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

Текст из файла (страница 5)

Рис. 1.13 Выполнение работ по планово-предупредительной выправке по дистанции за период 2012 – 2015 г.г.

В целом за 4 года при потребности по планово-предупредительной выправке пути 292,60 км, выполнение составило 171,20 км или 58,5%, из них адресно 65,3 км, не выполнено 140,60 км. Причина не адресного выполнения– не предоставления «окон» для производства работ.

2. РАСЧЕТ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ НА ПРОЧНОСТЬ

2.1 Цели и исходные предпосылки расчета

Результаты расчета нагрузок и напряжений в элементах верхнего строения пути от воздействия на него подвижного состава применены в соответствии с ЦПТ-52/14 «Методикой оценки воздействия подвижного состава на путь»[5] для:

- установления условий обращения нового или модернизированного подвижного состава самостоятельно или в комплексе с результатами испытаний и других исследований;

- проведения технико-экономических расчетов по выбору параметров основных элементов верхнего строения пути для заданных условий эксплуатации;

- расчетов по установлению рациональных скоростей движения подвижного состава в различных условиях эксплуатации [5] .

В практике проектирования и строительства дорог установлены нормативы, которыми следует ру­ководствоваться при назначении типа рельсов, количества шпал на 1 км пути и прочих данных в зависимости от объема перевозок » принятого типа локомотива.

Иногда приходится производить поверочный расчет верхнего строения пути, например при получении новых типов локомотивов для использования на построенных путях, при повышении скоростей движения, при устройстве временных путей с пропуском по ним тя­желовесных составов и т. д.

Всесторонний расчет верхнего строения пути при действии на путь динамических вертикальных и горизонтальных сил представ­ляет значительную сложность, поэтому ограничиваются прибли­женными методами расчета

Конструкция верхнего строения пути и экипажной части подвижного состава должны находиться в исправном состоянии, соответствующем требованиям "Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации" и действующим техническим нормам. Схема действующих сил на путь приведена на рис. 2.1

Силы

действующие на путь

Горизонтальные

поперечные (боковые) силы

Вертикальные силы

Горизонтальные

продольные силы

Рис 2.1 Схема действующих сил на путь

Принимается условие, что силы, действующие на путь, независимы друг от друга.

Вертикальные динамические силы находятся из постоянной величины статической нагрузки на колесо и переменных дополнительных сил инерции от колебаний экипажа. Расчетная сила вычисляется по формуле 2.1

Р_расч=Р_ст + Р_р + Р_нп + Р_инк + Р_мнк ; (2.1)

Где: Р_ст, Р_р, Р_нп, Р_инк, Р_мнк – составляющие соответственно от веса экипажа, колебаний кузова на рессорах, сил инерции, необрессоренных масс при изолированных неровностях на пути и колесах, а так же непрерывных неровностях на колесах.

Горизонтальные поперечные силы, направленные перпендикулярно оси пути, возникают в уровне поверхности катания колеса по рельсу и между гребнем колес и боковой поверхностью головок рельсов. Устойчивость и прочность рельса зависит от полной поперечной силы, передаваемой ему колесом.

Горизонтальные продольные силы возникают вследствие угона пути, торможения и изменений температуры рельсов. При торможении локомотива продольная сила достигает 80-100 кН на звено, а при рекуперативном торможении на спуске 600-700 кН. Температурная сила в рельсах бывает в пределах 1000 – 2000 Кн

2.2 Оценочные критерии прочности пути

Динамические силы воздействуют на путь через колеса подвижного состава и рельс. В расчетах учитывают воздействия на путь одной тележки вагона или локомотива. Конструкция экипажной части различных типов подвижного состава должна находиться в исправном состоянии, соответствующем требованиям ПТЭ и техническим нормам

В качестве оценочных критериев прочности пути были приняты [7]:

[бк] - допускаемые напряжения растяжения в кромке подошвы рельса, обусловленные его изгибом и кручением вследствие вертикального и поперечного горизонтального воздействия колес подвижного состава (из условия непревышения допускаемого количества отказов рельсов за период нормативной наработки);

[бш] - допускаемые напряжения на смятие в деревянных шпалах (прокладках на железобетонных) под подкладками, осредненные по площади подкладки (из условия непревышения допускаемого износа шпал и прокладок под подкладками за период нормативной наработки);

[бб] - допускаемые напряжения сжатия в балласте под шпалой в подрельсовой зоне (из условия непревышения допускаемой интенсивности накопления остаточных деформаций в балласте);

[бз] - допускаемые напряжения сжатия на основной площадке земляного полотна в подрельсовой зоне (из условия непревышения допускаемой интенсивности накопления остаточных деформаций на основной площадке земляного полотна).

