Особенности работы звеньевого пути без сезонной разгонки и регулировки зазоров, страница 12

Анализируя рисунок 3.2 и данные таблицы 3.3, следует отметить, что i мере увеличения стыкового сопротивления фактические сжимающие силы пути до определенного значения уменьшаются. При дальнейшем увеличе* нии стыкового сопротивления сжимающие силы в пути резко возрастают, При этом неполностью используется конструктивный стыковой зазор, фак­тическую величину которого в каждом конкретном случае можно опреде­лить по формуле (3.15). 600

Рисунок 3.2 - Влияние стыкового сопротивления на сжимающие силы 25-метровых рельсов при 7"= 100 °С

88

— - —		^стягивающие силы, кН		Сила	Сжимающие силы
Тип рельсов	стыкового сопротивле­ния R, кН	по одной рельсовой нити	в пути	торцевого давления NT, кН	по одной рельсовой нити, кН	в пути nc», КН
Т50	0	0	0 п	480 595	595	1190
Р65	0	о                 п                695			695	1390
Р75 Т50 П£С	0 _ 150 1^П	___ -------  — ------- 150 150	300 300	180 295	330 445	660 890

300

480

480 _480_

600

600

_600_

700

700

_7QQ_ 900 900 900 _ 1200 1200 1200

[     Р75     1        600        |        6UU        [ .  i^yy    i__________________ ,__________

i       * Наименьшие силы в пути возникают при оптимальном стыковом сопротивлении, кото |рое в заданном районе для рельсов типа Р50 составляет 240, типа Р65 - 297 и для Р75 -347 кН. Сжимающие силы соответственно будут равны 480. 594 и 694 кН.

** При стыковом сопротивлении R > /?_олт конструктивный зазор используется частично.
|   *** С  учетом   преодоления  сил   погонного  сопротивления   костыльного  крепления   и
! противоугонов указанные значения сжимающих сил, возникающих в пути, увеличиваются от
: 20 до 70 кН,______________________________

Кроме того, из таблицы 3.3 видно, что для каждого типа рельсов с уве­личением стыкового сопротивления возрастают растягивающие продольные силы в пути, на преодоление которых требуется больший перепад темпера­туры. Этим самым уменьшается перепад температуры, идущий на формиро­вание температурных сжимающих сил после преодоления всех сопротивле­нии, что, естественно, приводит к уменьшению сжимающих температурных сил. Указанные растягивающие температурные силы значительно меньше допускаемых по прочности рельсов, и поэтому никаких осложнений при эксплуатации 25-метровых рельсов в зимнее время они вызвать не могут.

Таблица подтверждает нецелесообразность слабой затяжки стыковых болтов, так как наибольшие сжимающие температурные силы возникают

89

при отсутствии стыкового сопротивления или при стыковом сопротивлени незначительно отличающемся  от нуля.  Нерациональным оказывается обеспечение чрезмерно высоких стыковых сопротивлений, т. е. сопротш ний больше оптимальных. Наряду с дополнительными затратами на пос янное подкрепление стыковых болтов в пути будут возникать значительн температурные силы, что явно нецелесообразно. При этом фактическая личина изменения стыкового зазора будет меньше конструктивной его личины. Так, например, при стыковом сопротивлении 450 кН сжимаюв силы в пути составят 900 кН, а величина годовых изменений длины 25-меТ|дм вого рельса типа Р65 не превысит 16,5 мм. Растягивающие продольные си* лы при этом по каждой рельсовой нити достигнут 450 кН.

Наименьшие сжимающие силы в пути возникают при оптимальном сты.: ковом сопротивлении, величина которого для каждого конкретно рассмат­риваемого района зависит от типа рельсов.

Так, например, для рассматриваемого примера годовой амплитуды ко» лебания температур рельса оптимальное стыковое сопротивление для рель­сов типа Р50, Р65 и Р75 соответственно составляет 240, 297 и 347 кН (см; рисунок 3.2).

3.3 Оптимальное стыковое сопротивление                                                      :

Величина оптимального стыкового сопротивления в каждом конкретном

случае

R_om=aEF

Оптимальное стыковое сопротивление обеспечивает раскрытие стыков го зазора в пределах его конструктивного значения, исключает торцев давление и работу болтов на изгиб. При этом нулевой зазор образуется ,._г— наступлении максимальной расчетной температуры, а конструктивная веЩ личина стыкового зазора - при минимальной расчетной температуре рель­сов. Для каждого типа рельсов величина оптимального стыкового сопро­тивления неодинакова в различных районах и зависит от годовой амплиту­ды колебания температуры рельсов (рисунок 3.3).

При дальнейшем увеличении стыкового сопротивления продолжают уве­личиваться растягивающие и начинают возрастать сжимающие силы. Уве­личение температурных сжимающих сил происходит за счет того, что не­полностью используется существующий конструктивный стыковой зазор. При этом оказывается, что в зависимости от условий укладки пути при мак­симальной температуре рельсов зазоры не равны нулю, а при минимальной расчетной температуре фактические стыковые зазоры меньше конструктив­ного значения. Аналогичная картина характерна и для других районов.

90

Рисунок 3.3 - Зависимость оптимального стыко­вого сопротивления от годовой температурной амплитуды

Следовательно, при эксплуатации 25-метровых рельсов необходимо по­стоянно поддерживать высокое стыковое сопротивление за счет подкрепле­ния стыковых болтов, ослабленных воздействием проходящих поездов.