)
где – рамная сила, кг.
При расчетах можно принять угол τ между горизонталью и касательной к рабочей грани головки рельса в точке O касания гребня колеса с рельсом упорной нити для вагонов равным 600. У четырехосного грузового вагона = 0,55 м, 
= 0,264 м, 
= 0,168 м, = 0.25.
Непогашенная часть центробежной силы, приходящаяся на одно колесо определяется по формуле
, (1.40)
где 
– ускорение силы тяжести, 9,81, м/с2;
– число осей экипажа (для грузового вагона =2);
– непогашенное ускорение, м/с2;
– вес кузова брутто, кг
, (1.41)
где 
– грузоподъемность, кг (для 4-осного вагона =91500 кг);
– вес тележки ЦНИИ-Х3, кг ( =4650 кг)
Дополнительная нагрузка определяется по формуле
, (1.42)
где 
– расстояние от головки рельса до места приложения центробежной силы (у груженого вагона = 2 м);
– расстояние между серединами шеек колесной пары (у грузового вагона = 2,036 м);
Полные расчетные нагрузки от колес на головки рельсов определяется по формулам
; (1.43)
. (1.44)
Величина непогашенного ускорения определяется по формуле
, (1.45)
где 
– скорость движения, км/ч;
– радиус кривой, м;
– возвышение наружного рельса, м;
– расстояние между осями рельсов, = 1,6 м.
Величину возвышения наружного рельса принимаем = 80 мм.
Расчет:
м/с2;
кг;
кг;
кг;
кг;
кг;
кг;
;
.
Определим реакцию рельса B при трех величинах рамной силы, при разных тормозных силах NT=0 кг; NT=70000 кг; NT=100000 кг
кг;
кг;
кг;
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
