Диплом, Гнедой (1207612), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

= P_ср + λS, (1.1)

где P_ср - среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг; λ – нормирующий множитель, определяющий вероятность появления ; S – среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг.

Среднее значение вертикальной нагрузки P_ср , кг, колеса на рельс рассчитывается по формуле

P_ср = P_ст + 0, 75 , (1.2)

где P_ст – статическая нагрузка колеса на рельс, кг; – динамическая максимальная нагрузка колеса на рельс, возникающая за счет колебания кузова на рессорах, кг.

Динамическая максимальная нагрузка колеса на рельс, кг, возникающая в результате колебания кузова на рессорах определяется как

= ж z _max , (1.3)

где ж – жесткость рессорного подвешивания, приведенная к колесу, кг/мм; z _max – динамический прогиб рессорного подвешивания, мм.

Средне квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний, кг, определяется по формуле композиции законов распределения его составляющих

S = , (1.4)

Среднее квадратическое отклонение , динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения P ^max_р, кг, определяется

= 0.08 , (1.5)

Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс , кг, при прохождении колесом изолированной неровности пути

= 0.707 ; (1.6)

=0.8∙10^-8 , (1.7)

где - коэффициент, учитывающий род шпал; - коэффициент, учитывающий влияние типа рельсов на возникновение динамической неровности; - коэффициент, учитывающий влияние материала и конструкции шпал на образование динамической неровности пути; - коэффициент, учитывающий влияние рода балласта на образование динамической неровности пути; - расстояние между осями шпал; - модуль упругости рельсового основания, кг/см ²; - коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, см^-1; - вес необрессоренных частей экипажа, отнесенный к одному колесу, кг; - среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг; - скорость движения экипажа, км/ч.

Среднее квадратическое отклонение , кг, динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс , кг, при движении колеса с плавной непрерывной неровностью на поверхности катания определяется по формуле

; (1.8)

= , (1.9)

где - коэффициент, характеризующий отношение необрессоренной массы колеса к участвующей во взаимодействии массы пути; - коэффициент, характеризующий степень неравномерности образования проката поверхности катания колес; - диаметр колеса, см.

Среднее квадратическое отклонение , кг, при движении колеса с плавной изолированной неровностью на поверхности катания определяется по формуле

; (1.10)

, (1.11)

где e - расчетная глубина плавной изолированной неровности на поверхности катания колеса; - максимальный дополнительный прогиб рельса при прохождении колесом косинусоидальной неровности, отнесенной к единице глубины неровности [2].

При расчете рельса как балки на упругом основании система сосредоточенных колесных нагрузок заменяется одиночными эквивалентными.

Максимальная эквивалентная нагрузка, кг, для расчетов от изгиба и кручения определяется по формуле

, (1.12)

Максимальная эквивалентная нагрузка, кг, для расчетов напряжений и сил в элементах подрельсового основания определяется по формуле

, (1.13)

где - динамическая максимальная нагрузка от колеса на рельс, кг; - ординаты линии влияния изгибающих моментов рельса в сечении пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных с расчетной осью; - ординаты линии влияния прогибов рельса в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей экипажа, смежных с расчетной осью; - среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг [2].

Рисунок 2.1 Линии влияния прогибов η(х) и моментов μ(х) от действия колесной нагрузки .

Максимальные напряжения под подкладками на деревянных шпалах, кг/см², определяется по формуле

, (1.14)

Максимальные напряжения в балласте под шпалой, кг/см²,

, (1.15)

где - нагрузка на шпалу от рельса; - площадь подкладки, см²; - площадь полушпалы с поправкой на изгиб, см²; - расстояние между осями шпал, см; - максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в элементах подрельсового основания, кг.

Получаемые в результате расчета напряжения и сравнивают с допускаемыми и .

Максимальные напряжения изгиба и кручения в рельсах при воздействии вертикальных и горизонтальных поперечных сил от колес подвижного состава определяются

, (1.16)

где - осевое напряжение в подошве рельса, кг/см²; - напряжение в кромке подошвы рельса, кг/см²; - напряжение в кромке головки рельса, кг/см²; - момент сопротивления рельса относительно наиболее удаленного волокна в подошве, см³; К- коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса,см^-1; - максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в рельсах от изгиба и кручения, кг; и - расстояние от горизонтальной нейтральной оси до крайних волокон соответственно головки и подошвы рельса, см; - коэффициент перехода от осевых напряжений к кромочным; - расчетные допускаемые напряжения в рельсах от поездной нагрузки [2].

Для трехосной (или четырехосной) тележки расчетным при определении воздействия на балласт на глубине h будет вторе колесо (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 Учет нагрузок от осей экипажа при определении напряжений на основной площадке земляного полотна.

Расчет напряжений в балласте и на основной площадке земляного полотна.

