ВКР Калинин (1207620), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Для определениявлияния соседних колес тележки (  Pсри  Pср ) на величину соответственноизгибающего момента М и нагрузки на шпалу Q следует выбрать расчетную ось.Для определения расчетной оси каждое колесо из группы колес поочереднопринимается за расчетное, остальные колеса в это время считаются соседними.При определении наибольших напряжений от изгиба и кручения в рельсах отвоздействия эквивалентной нагрузки за расчетную ось принимается при двухоснойтележке – первая ось;При определении наибольших напряжений и сил в элементах подрельсовогооснования от воздействия эквивалентной нагрузки за расчетную ось принимается придвухосной тележке – первая ось.ЛистИзм Лист№ докумПодпДата15Расчет: четырехосный вагон на тележках ЦНИИ-Х3; двухосная тележка; расстояниемежду центрами осей колесных пар тележки экипажа 185 см; Pср =13499 кг (см.

п.1.2.2.1);к =0,014214 см1max(см. п.1.2.2.1); Pдин 15229 кг (см. п.1.2.2.1).IТак как тележка двухосная, то при определении наибольших напряжений от PэквиIIрасчетной осью будет первая ось тележки.PэквДля второй оси тележки KL1  0,014214  185  2,63 и ординаты линий влияния имеютзначения  2 =-0,0982 и  2 =-0,0276.IIIPэкв 15229  (0,0982)  13499  13903 кг, Pэкв 15229  (0,0276)  13499  14856 кг.Максимальные напряжения в элементах верхнего строения пути определяются поформулам (1.20-1.23)- в подошве рельса от его изгиба под действием момента М0 PIM экв ,Wп 4kWп(1.20)-в кромках подошвы рельса k  f л  f-вшпаленасмятиеподIPэкв,4kWподкладкой(1.21)(придеревяннойшпале)ивпрокладке при железобетонной шпалеklш IIPэкв2,(1.22)klQII ш Pэкв 2,(1.23)ш ГQ- в балласте под шпалойб где Wп - момент сопротивления рельса относительно его подошвы, см3[7, прил.1 табл.5];f - коэффициент перехода от осевых напряжений в подошве рельса ккромочным, учитывающий действие горизонтальных нагрузок на рельс и эксцентриситетприложения вертикальной нагрузки [7, прил.1 табл.2]; - площадь рельсовой подкладки, см2 [7, прил.1 табл.7];  - площадь полушпалы с учетом поправки на ее изгиб, см2 [7, прил.1 табл.7].Расчетная формула для определения нормальных напряжений  h в балласте (втом числе и на основной площадке земляного полотна) на глубине Н от подошвы шпалыпо расчетной вертикали имеет видЛистИзм Лист№ докумПодпДата16бh  бh1  бh2  бh3 ,(1.24)где б h1 и б h3 -напряжения от воздействия соответственно 1-ой и 3-ей шпал,лежащих по обе стороны от расчетной шпалы (рисунок 1.2);б h2 - напряжения от воздействия 2-ой шпалы (расчетной) в сечении пути подрасчетным колесом.Нормальные напряжения в балластном слое и на основной площадке земляногополотна определяются на глубине h от подошвы шпалы в сечении пути под расчетнымколесом.

