Проект капітального ремонту на дільниці з повторним використанням рейко-шпальної решітки (довжина ділянки - 12 км), страница 11

де   σ_г, σ_n - нормальні напруги в крайках голівки й підошви рейки, Мпа;

σ_tc σ_tр - напруги в поперечному перерізі рейки від дії стискаючих і температурних сил, що розтягують, Мпа;

[σ] - допустиме напруження, приймається рівним [σ]=350 Мпа;

r_n - коефіцієнт запасу міцності,( r_n=1,5).

Температурна напруга, що виникають у рейці у зв'язку з несостоявшемся зміною його довжини при зміні температури на Δt, визначається як

σ_t = а×Е ×Δt ≈ 2,5× Δt, (МПа)                                                  (3.21)

де   Е - модуль пружності рейкової сталі: (Е=210 Г_па);

а - коефіцієнт лінійного розширення (а = 0,0000118 град^-1);

Δt - різниця між температурної рейки, при якій визначають напругу (t_р) і температурою закріплення батога на штам (t_з °С).

Найбільше зміна, що допускається по умові міцності, температури рейкової пліті в порівнянні з її температурою при закріпленні убік

Зниження (по міцності підошви) визначається

                                              (3.22)

За умовами забезпечення стійкості шляхи проти викиду допускається повили, що, температури рейкових плітей не повинне перевищувати певної межі (Δt_у); установленого на підставі теоретичних і експериментальних даних.

Зміна температури, що допускається, рейок у порівнянні з температурою їхнього закріплення убік

Зниження    Δt_р= Δt_пп

Підвищення         Δt_с= Δt_пг+6°

Якщо                    Δt_пг+6° < Δt_у

Або             Δt_с = Δt_у

Якщо                    Δt_пг+6° > Δt_у

де   6° - перевищення температури в порівнянні з розрахункової, котре може бути допущене при необхідності зняття обмежень по укладанню безстикової колії за рахунок деякого підвищення напруги в головці рейки в період максимальних температур.

Можливість укладання безстикової колії й спосіб його експлуатації в конкретних умовах установлюються порівнянням  температурної амплітуди, що допускається, [Т] для даних умов з фактично, що спостерігалася в даній місцевості амплітудою, коливання температури (Та).

Значення Т_а визначається як алгебраїчна різниця між найвищою (t_maxmax) і щонайнижчої (t_mіnmіn) температурами рейки, що спостерігалися в даній місцевості по формулі

T_A= t_maxmax - t_minmin                                                         (3.23)

Допускається температурна амплітуда визначається по формулі

[T_A] = Δt_p Δt_с - [Δt_з],                                                     (3.24)

де   [Δt_з] - інтервал температури, у границях якого можна остаточно закріплювати рейкові пліті, приймаємо [Δt_з] = 10°С.

Якщо з розрахунку T_A ≤ [T], те безстикова колія можна укладати й експлуатувати без сезонних розрядок напруг. У цьому випадку розрахунковий інтервал закріплення рейкових плітей визначається

[Δt_з] = Δt_p+ Δt_с- T_A,                                                (3.25)

Границі інтервалу закріплення, тобто найнижчу  mіn t_з і найвищу max t_з температуру закріплення, визначають по формулі:

min t_з= t_{max max} - Δt_с

 max tз=t_{min min} - Δt_p

Для заданих умов експлуатації розрахунок  змін температури, що допускаються, рейкових плітей і границь температурних інтервалів закріплення наведений нижче.

Розрахунок безстикової колії виконується для заданих умов експлуатації, а саме;

- найбільші швидкості руху вантажних поїздів 80 км/год, пасажирських 100 км/год;

- температура рейок, найбільша за ряд років, t_{max max} =+55 °С, найменша
 t_{mіn mіn} = - 30°С;

- найбільша температурна амплітуда рейок T_A= t_maxmax - t_mіnmіn=+55-(-30)=+85 °С

Розрахунок змін температур, що допускаються, убік підвищення й зниження виконується в такий спосіб

За розрахункові зниження температури завжди приймаються підошви, що допускаються по умовах міцності, на розтягання. У прямій ділянці

Δt_p= Δt_пл=68°С, у кривій Δt_p=66°С.

Розрахункове підвищення температури Δt_с= Δt_у тому що Δt_пг+6° > Δt_у в обох випадках. Отже Δt_с=54°С, а в кривій радіусом 800м

Δtс=47°С.

Режим експлуатації безстикової колії й границі температурного інтервалу закріплення розраховуються в такий спосіб.

У прямій ділянці шляху при V=100 км/год найбільша допускаємая амплітуда, що, температур рейок [T_A] = Δt_p+ Δt_с- 10°С