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

Текст из файла (страница 3)

К достоинствам бесстыкового пути следует отнести:

- продление сроков службы верхнего строения пути до 25%; возникновения отказов в рельсовых плетях по дефектам в 1,8-2,0 раза реже, чем в рельсах звеньевого пути;

- сокращение объемов работ по выправке пути на 25-30%;

- сокращение расхода материала на стыковые рельсовые скрепления - 9т на км;

- уменьшения потребностей в отчистке балласта на угольно – рудных маршрутах в 1,5-2,0 раза, так как при отсутствии стыков снижается уровень динамического взаимодействия колеса и рельса, а как следствие, уменьшаются потери сыпучих грузов, являющихся засорителями;

- уменьшения удельного сопротивления движению поезда и в связи с этим экономия топлива и электроэнергии на тягу поездов до12-15% и 3,9 тыс. т дизельного топлива на 1000 км в год;

- улучшения комфортабельности поездки пассажиров.

Рельсовые плети бесстыкового пути, кроме изгибающего напряжения от воздействия подвижного состава, испытывают значительные температурные напряжения. В этом заключается основное отличие работы бесстыкового пути температурно-напряженного типа от звеньевого.

Железнодорожный путь работает в сложных условиях динамического взаимодействия с проходящим по нему подвижным составом и кроме того подвергается воздействию природных факторов.

Амплитуда колебаний температур рельсов рассчитывается по формуле:

, (4.1)

где Т_max – расчетная максимальная температура рельсов, °С;

Т_min – расчетная минимальная температура рельса, °С.

Для Сковородинской дистанции пути расчетные температуры рельсов приведены в таблице 4.1

Таблица 4.1 -Расчетная температура рельсов

Чтобы прочность рельса была обеспечена, необходимо чтобы суммарные нормальные напряжения не превышали допускаемых величин. Они определяются:

летом (4.2)

зимой (4.3)

где К_н – коэффициент запаса прочности рельсов (К_н = 1,3 для рельсов первого срока службы и старогодных рельсовых плетей, прошедших диагностирование и ремонт в стационарных условиях или профильное шлифование и диагностирование в пути; К_н = 1,4 для рельсов, пропустивших нормативный тоннаж или переложенных без шлифования) ; σ_g-k^лето, σ_n-k^зима –максимальные вероятные кромочные напряжения от колес подвижного состава соответственно в головке при летних условиях эксплуатации и в подошве – при зимних; σ_t^лето,σ_t^зима – температурные напряжения в поперечном сечении рельса от действия температурных сил, возникающих соответственно при повышении и понижении температуры рельсовой плети относительно нейтральной температуры t₀; [σ _0,2] – допускаемое напряжение (для термоупрочненных рельсов [σ _0,2] = 400 МПа, для незакаленных – 350 МПа).

Бесстыковые плети (в отличие от рельсов стандартной длины) необходимо закреплять на постоянный режим работы пути в определенном температурном интервале (расчетном интервале), определяемом по расчету. Только так можно обеспечить прочность рельсов при самых низких t_min температурах зимой и прочность, и устойчивость при самых высоких температурах рельсов летом t_max.

Расчет интервала температурного закрепления рельсовых плетей рассмотрим для прямого участка и одной кривой.

Рис 4.1. Интервал закрепления на прямом участке

Рис 4.2. Интервал закрепления на кривом участке

4.2 Расчет величины зазора в месте разрыва рельсовой плети

Разрыв рельсовой плети может произойти зимой под действием больших температурных растягивающих сил. В месте разрыва образуется зазор, от величины которого зависит безопасность движения поездов.

Максимальная величина зазора будет в случае разрыва плети при минимальной температуре рельса t_min или при изменении температуры рельса:

, (4.4)

где t₀ – нейтральная температура закрепления.

Эпюра продольных температурных сил, в момент излома имеет вид трапеции.

Рис. 4.3. Эпюра продольных температурных сил в рельсовой плети в момент излома плети зимой

В месте излома концы рельсов окажутся ненапряженными. На некотором расстоянии L_u от места излома напряженное состояние рельсов останется неизменным.

На прилегающих к месту излома участках длиной L_и произойдет частичная разрядка растягивающих сил +N_t, так как на каждой шпале промежуточное скрепление допускает силы сопротивления ограниченной величины (примерно 2 т в узле скрепления), а избыток растягивающей температурной силы преобразуется в продольные деформации укорочения.

Длина участков деформации определяется из выражения:

(4.5)

где N_t – продольная температурная сила, α – коэффициент линейного расширения рельсовой стали, α = 0,0000118 1/⁰С; Е – модуль упругости рельсовой стали, Е = 2,1•10⁶ кг/см²; F_р – площадь поперечного сечения рельса, см²; Δ t_р – фактическое понижение температуры рельса; r_з – зимнее погонное сопротивление продольному перемещению рельсовых плетей.

Если произошел разрыв плети и известны: фактические величины зазора в месте излома; фактическая нейтральная температура закрепления плети; температура рельса в момент излома плети, то величина среднего крутящего момента, приложенного к гайкам клеммных болтов, определяется по формуле:

(4.6)

где λ_u – величина расхождения торцов рельсов в месте излома, м; N_o – число шпал на 1 км пути.

