Диплом Журавлев (1207596), страница 15

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

Текст из файла (страница 15)

Температурное напряжение, возникающее в рельсе в связи с несостоявшимся изменением его длины при изменении температуры:

(5.30)

где α - коэффициент линейного расширения рельсовой стали (α = 0,0000118 1/град); Е - модуль упругости рельсовой стали (Е = 210 ГПа = 2,110⁵ МПа); t - разность между температурой, при которой определяется напряжение, и температурой закрепления плети на шпалах, °С.

Наибольшее допускаемое по условию прочности рельса понижение температуры рельсовой плети по сравнению с ее температурой при закреплении:

(5.31)

В соответствии с указанным порядком расчета определены и приведены таблице П.6.2 допускаемые по условию прочности понижения [ ] температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой их закрепления для бесстыкового пути с термоупрочненными рельсами типа Р65 первого срока службы на железобетонных шпалах и щебеночном или асбестовом балласте в зависимости от типа обращающихся локомотивов, реализуемой скорости движения и радиусов кривых. При промежуточных значениях радиусов величины [t_p] определяются интерполяцией.

Расчетный интервал закрепления рельсовых плетей:

(5.32)

Границы расчетного интервала закрепления, т.е. самую низкую (mint_з) и самую высокую (maxt_з) температуры закрепления, определяют по формулам:

; (5.33)

. (5.34)

Закрепление плетей любой длины при любой температуре в пределах расчетного интервала гарантирует надежность их работы при условии полного соблюдения требований Инструкции, касающихся конструкции и содержания бесстыкового пути. При этом следует учитывать, что закрепление плетей при очень высоких температурах может в отдельных случаях привести к образованию большого зазора при сквозном изломе плети или к разрыву болтов в стыках уравнительных пролетов при отрицательных температурах рельсов.

Зазор , мм, образовавшийся при изломе плети, пропорционален квадрату фактического понижения температуры по сравнению с температурой закрепления и определяется по следующим формулам в зависимости от типа рельсов, для рельсов типа Р65:

, (5.35)

где - погонное сопротивление, кН/см, продольному перемещению рельсовых плетей [зимой (при смерзшемся балласте) при нормативном натяжении клеммных и закладных болтов значение можно принимать равным 25 Н/мм]. В этом случае зазоры при изломе определяются формуле: . (5.36)

Максимальное значение зазора, который может образоваться при изломе плети, не должно превышать 50 мм.

Увеличение , мм, начальных зазоров между концами плетей и уравнительных рельсов с учетом фактических сопротивлений стыков растяжению также зависит от квадрата понижения температуры t_р и может быть при нормативных погонных сопротивлениях = 25 Н/мм подсчитано по следующей формуле:

. (5.37)

Для обеспечения прочности стыковых болтов уравнительных пролетов при действии низких температур рекомендуется закреплять плети с учетом данных таблицы 5.3.

Если число уравнительных рельсов оказывается недостаточным по условию прочности стыковых болтов, то число их можно увеличить не более чем на 1 пару.

Таблица 5.3 - Наивысшие допускаемые температуры закрепления плетей в северных регионах

Продолжение таблицы 5.3

Расчет: Требуется проверить возможность укладки бесстыкового пути из новых термоупрочненных рельсов типа Р65 с железобетонными шпалами, скреплением ЖБР-65Ш и щебеночным балластом на участке Дальневосточной железной дороги, где имеются кривые данного участка трассы, и установить режимы его укладки при обращении электровозов 3ЭС5К с максимальной скоростью 80 км/ч. Наибольшая температура рельсов = +60С, наименьшая = -58°С, наибольшая температурная амплитуда = 118С.