Расчетная формула для определения нормальных напряжений в балласте (в том числе и на основной площадке земляного полотна) на глубине h от подошвы шпалы по расчетной вертикали имеет вид

, (1.17)

где и − напряжения от воздействия соответственно первой и третьей шпал, лежащих по обе стороны от расчетной шпалы (рис. 1.1); − напряжения от воздействия второй шпалы (расчетной) в сечении пути под расчетным колесом.

Рис. 1.2 - Схема передачи давления на земляное полотно от трех смежных шпал.

Нормальные напряжения в балластном слое и на основной площадке земляного полотна определяются на глубине h от подошвы шпалы в сечении пути под расчетным колесом. Расчетное колесо располагается по направлению оси шпалы, напряжение от воздействия второй шпалы (расчетной) в сечении пути под колесом, определяется по формуле

_, (1.18)

где æ - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения давления вдоль шпалы и пространственность приложения нагрузки, принимается по исследованиям проф. М.Ф. Вериго; m - переходный коэффициент от осредненного по ширине шпалы давления на балласт к давлению под осью шпалы, при принимается , при принимается ; – коэффициенты зависящие от ширины нижней постели шпалы b и глубины h; – расчетное напряжение в балласте в подрельсовом сечении, кг/см².

Переходный коэффициент от осредненного по ширине шпалы давления на балласт к давлению под осью шпалы определяется по формуле

, (1.19)

Коэффициенты определяются по формулам

; (1.20)

, (1.21)

где b – ширина нижней постели шпалы; h – толщина балластного слоя под шпалой.

Напряжения от воздействия первой и третьей шпал, лежащих по обе стороны от расчетной шпалы, определяются по формулам

; (1.22)

, (1.23)

где A – коэффициент, учитывающий расстояние между шпалами l_ш, ширину шпалы b и глубину h; , − среднее значение напряжений по подошве соседних с расчетной шпал, кг/см².

Коэффициент A, учитывающий расстояние между шпалами l_ш, ширину шпалы b и глубину h,

Напряжения в балласте под соседними с расчетной шпалами определяются из условия максимальной динамической нагрузки расчетного колеса, расположенного над расчетной шпалой, и средних нагрузок от остальных колес по формулам

; (1.24)

; (1.25)

; (1.26)

, (1.27)

где – ордината линии влияния перерезывающей силы, определяется по приложению 2 [2], при ; – ордината линии влияния перерезывающей силы при трёхосной тележке, определяется по приложению 2 [2], при , .

Результаты расчетов:

Таблица 1.3 - Определение вертикальной динамической максимальной нагрузки от колеса на рельс

V, км/ч	zmax,мм	Ррmax , кг/см2	Рср , кг/см2	Sp , кг/см2	Sнп , кг/см2
					зима	лето
60,00	14,36	2655,86	13491,90	212,47	824,44	793,04
80,00	17,04	3153,14	13864,86	252,25	1129,64	1086,62

Продолжение таблицы 1.7

Sинк , кг/см2		Sннк , кг/см2		S, кг/см2			Рдинmax , кг/см2
зима	лето	зима	лето		зима	лето	зима	лето
1144,82	1059,28	97,05	93,72		894,05	859,37	14162,43	14136,42
		172,54	166,62		1197,30	1151,89	14762,83	14728,77

Таблица 1.4 - Ординаты линии влияния

μi		ɳi
зима	лето		зима	лето
0,0079	0,007		-0,0155	-0,0179

Таблица 1.5 - Расчет эквивалентных нагрузок на путь

V, км/ч	Рдинmax, кг/см2		ƩμiРср, кг/см2
	зима	лето	зима	лето
60,00	14162,43	14136,42	106,59	94,44
80,00	14762,83	14728,77	109,53	97,05

Продолжение таблицы 1.5

ƩɳiРср, кг/см2		PэквI, кг/см2		PэквII, кг/см2
зима	лето	зима	лето		лето	зима
-209,12	-241,50	14269,02	14230,86		13953.31	13894.91
-214,91	-248,18	14872,36	14825,83		14547.93	14480.99

Таблица 1.6 Расчет напряжений в элементах верхнего строения пути

V, км/ч	σn-o , кг/см2		σn-к, кг/см2
	зима	лето	зима	лето
60,00	595,17	609,14	1041,55	1066,00
80,00	620,34	634,61	1085,59	1110,57

Продолжение таблицы 1.6

σг-к , кг/см2		σш, кг/см2			σб, кг/см2			Допускаемые
зима	лето	зима	лето	зима		лето
999,64	1023,11	10,19	9,89	1,71		1,66	σш=16, кг/см2
1041,90	1065,88	10,62	10,31	1,78		1,73	σб=4,2 кг/см2

X

Характеристики

Список файлов ВКР