Диплом Журавлев (1207596), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Таблица 1.12 Расчет напряжений в балласте и на основной площадке земляного полотна
V, км/ч | σh , кг/см2 | σh1 , кг/см3 | σh2 , кг/см4 | σh3 , кг/см5 | |||||||
зима | лето | зима | лето | зима | лето | зима | лето | ||||
80 | 0,676 | 0,655 | 0,080 | 0,076 | 0,519 | 0,506 | 0,077 | 0,073 | |||
100 | 0,722 | 0,699 | 0,086 | 0,081 | 0,555 | 0,540 | 0,082 | 0,078 |
Продолжение таблицы 1.12
A | Θ1, рад | Θ2, рад | σб, кг/см2 | σb1, кг/см2 | σb3, кг/см2 | Pэкв.б1II | ||||||
зима | лето | зима | лето | зима | лето | зима | лето | |||||
0,237 | 0,9420 | 0,6898 | 2,19 | 2,13 | 1,52 | 1,44 | 1,45 | 1,38 | 11682,72 | 11394,04 | ||
2,34 | 2,28 | 1,62 | 1,54 | 1,55 | 1,47 | 12483,29 | 12166,77 |
Продолжение таблицы 1.12
V, км/ч | Pэкв.б3II ,кг | Рдинmaxɳlш,кг | Рсрɳ',кг | Рсрɳ'',кг | |||||
зима | лето | зима | лето | зима | лето | зима | лето | ||
80 | 11174,42 | 10885,74 | 11776,14 | 11454,21 | -93,4259 | -60,1726 | -601,726 | -568,473 | |
100 | 11950,03 | 11633,51 | 12581,3 | 12229,9 | -98,0138 | -63,1275 | -631,275 | -596,389 |
Напряжения в балласте под шпалами определяются из условия максимальной динамической нагрузки расчетного колеса, расположенного над расчетной шпалой, и средних нагрузок от остальных колес.
Т.к. полученные результаты не превышают максимально допустимых норм, то данная конструкция пути соответствует всем нормам прочности пути и не требует каких-либо изменений.
1.4 Определение устойчивости пути против поперечного сдвига.
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 (рис 1.7) [3]
Рисунок 1.7 – Расчетная схема определения поперечной устойчивости пути
Р1 и Р2 – нагрузка от колеса на рельсы; Yб – боковая сила на упорный рельс; Q1 и Q2 – давление рельсов на шпалу; Нш-1 и Нш-z – поперечные силы, действующие на шпалу от двух рельсов; С0 – начальное сопротивление смещению шпалы; Fтр – сила трения шпалы по балласту; fр – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу.
Из расчета на прочность известно [3], что
, (1.30)
где кв – коэффициент относительной жесткости подрельсового основания и рельса, кв = 1,48, м-1;
l – расстояние между осями шпал, м.
Удерживающая от сдвига шпал сила – сопротивление их поперечному перемещению в балласте определяется по формуле
, (1.31)
где С0 – начальное сопротивление смещению шпал при отсутствии вертикальной нагрузки, С0 = 2 кН;
Fтр – сила трения шпалы по балласту при наличии вертикальной нагрузки, кг;
- коэффициент трения шпалы по балласту,
=0,45.
Поперечная сдвигающая сила является равнодействующей двух сил, приложенных к рельсам и определяется по формуле
, (1.32)
где fp – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу, fp=0,25.
Поскольку наибольшие боковые силы передаются, как правило, от первых направляющих колес, сила трения принимается со знаком минус.
Поперечная сдвигающая сила Нш-1, действующая на шпалу от наружного рельса, и поперечная сила Нш-2, действующая на шпалу от второго (внутреннего) рельса и препятствующая сдвигу, определяется по формуле
, (1.33)
, (1.34)
где кг – коэффициент относительной жесткости подрельсового основания и рельса в горизонтальной плоскости, м-1.
(1.35)
Суммарная сила, сдвигающая шпалу, определяется по формуле
, (1.36)
При торможении в кривой возникает дополнительная поперечная сила, которая определяется по формуле
(1.37)
где Nт – тормозная сила, кг, ;
Lc – расстояние между центрами автосцепок вагона, м.
Таблица 1.13- Значения тормозных и боковых сил [3]
Nт1= | 0кг | Yб-1= | 7200Н |
Nт2= | 70000кг | Yб-2= | 9700Н |
Nт3= | 100000кг | Yб-3= | 11000Н |
Коэффициент устойчивости пути против поперечного сдвига под поездом определяется отношением удерживающих и сдвигающих сил определяется по формуле
, (1.38)
После сокращения на l / 2 формула примет вид
, (1.39)
Рассмотрим случай предельного равновесия, т.е. примем n = 1. При этом получим
, (1.40)
Отсюда видно, что путь под поездом с осевой нагрузкой Рср оказывается в предельном равновесии, если поперечная боковая сила достигает величины
. (1.41)
После деления левой и правой части на величину Рср получим предельно допустимое отношение поперечной боковой силы к вертикальной
, (1.42)
где fш – коэффициент трения жб шпалы по щебню, fш = 0,45.
Путь можно считать устойчивым, если >
.
Расчет приведён в таблице 1.14
Таблица 1.14- Устойчивости пути против поперечного сдвига
V, км/ч | Рср, кг | Qш,кг | Tуд,кг | h,см | aнп, м/с2 | H1-1,кг | H1-2,кг | H1-3,кг |
80,00 | 15834,90 | 6184 | 3093,76 | 86,75 | 0,31 | 11158,73 | 13658,73 | 14958,73 |
100,00 | 16612,50 | 6487 | 3245,59 | 163,68 | 0,32 | 11353,13 | 13853,13 | 15153,13 |
Таблица 1.14
V, км/ч | H1ш-1,кг | H2ш-1,кг | H3ш-1,кг | Hш-2,кг | T1 сдв,кг | T2 сдв,кг | T3 сдв,кг |
80,00 | 2890,8 | 3894,55 | 4416,5 | -1589,43 | 1301,37 | 2305,12 | 2827,07 |
100,00 | -1667,48 | 1223,32 | 2227,07 | 2749,02 |
Таблица 1.14
V, км/ч | [Yб/Pср] | Y1б/Pср | Y2б/Pср | Y3б/Pср |
80,00 | 1,13 | 0,45 | 0,61 | 0,69 |
100,00 | 1,13 | 0,43 | 0,58 | 0,66 |
Вывод: так как условие >
выполняется, то устойчивость пути против поперечного сдвига полностью обеспечивается.
2. Реконструкция продольного профиля и плана линии
-
Электронный паспорт плана и продольного профиля участка Дальневосточной железной дороги
Электронный паспорт плана и продольного профиля участка железнодорожной линии Хака – Дорминдонтовка железной дороги создан на основе программы ГИС ПЖД. (ДВГУПС кафедра: ” Изыскания и проектирование железных дорог”)