Расчетное колесо располагается по направлению оси шпалы.Напряжение от воздействия расчетной шпалы в сечении пути под колесом, кгс/ см²,определяется по формулебh2   0,635mC1  1,275(2  m)C2  б ,(1.25)где  - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения давлениявдольшпалыипространственностьприложениянагрузки.Дляпутисжелезобетонными шпалами  =0,7;m - переходный коэффициент от осредненного по ширине шпалы давленияна балласт к давлению под осью шпалы, при m <1 принимается m = 1, при при m >2принимается m = 2m8,91,ббр  4,35(1.26)Рисунок 1.2 – Расчетная схема определения напряженийна основной площадке земляного полотнаЛистИзм Лист№ докумПодпДата17C1, С2 – коэффициенты, зависящие от ширины нижней постели шпалы b иглубины h. Для железобетонных шпал b=27,5 см.C1 bb3,2h 24h 3(1.27)C2 bh,b  4h 2(1.28)2 б - расчетное напряжение в балласте в подрельсовом сечении, кг/см2;бh1  Б1 А ,(1.29)бh3  Б3 А ,(1.30)где A - коэффициент, учитывающий расстояние между шпалами l ш , ширину шпалыb и глубину h и определяется по формулеА  1   2  0,5(sin 21  sin 2 2 ) ,(1.31)Углы 1 и  2 (в радианах) между вертикальной осью и направлениями от кромкишпалы до расчетной точки (рисунок 1.2) определяются по формулам (1.32-1.33)1  arktglш  0,5b,h(1.32) 2  arktglш  0,5b,h(1.33) б1 ,  б 3 - средние значения напряжений по подошве соседних с расчетной шпал,кг/см².Приведенные формулы применимы при h  15 см.Напряжения в балласте под соседними с расчетной шпалами определяются поформулебб1 klш IIPэкв б1 ,2IImaxPэквб1  Pдин  lш  Pср ( 2  3 ) ,бб 3 klш IIPэкв б 3 ,2IImax Pэквб 3  Pдин  lш  Pср ( 2  3 ) ,где  lш(1.34)(1.35)(1.36)(1.37)- ордината линии влияния перерезывающей силы, определяется по[7, прил.2];ЛистИзм Лист№ докумПодпДата18 i - то же при двухосной тележке - 1 при х = l1 + lш ,  2 =0; при трехоснойтележке - 1 при х = l1 - lш ,  2 при х = l2 + lш (рисунок 1.3); i - то же при двухосной тележке - 1 при х = l1- lш ,  2 =0; при трехосной тележке- 1 при х = l1+ lш ,  2 при х = l2 - lшl1l1+llшшmaxРдин[шРPcрддддинддин[шдинсрhОРисунок 1.3 – Расчетная схема определения напряжений в балластепод шпалой относительно расчетной осиРасчет:0 13903 586 кг/см2,4  0, 014214  417 k  1,65  586  967 кг/см2 < [ k ] =2400 кг/см2,ш Г0, 014214  51 14856  10,39 кг/см2<[σ шГ ] = 27 кг/см2,2  518б 0, 014214  51 14856  1, 74 кг/см2< [σ б ] =4 кг/см2,2  3092C1 27,527,53 0,225 ,2  60 24  603C2 27,5  60 0,109 ,27,52  4  602m8,9 1, 42  1 ,1,91  4,35 h  0,7  0,635 1, 42  0, 225  1, 275  (2  1, 42)  0,109 1,74  0,34 кг/см221  arktg51  0,5  27,5 0,823 рад,60ЛистИзм Лист№ докумПодпДата19 2  arktg51  0,5  27,5 0,555 рад,60А  0,823  0,555  0,5  (sin 2  0,823  sin 2  0,555)  0,273 рад,IImaxPэквб1  Pдин  lш  Pсрi ,Klш  0,014214  51  0,72 ,  l =0,6869;ш 2 при х = 185+51= 236 см;  3 =0,Kl1  0,014214  236  3,35 ,  2 =-0,0417,IIPэквб1  15229  0,6869  13499  (0,0417  0)  9898 кг, Б1 0, 014214  51 9898  1,16 кг/см2,2  3092 2 при х = 185-51=134 см; 3 =0Kl1  0,014214  134  1,90 ,  2 =0,0932,IIPэквб 3  15229  0,6869  13499  (0,0932  0)  11719 кг, Б3 0, 014214  5111719  1,37 кг/см2,2  3092h 0, 70, 273  1,16  0, 070 кг/см2,3,14h 0, 70, 273  1,37  0, 080 кг/см2,3,1413 h  0,070  0,34  0,080  0, 49 кг/см2 < [ h ] =1 кг/см2.Вывод: Были произведены расчеты пути на прочность и выполнено сравнениеполученных результатов с допускаемыми оценочными критериями прочности.Определили, что полученные результаты не превышают максимально допустимыхнорм.