По табл. 5.16 и П.6.2[5] определяем допускаемое повышение и понижение температуры рельсов и их амплитуды для каждого из элементов плана:

для прямых участков V= 80 км/ч, = 92°С, = 54°С, = 146°С;

для кривой радиусом 4000 м V= 80 км/ч, = 90С, = 50С, = 139С;

для кривой радиусом 2300 м V= 80 км/ч, = 89С, = 47С, = 137С;

для кривой радиусом 2050 м V= 80 км/ч, = 88С, = 46С, = 134С;

для кривой радиусом 1800 м V= 80 км/ч, = 86С, = 44С, = 130С;

для кривой радиусом 1350 м V= 80 км/ч, = 83С, = 41С, = 124С;

для кривой радиусом 635 м V= 80 км/ч, = 80С, = 39С, = 119С;

для кривой радиусом 620 м V= 80 км/ч, = 77С, = 36С, = 113С;

Для всех элементов плана [T] >T_A, т.е. укладка названной выше конструкции бесстыкового пути возможна.

Границы интервала закрепления для каждого из элементов плана определяются по формулам

;

.

для прямых участков = 60 - 54 = 6С; = 92 - 43 = 49С;

для кривой радиусом 4000 м м = 60 - 50 = 10C, = 90- 43 = 47С;

для кривой радиусом 2300 м = 60 - 47 = 13C, = 89 - 43 = 46С;

для кривой радиусом 2050 = 60 - 46 = 14C, = 88 - 43= 45С;

для кривой радиусом 1800 м = 60 - 44 = 16C, = 86 - 43 = 43С;

для кривой радиусом 1350 м = 60 - 41 = 19C, = 83 - 43 = 40С;

для кривой радиусом 635 м = 60 - 39 = 21C, = 80 - 43 = 37С;

для кривой радиусом 620 м = 60 - 36 = 24C, = 77 - 43 = 34С;

Плеть на всем протяжении должна быть закреплена в одном интервале температур, границы которого определяются наиболее высокой из рассчитанных и наиболее низкой из рассчитанных .

При определении расчетного интервала для всей плети длиной 1600 м принимается наибольшее значение и наименьшее . Отсюда =24С и = 37C. В соответствии с оптимальным интервалом температуры закрепления для плети составляет 30±5С, он попадает в верхнюю часть расчетного интервала.

Итог расчета: укладка бесстыкового пути на участке возможна. Плети должны быть закреплены в интервале от +20 до +35С, что соответствует оптимальной температуре закрепления плети для рассматриваемых условий. С учетом допуска ±5С и данных таблицы 5.3 при t_minmin=-43 при отсутствии высокопрочных болтов в стыках от +35 до + 20С.

1. Определение усилия прижатия клеммно-болтового скрепления к рельсу.

В соответствии с требованиями, изложенными в “Технических указаниях по устройству, укладке и содержанию бесстыкового пути” [20], необходимое для обеспечения достаточного сопротивления продольному перемещению рельсовых плетей нормативное прижатие рельса к основанию должно составлять не менее 20 кН. Учитывая нерешенность вопроса определения этого усилия , там же замечено , что при скреплении КБ оно достигается при среднем нормативном моменте затяжки клеммных болтов , одновременно с которой выполняется смазывание нарезки болтов и гаек , равном 150 Нм.

В новом проекте “Технических указаниях по устройству, укладке и содержанию бесстыкового пути” [21] с целью обеспечения запаса усилия прижатия затяжку клеммных болтов при укладке плетей рекомендуется производить с моментом 200 Нм.

Усилие прижатия Q в зависимости от заданного крутящего момента М находится в соответствии с общепринятой [3] формулой

, (5.38)

где d- средний диаметр резьбы, d=22мм;

α- угол подъема резьбы, α=2,3^◦;

R,r- наружный и внутренний радиусы кольца торцевого касания гайки и шайбы, R= 36мм; r=25мм;

f_t- коэффициент трения между гайкой и шайбой, f_t =0,1-0,3;

tgⱷ_пр- проверенный коэффициент трения для заданного профиля резьбы, _;

где f_р -коэффициент трения на плоскости резьбы f_{р =} 0,1-0,4;

Характеристики

Список файлов ВКР