Технико-экономический выбор конструкции верхнего строения и расчет пути на прочность и устойчивость, страница 6

8) колёса подвижного состава при движении по пути не отрываются от рельса, то есть принимается во внимание безударное, динамическое движение колёс;

9) в основу расчёта положена гипотеза о линейной зависимости между давлением на единицу площади основания шпалы и величиной его упругой просадки под этим давлением;

10) собственный вес  рельса, скреплений и шпал вследствие совершенно незначительного влияния на напряжения в элементах пути не учитывается;

11) расчёт ведётся для заданного сечения пути, находящегося в зоне влияния изолированной неровности на пути, которую колесо проходит со сжатыми рессорами. Таким образом, в расчёте принимается не любое сечение пути, а то, на которое будут воздействовать наиболее мощные силы инерции от влияния изолированной неровности на пути и от колебания кузова, учитываемого через колебания рессор;

12)  из природных факторов принимаются во внимание температурные; кроме того, учитывается различие в модуле упругости подрельсового основания U в летнее и зимнее время;

13) расчёт ведётся по допускаемым напряжениям, а не по долговечности и не по ресурсу.

1.22 Выбор расчётного экипажа

Из всех типов обращающихся на рассматриваемом участке типов подвижного состава необходимо по приближённым формулам выбрать самый неблагоприятный, от которого в рельсах возникают наибольшие напряжения [  ].

Кромочные напряжения в подошве рельсов от обращающегося подвижного состава в прямых или кривых участках пути определяются по формуле

,                                                  (1.17)

где - эквивалентная сила для определения изгибающего момента при динамическом расчёте пути на прочность, учитывающая влияние смежных колёс в расчётном сечении, кгс;

W_п – момент сопротивления рельса относительно подошвы при изгибе в вертикальной плоскости; по [  , стр.43, приложение 5] для рельса типа Р65 W_п = 417 см³;

К – коэффициент относительной жёсткости подрельсового основания и рельса, см^-1;

f_пк – коэффициент перехода от осевых напряжений к кромочным в подошве рельса, учитывающий горизонтальный изгиб и кручение рельса; принимается по [  , стр.44-46, приложение 6] в зависимости от типа подвижного состава и плана линии.

Эквивалентная сила определяется по формуле для приближённых расчётов

                            =Р_ср+2,6S_нп+ΣР_срμ_i,                                                 (1.18)

где Р_ср - среднее значение вертикальных сил от расчётного колеса, состоящее из статической нагрузки и среднего дополнительного давления от колебания рессор, кгс;

Р_ср+2,6S_нп – максимальное давление на рельс от расчётного колеса, кгс;

S_нп - среднее квадратическое отклонение вертикальной силы, вызываемое неровностями пути, кгс;

ΣР_срμ_i - влияние давления соседних колёс экипажа, отстоящих от расчётной оси не далее 3,5 м (среднее значение по каждому колесу), на величину изгибающего момента в расчётном сечении, кгс;

μ_i- функция, учитывающая влияние i-го соседнего колеса на изменение крутящего момента под расчётным колесом.

В формуле (1.17) коэффициент относительной жёсткости подрельсового основания и рельса соответственно для лета К_л, см^-1, определяется по формуле

                                                          (1.19)

где U-  модули упругости подрельсового основания соответственно для лета и  зимы; по [  , стр.42, приложение 4] для рельсов типа Р65 с железобетонными шпалах с эпюрой 1840 шт./км (прямая) U_л = 1500 кгс/см²;

Е - модуль упругости рельсовой стали, равный 2,1·10⁶ кгс/см²;

I- момент инерции поперечного сечения рельса относительного его центральной горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести, по [  , стр.43, приложение 5] для рельсов типа Р65 I =3208 см⁴.

Выбор расчётного экипажа ведётся по прямому участку пути. Таким образом, для лета, при U_л= 1500 кгс/см²; I =3208 см⁴

К_Л =

В формуле (1.17) среднее значение всех вертикальных сил от расчётного колеса Р_ср, кгс, определяется по формуле

                              Р_ср= Р_ст + 0,75Р_р,                                                    (1.20)

где Р_ст - статическая нагрузка колеса на рельс, кгс; принимается по расчётным характеристикам экипажа [  , стр.36, приложение 1, графа3];