Следует, что конструкция пути соответствует всем нормам прочности пути ине требует изменений.Длячетырехосноговагонанатележках ЦНИИ-ХЗ-0произведенрасчетнапряжений с помощью программы “SYGMA” в рельсе, под шпалой, в балласте и наосновную площадку земляного полотна. Результаты приведены в приложении А втаблицах А.1-А.12. Графики зависимости напряжений от статической нагрузки,модуля упругости, осевой нагрузки и от толщины балластного слоя представлены нарисунках 1.4, 1,5. (Лист № 1, Лист № 2).ЛистИзм Лист№ докумПодпДата20ЛистИзм Лист№ докумПодпДата211.4 Определение устойчивости против поперечного сдвигаПоперечный сдвиг рельсошпальной решетки под поездом является прямойугрозойбезопасностидвиженияпоездов.Принеблагоприятных сочетаниях,воздействующих на путь вертикальных и горизонтальных поперечных сил, можетпроизойти поперечный сдвиг рельсошпальной решетки по балласту, особеннозагрязненному или в талом состоянии [4, п. 4.4].При максимальной вероятной поперечной силе Yб в расчетах на устойчивостьпротив поперечного сдвига рельсошпальной решетки приняты средние значениявертикальных нагрузок, т.

е. Р1=Р2=Рср. Отсюда и Q1=Q2=Qср (см. рисунок 1.6).Вертикальное давление от рельса на шпалу определяется [4, п. 4.4.]Qср kl2Pср ;(1.38)ЛистИзм Лист№ докумПодпДата22где k - коэффициент относительной жесткости подрельсового основания ирельса, м-1;l - расстояние между осями шпал, м.Q1Q2Рср μрYбHш-1С0Hш-2FтрРисунок 1.6- Расчетная схема определения поперечной устойчивости путиР1 и Р2 - нагрузка от колес на рельсы; Yб – боковая сила; Q1 и Q2 – давление рельсов нашпалу; Нш-1 и Нш-2 – 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.Принято также, что сопротивление поперечному перемещению шпалы вбалласте Т равно сумме сил начального сопротивления ее смещению С 0 привертикальной нагрузке от рельсов на шпалу, равной нулю, и вертикальногодавления обеих рельсовых нитей на шпалу 2Qcр, умноженного на коэффициенттрения подошвы шпалы по балласту fш.Вертикальное давление от рельса на шпалу определяется:QklPср ,2(1.39)где k– коэффициент относительной жесткости подрельсового основания ирельса, м-1;l – расстояние между осями шпал, м.Удерживающая от сдвига шпалу силаT  C0  2Qfш  C0  2Pсрklfш ,2(1.40)где fш – коэффициент трения шпал о балласт;С0–начальноесопротивлениесмещениюшпалыприотсутствиивертикальной нагрузки.Полная горизонтальная нагрузка на путьH1  Yб  Pср тр ,(1.41)ЛистИзм Лист№ докумПодпДата23где  тр – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу.Сдвигающая шпалу сила, передающаяся от направляющего рельсаHш1  Yk гl,2(1.42)и сдвигающая сила, передающаяся от противоположного колеса той же колеснойпарыHш2  Pср трk гl,2(1.43)где kг – коэффициент относительной жесткости подрельсового основания ирельса в горизонтальной плоскости, м-1.Следовательно, итоговая сдвигающая шпалу силаHш  Hш1  Hш2  (Y  Pср тр )k гl,2(1.44)Отношение удерживающей силы к сдвигающей дает коэффициент запасаустойчивости против сдвигаTnHшklf2 ш ,kl(Y  Pср тр ) г2C0  2Pср(1.45)Предельно допустимое отношение поперечной боковой силы к вертикальной какусловие обеспечения против поперечного сдвига пути Yб  2С0k 2fш  тр , kг Pср  Pсрlk г(1.46)где С0 – коэффициент, зависящий от степени уплотнения, загрязненности ивлажности балласта, С0=2…6 кН; тр – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу при повороте вгоризонтальной плоскости,  тр =0,25…0,45;Так коэффициент относительной жесткости kг для пути находится по формулеkг 4Uг,4EIг(1.47)Исходные данные: рельсы Р65 на железобетонных шпалах с эпюрой1840 шп/км, балласт щебеночный, состояние пути удовлетворительное (fш=0,45,fр =0,25, Со=4 кН).

Характеристики

Список файлов ВКР