Сопоставляя полученные по формуле моменты с требованиями ТУ-2000, можно сделать заключение о качестве содержания промежуточных скреплений на данной плети.

4.3 Требования по содержанию бесстыковых рельсовых плетей

Все работы по текущему содержанию и ремонту бесстыкового пути производятся при допустимых отступлениях температуры рельсов от температуры их закрепления. Руководитель работ должен определить температуру рельсов, сравнить ее с температурой закрепления, выяснить ожидаемое изменение температуры рельсов к моменту завершения работ и принять решение о возможности производства планируемой работы. Во время работы должен быть организован непрерывный контроль температуры рельсов, осуществляемый с помощью переносных термометров. Постоянный контроль за температурой ведется на специальных температурных стендах дистанций пути в местах, определяемых геофизической станцией дороги, а также на стендах дорожных метеостанций.

Суточные и длительные прогнозы температур рельсов должны быть вовремя сообщены руководству дистанций пути и дорожным мастерам для учета при планировании работ и принятия необходимых мер безопасности в период экстремальных температур рельсов.

Летом с наступлением температур рельсов, близких к наивысшей для данной местности, а зимой при понижении температур на 60 °С и более по сравнению с температурой закрепления или при температуре воздуха -30 °С и ниже на весь период действия таких температур надзор за бесстыковым путем должен быть усилен. Порядок и сроки дополнительных осмотров и проверок бесстыкового пути устанавливает начальник дистанции пути.

В жаркие летние дни требуется особенно тщательно следить за положением пути в плане. Заметные отклонения пути в плане от правильного положения на длине 8-15 м могут служить признаком начала его выброса. При появлении летом при жаркой погоде резких углов в плане следует срочно оградить место неисправности сигналами остановки и немедленно приступить к устранению неисправности, руководствуясь следующими положениями.

При отклонении пути в плане по обеим рельсовым нитям 10 мм на длине 10 м и превышении температуры рельсовой плети более чем на 15 °С относительно температуры закрепления угол в плане разрешается устранять только после разрядки температурных напряжений по обеим рельсовым нитям от места неисправности до ближайшего уравнительного пролета с последующим восстановлением температурного режима работы плети при оптимальной температуре. При невозможности быстрого проведения разрядки необходимо вырезать кусок рельса, следуя технологии.

Если превышение температуры рельса над температурой закрепления меньше 15 °С, то после устранения угла рихтовкой необходимо выполнить регулировку напряжений на участке, включающем место производства работ и примыкающие к нему участки длиной по 50 м, и произвести уплотнение балластной призмы за торцами шпал, включая плечо балластной призмы.

Зимой при низких температурах особое внимание необходимо уделять проверке рельсов, в первую очередь - в местах сварки и на протяженности 1 м в каждую сторону от них и следить за раскрытием стыковых зазоров. При зазорах, близких к конструктивным, и ожидаемом дальнейшем понижении температуры необходимо затянуть гайки клеммных, закладных и стыковых болтов на концах плетей по 50 м, одну пару уравнительных рельсов заменить на удлиненные и произвести регулировку зазоров.

При отступлениях от нормативной ширины балластной призмы на протяжении более 10 м должны обеспечиваться меры безопасности движения поездов в зависимости от величин отступлений и ожидаемых температур. При ширине плеча менее 25 см и ожидаемом повышении температур на 15 °С и более относительно температуры закрепления рельсовых плетей, скорость ограничивается до 60 км/ч или менее в зависимости от конкретного состояния балластной призмы.

5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕКОНСТРУКЦИИ ПУТИ

В течение длительного времени работы по отчистке балласта велись машинами СЧ-600 и СЧ-601. Технические возможности этих машин позволяли производить отчистку на глубину не более 15 см. При такой технологии для повышения стабильности балластной призмы приходилось добавлять в путь до одной тысячи кубических метров щебня на один километр пути. Тогда суммарная толщина слоя чистого щебня при этом составляла не более 20-25 см, что было явно недостаточно для устойчивости работы балластной призмы при современных поездных нагрузках.

В то же время, применяя такую технологию необходимо принимать во внимание, что балласт, обработанный с помощью непрерывной сетки, применяющейся на машинах типа ЩОМ или БМС, нельзя считать в достаточной степени чистым, так как доля засорителей, остающихся в щебне, могла составить 12-15%. И поэтому отремонтированная таким способом балластная призма быстро расстраивалась, так как обладала недостаточной аккумулирующей способностью для накопления засорителей. Подстилающий загрязненный слой щебня, находящийся в зоне высоких напряжений из-за недостаточной глубины очистки, быстро расстраивался от воздействия поездных нагрузок. И как результат применяемые технологии приводили к ухудшению отвода воды из балластной призмы. При этом накопившиеся на откосах засорители вызывали потерю их устойчивости, которая по мере подъемок пути и увеличения толщины балластной призмы продолжала уменьшаться, так как передача поездных нагрузок распространяется и на эту зону земляного полотна, вызывая сплывы и обрушения.

Характеристики

Список файлов ВКР