Slesarev Viktor Gennad'evich 2016 (1210897), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В таблице 1.12. приведены требования к конструкции и элементам верхнего строения пути.
Таблица 1.12.
Нормативно-технические требования к конструкциям и элементам железнодорожного пути
Класс пути | 3Г4Г5 |
Конструкция пути | Бесстыковой путь на ж.б шпалах |
Рельсы новые | Р65 старогодные I группы годности, репрофилированные |
Промежуточные рельсовые скрепления | Новые и старогодные в т.ч отремонтированные |
Шпалы | Старогодныеж/б, новые деревянные |
Эпюра шпал | На прямых 1840 шт/км, на кривых радиусом 1200 м и меньше – 2000 шт/км |
Балластная призма | Щебень II, толщина балласта под шпалой 30/35, ширина плеча балластной призмы 35/40 |
Конструкция и типы стрелочных переводов | Р65 новые, марки не круче 1/9, рельсовые элементы закаленные, брусья ж.б. новые. На станционных путях 2 - 3 классов не круче1/6 |
Виды работ при замене ВСП | Капитальный ремонт на старогодных материалах |
Виды работ при замене стрелочных переводов | Реконструкция (модернизация), капитальный ремонт на новых материалах. |
1.11. Определение ремонтной схемы
Согласно Приложению №1, распоряжения ОАО «РЖД» от 24.12.17 г № 3112р [4]«О сферах применения промежуточных скреплений и унификации вариантов комплектации ими железобетонных шпал», производим выбор типа скрепления.
Сферы применения промежуточных рельсовых скреплений на сети дорог ОАО «РЖД» представлены в таблице 1.13.
Таблица 1.13.
Промежуточные рельсовые скрепления на сети дорог.
№ п/п | Тип скрепления | Грузонапряженность, млн. т. Брутто км/ в год | Радиус пути в плане | Примечание |
1 | ЖБР-65 Ш | Без ограничения | 350 и более | - |
2 | ЖБР-65 ПШМ | Без ограничения | 650 и менее | - |
3 | ЖБР-65 ПШ | Без ограничения | 350 и более | Продолжить наблюдение за уложенными участками |
4 | АРС | Без ограничения | 350 и более | - |
5 | W-30 | Без ограничения | Более 650 | - |
6 | Пандрол-350 | Без ограничения | Более 650 | - |
Из таблицы 1.12. выбираем вид скрепления для закрепления элементов верхнего строения пути. Так как грузонапряженность ни на один вид скрепления не влияет, а для радиуса на нашем участке, связанный с рельефом местности, подходят три вида скреплений это: ЖБР -65Ш, ЖБР – 65 ПШ и ЖБР – 65 ПШМ.
Выбираем скрепление ЖБР-65 ПШМ.
Обоснование выбора скрепления ЖБР-65 ПШМ представлено на рисунке 1.6
Рисунок 1.6 Обоснование выбора скрепления.
Сборка выбранного скрепления ЖБР – 65 ПШМ, и его составляющих элементов, представлена на рисунке 1.7.
Рисунок 1.7 Сборка скрепления ЖБР – 65 ПШМ
Перечень элементов скрепления ЖБР – 65 ПШМ:
1 Подкладка ЖБРМ - ЦП 369.607
2 Клемма пружинная ЖБР ЦП - 369.102
3 Прокладки упругие ВП - 920.1281 и ВП - 920.1282
4 Вставка направляющая ВП 920.1280
5 Прокладка амортизатор ЦП - 363
6 Шуруп путевой с шестигранной головкой ЦП - 54
7 Шайба ЦП - 369.701
8 Рельс Р65
6
Принято к укладке в путь скрепление ЖБР-65ПШМ.
2. РАСЧЕТ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ НА ПРОЧНОСТЬ
2.1. Цели и исходные предпосылки 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. Расчетные характеристики экипажной части различных серийных типов подвижного состава и типовых конструкций верхнего строения пути приведены в таблице 2.1. Геометрические параметры рельсовой колеи должны соответствовать при расчетных характеристиках пути удовлетворительному его состоянию. Изменения конструкции пути и экипажной части подвижного состава должны учитываться соответствующими изменениями расчетных физико-механических характеристик.
Результаты расчетов верхнего строения пути применяются 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.
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.
Все многообразие сил, действующих на путь, сводится к следующим основным расчетным схемам их приложения:
- вертикальные силы;
- горизонтальные поперечные (боковые) силы.
Определение горизонтальных продольных сил в плетях бесстыкового пути производится согласно распоряжения ТУ – 2000, от 29.12.2012 года, № 2788, "Технических указаний по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути" [5].
Принимается условие, что силы, действующие на путь, независимы друг от друга.
2.2 Оценочные критерии прочности пути
Данные для оценочных критериев берутся из ГОСТ Р 55050-2012 с изменениями от 01.10.2014 года в Приложении А.[6]
В качестве оценочных критериев прочности пути были приняты:
1 - [δк] - допускаемые напряжения растяжения в кромке подошвы рельса, обусловленные его изгибом и кручением вследствие вертикального и поперечного горизонтального воздействия колес подвижного состава;
2 - [δш] - допускаемые напряжения на смятие в деревянных шпалах (прокладках на железобетонных) под подкладками, осредненные по площади подкладки;
3 - [δб] - допускаемые напряжения сжатия в балласте под шпалой в подрельсовой зоне;
4 - [δз] - допускаемые напряжения сжатия на основной площадке земляного полотна в подрельсовой зоне.