На рисунке 2.2 приведена схема передачи вертикальной нагрузки от колеса на основании пути, а на рисунке

Рис 2.2 Схема передачи вертикальной нагрузки от колеса на основание пути.

Нормы (оценочные критерии) допустимого воздействия подвижного состава на железнодорожный путь приняты в соответствии с ГОСТ Р 55050-2012 «Железнодорожный подвижной состав. Нормы допустимого воздействия на железнодорожный путь и методы испытаний» [8] и представлены в табл. 2.1

Таблица 2.1

Оценочные критерии прочности пути

Окончание таблицы 2.1

2.3Оценка напряжений при проходе локомотивов

П

Исходные данные 2 варианта:

Участок пути – кривой

Rmin- 600 м

Локомотив – BЛ80

Тип рельса – Р-65

Износ рельса – 6 мм

Модуль упругости U – 1670 кг/см²

Тип шпал– железобетонные

Эпюра шпал – 2000шт/км

Толщина балласта - 40 см

роизводим расчет оценки напряжений верхнего строения пути при проходе локомотива в прямом и кривом участке пути по двум вариантам. Расчет производим в программе «SYGMA 2003» по исходным данным.

Исходные данные 1 варианта:

Участок пути - прямой

Локомотив – BЛ80

Тип рельса – Р-65

Износ рельса – 6 мм

Модуль упругости U – 1500 кг/см²

Тип шпал– железобетонные

Эпюра шпал – 1840 шт/км

Тип балласта – щебень

Толщина балласта - 40 см

Пример выполнения расчета верхнего строения пути и исходные данные для расчета приведен на рис 2.4

Рис 2.4 Пример выполнения расчета верхнего строения пути и исходные данные для расчета

Результаты расчетов напряжений при проходе локомотиваBЛ80в прямом и кривом участках пути приведены на рис. 2.5, 2.6

Рис 2.5 Расчет напряжений при проходе локомотива BЛ80в прямом участке пути

Рис 2.6 Расчет напряжений при проходе локомотива BЛ80в кривом участке пути

Допускаемые напряжения растяжения в кромке подошвы рельса, обусловленные его изгибом и кручением вследствие вертикального и поперечного горизонтального воздействия колес подвижного состава. График зависимости напряжений в кромке подошвы рельса приведен на рис 2.7

Рис 2.7 График зависимости напряжений в кромке подошвы рельса

Анализируя график заметно, что скорость и напряжение растяжения в кромке подошвы рельса линейно зависимы, вследствие чего при увеличении скорости увеличивается напряжение. При скорости 100 км/ч напряжение растяжения в прямом участке пути составляет784,24 кг/см , в кривом участке пути при меньшем радиусе, составляет 968,08 кг/см , что в разы меньше допускаемого значения бк - 2400 кг/см . Выбранный рельс типа Р-65 соответствует условиям эксплуатации для локомотива ВЛ80. Напряжение в кривом участке пути выше, чем в прямом участке пути, по причине того что рельс испытывает дополнительные нагрузки в продольном профиле и плане пути.

Произведен расчет допускаемого напряжения на смятие в прокладке под подкладкой при железобетонной шпале, осредненные по площади подкладки.График зависимости напряжений на смятие в прокладке при железобетонной шпале приведен на рис 2.8.

Рис 2.8 График зависимости напряжений на смятие в прокладке при железобетонной шпале

По данному графику видно, что скорость и напряжение на смятие в прокладке под подкладкой при железобетонной шпале так же линейно зависимы, вследствие чего при увеличении скорости движения подвижного состава, увеличивается напряжение в самой прокладке.

При скорости 100 км/ч напряжение растяжения в прямом участке пути составляет 14,95 кг/см , в кривом участке пути составляет 14,16 кг/см , что меньше допускаемого значения бш = 22 кг/см . Напряжение в кривом участке пути меньше, чем в прямом участке пути ввиду того, что эпюра шпал в кривой составляет 2000 шт/км (в прямом – 1840 шт/км), тем самым напряжение распределяется более равномерно.

Произведен расчет допускаемого напряжения сжатия в балласте под шпалой в подрельсовой зоне. График допускаемого напряжения сжатия в балласте под шпалой в подрельсовой зоне приведен на рис 2.9.

Характеристики

Список файлов ВКР