Технико-экономический выбор конструкции верхнего строения и расчет пути на прочность и устойчивость, страница 7

0,75 Р_р - среднее значение вертикальных сил, вызываемых колебаниями рессор, кгс;

      Р_р - максимальное значение вертикальных сил, вызываемых колебаниями рессор, кгс, определяется по формуле

                                               Р_р=Ж_р·Z_max,                                                    (1.21)

где Ж_р - жёсткость рессорного подвешивания, приходящаяся на одно колесо принимается по расчётным характеристикам экипажа [  , стр.36, приложение 1], кгс/мм;

Z_max - максимальное значение динамического прогиба рессоры, мм, в общем виде определяется по формуле

                                            ,                                          (1.22)

где и - коэффициенты для определения прогиба рессор, принимаются по  [  , стр.41, приложение 2] в зависимости от типа подвижного состава;

V – максимальная скорость движения рассматриваемого типа подвижного состава на данном участке пути, км/ч.

Так для локомотива ВЛ 80, при скорости его движения на рассматриваемом участке до 90 км/ч Z_max =15 мм; Ж_р = 152 кгс/мм; Р_ст =11500 кгс. Тогда, согласно формулы (1.21)

                           Р_р =15·152 = 2280 кгс;

формулы (1.20)

Р_ср =11500+0,75·2280 = 13210 кгс.

В формуле (1.18) среднее квадратическое отклонение вертикальной силы, вызываемое неровностями пути, определяется по формуле

                     ,                                (1.23)

где a₁= 0,931 - для железобетонных шпал;

β - коэффициент, учитывающий влияние типа рельсов на образование неровностей на пути, для рельсов типа Р65 β=0,87;

ε - коэффициент, учитывающий влияние материала шпал на образование неровностей на пути, принимается для пути с железобетонными шпалами равным 1,0;

γ – коэффициент, учитывающий влияние рода балласта на образование неровностей на пути, для балласта из щебня γ=1,0;

l₀ – расчётное расстояние между осями шпал, см, l₀=50 см при эпюре шпал 2000 шт./км и l₀=55 см при 1840 шт./км;

q_k – вес необрессоренных масс, приходящихся на одно колесо, кгс, принимается по [   , стр.36, приложение 1] в зависимости от типа подвижного состава.

Для локомотива ВЛ 80, при l₀=55 см (прямая); q_k=2760 кгс; Р_ср = 13210 кгс; V=90 км/ч, согласно формулы (1.19):

летом, при U_л=1500 кгс/см²; К_л=0,010176 см^-1; S_НП^л = 2751 кгс;

В формуле (1.24)  μ_i- функция, учитывающая влияние i-го соседнего колеса на изменение крутящего момента под расчётным колесом, определяется по формуле

                 ,                          (1.24)

где  x_i - расстояние от расчётного сечения до рассматриваемого i-го соседнего с расчётным колеса, см.

Для электровоза ВЛ 80 с колёсной формулой 2о-2о с последовательными расстояниями между осями колёсных пар 300-450-300-572-450-300 cм система нагрузок от колёс электровоза создаёт в пути наибольший изгибающий момент и наибольшее давление рельса на шпалу в том случае, когда над расчётным сечением будет располагаться первая ось тележки или вторая ось. При этом х=300 см – расстояние между первой осью тележки электровоза, находящейся над расчётным сечением, и соседней с ней второй осью. Согласно формулы (1.20) ей соответствуют значения μ_i:

- летом, при К_л=0,010176см^-1; Кл·х₁=0,010176·300=3,05; Р_ср = 13210 кгс,

кгс

Согласно формулы (1.20)  эквивалентная сила, кгс, для локомотива ВЛ 80 составляет:

- летом, при Р_ср = 13210 кгс; 2751 кгс; =-680,32 кгс

=13210+2,6·2751-680,32=19682,28 кгс;

Тогда для локомотива ВЛ 80 согласно формулы (1.17):

- летом, при =19682,28 кгс; W_п =404 см³; К_л=0,010176см^-1; на прямой по [  , стр.44, приложение 6]  f_пк =1,08

 кгс/см²;

Расчёт значений кромочных напряжений в подошве рельса от воздействия на путь других обращающихся по рассматриваемому участку типов подвижного состава выполнен в табличной форме. Результаты расчёта сведены в таблицу 1.4

Таблица 1.4 – Расчёт кромочных напряжений в подошве рельса от подвижного состава