Нормы допустимого воздействия железнодорожного подвижного состава на железнодорожный путь представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Расчетные нормы воздействия на железнодорожный путь железнодорожного подвижного состава
Наименование показателя | Тип железнодорожного подвижного состава | |||
Тяговый ПС | Вагоны | |||
локомотивы | Мотор вагонный(1) | Грузовые(2) | Пассажирские(3) | |
[δк] МПа/кг/см2 | 240 /2400 | |||
[δз] МПа/кг/см2 | 0,12 /1.2 | 0,08 /0.8 | 0,08 /0.8 | 0,08 /0.8 |
[δб] МПа/кг/см2 | 0.5 / 5 | 0.5 /5 | 0.5 /5 | 0.5 /5 |
[δш] Мпа/кг/см2 | 2.2 /22 | 2.2 /22 | - |
2.3 Оценка напряжений железнодорожного пути при проходе локомотива
В данном разделе для оценки напряжений необходимо произвести два расчета для локомотива 2ТЭ10В, так как участок не электрифицированный, между станциями и разъездами сообщение только локомотивное.
Расчеты необходимые для определения оценки напряжения при проходе локомотива в прямом участке пути, производим по программе Sigma 2003 (ОВПП) v 061 beta. Рис.2.1
Рис. 2.1. Расчет оценки напряжений при проходе локомотива.
Исходные данные для прямого участка железнодорожного пути:
Участок железнодорожного пути - не электрифицированный; Тепловоз - 2ТЭ10В; Учитываемый износ рельса Р65 - 6 мм; Модуль упругости – U = 1500 кг/см²; Толщина балластного слоя - 40 см; Шпалы - железобетонные; Эпюра шпал в прямом участке - 1840 шт.
Исходные данные для кривого участка железнодорожного пути:
Участок железнодорожного пути - не электрифицированный; Тепловоз - 2ТЭ10В; Учитываемый износ рельса Р65 - 6 мм; Модуль упругости – U = 1670 кг/см²; Толщина балластного слоя - 40 см; Шпалы - железобетонные; Эпюра шпал в кривом участке - 2000 шт; радиус кривой - 400м.
δк = 2400кг/см² – для локомотива и вагонов;
δз = 1.2кг/см² – для локомотива, 0.8 = для вагонов;
δш = 22кг/см²;
δб = 5кг/см².
На рисунке 2.2. показана схема передачи вертикальной нагрузки от колеса на основание пути.
Рисунок 2.2. – Схема передачи вертикальной нагрузки от колеса на основание пути. Р – вертикальная сила; δк – в кромках подошвы рельса; δш – в шпале (в прокладке) под подкладкой; δб – в балласте под шпалой; δh – на основной площадке земляного полотна.
Рисунок 2.3 Зависимость напряжения в кромке подошвы рельса от скорости движения локомотива.
Рисунок 2.4 Зависимость напряжений на железобетонных шпалах под подкладками, от скорости движения локомотива.
Рисунок 2.5 Зависимость допускаемых напряжений сжатия в балласте под шпалой в подрельсовой зоне от скорости движения локомотива.
Рисунок 2.6. Зависимость допускаемых напряжений сжатия на площадке земляного полотна от скорости движения локомотива.
Выводы по произведенным расчетам:
1. - Эпюра шпал, на прямых участках пути 1840 шт/км, а в кривых участках пути 2000 шт/км. Отсюда следует, что показатели напряжения, растяжения, сжатия и смятия действующие на верхнее строение пути и земляное полотно, зависит от жесткости железнодорожного пути, которое создает количество шпал на километре.
2. – Зависимость напряжения от скорости, чем скорость выше, тем выше и показатели напряжения:
Зависимость напряжения растяжения в кромке подошвы рельса на диаграмме 2.3. показатели растяжения на кривом участке пути больше, чем на прямом участке пути, это связано с тем, что в кривой один рельс выше другого, от чего появляется поперечная сила, которая в зависимости от скорости вызывает повышенные нагрузки на рельс.
На диаграмме 2.6. на основной площадке земляного полотна в подрельсовой зоне, сжатия, отличаются на сотые доли нагрузки в зависимости от скорости, показатели сжатия на прямом участке пути выше, чем в кривом участке.
Смятие в прокладках на железобетонных шпалах под подкладками, (осредненными по площади подкладками) на диаграмме 2.4. на прямых участках пути показатель выше, чем в кривых участках, это зависит от скорости поезда, силы тяжести рельса действующей постоянно, динамического воздействия локомотива и от качества подподкладочной прокладки.
На диаграмме 2.5 сжатие в балласте под шпалой, в подрельсовой зоне, зависит от: продолжительности воздействия массы локомотива на балласт, и от скорости движения.
3. Допускаемое значение [δк] – 2400 кг/см²,
Предельное значение [δк] – в кривых 1068.24 кг/см²;