Особенности текущего содержания бесстыкового пути, страница 4

,                                            (3.18)

где — кромочное напряжение в подошве рельса, кгс/см².

Допустимая сжимающая сила определяется из выражения

,                                               (3.19)

где F – площадь поперечного сечения рельса, см².

Допустимая растягивающая сила определяется по формуле

,                                              (3.20)

Допустимая сжимающая сила по условию устойчивости определяются по формуле

,                                                         (3.21)

где P_кр — критическая продольная сжимающая сила, кгс.

Допустимая сила, действующая в рельсе на протяжении года:

                                                 (3.22)

где Т_a — амплитуда температур, 94 °С:

,                                                    (3.23)

где t_max – максимальная годовая температура, °С

       t_min – минимальная годовая температура, °С

Исходные данные берём из приложения А для скорости движения локомотива 100 км/ч и результаты расчёта сводим в таблицу.

Таблица 3.8 – Установление температурного интервала укладки бесстыкового пути

Расчётная нижняя граница интервала закрепления рельсовых плетей определяется по формуле

,                                                 (3.24)

,                                                     (3.25)

По значениям, определенным выше строим диаграмму температурной работы бесстыкового пути в кривой и на прямом участке (лист 8). Расчетный интервал закрепления рельсовой плети для прямого участка находится в пределах =9,6 ⁰С и =52,3 ⁰С.

Запас на растяжение и сжатие определяется по формулам

,                                          (3.26)

,                                          (3.27)

Значения запаса на растяжение и сжатие рельсовых плетей при верхней и нижней границах оптимального интервала закрепления плетей представлены в таблице 3.9.

Таблица 3.9 – Запас на растяжение и сжатие рельсовых плетей при верхней и

                        нижней границах оптимального интервала закрепления плетей

Граница оптимального интервала, ºС	, тс	, тс
прямая
+25	52,0	60,2
+35	91,1	99,4
кривая R=635м
+25	53,6	61,4
+35	14,5	100,5

Рисунок 3.8– Диаграммы температурной работы бесстыкового пути: а) на прямом участке пути , б) на кривом участке пути.

3.2.3 Влияние стыкового и погонного сопротивлений на температурную работу бесстыкового пути

Наличие в бесстыковом пути значительных продольных сил, возникающих при изменениях температуры и проходе поездов, требует, чтобы по всей длине рельсовых плетей действовали противоположно направленные силы, препятствующие перемещениям пути в горизонтальной и вертикаль­ной плоскостях.

Различают следующие основные виды сопротивлений сопротивление продольному сдвигу всей путевой решетки в балласте, сопротивление поперечному горизонтальному смещению путевой решетки в балласте, сопротивление подъему путевой решетки из балласта, сопротивление повороту рельсов относительно шпал в горизонтальной плоскости, сопротивление сдвигу концов рельсовых плетей в накладках (стыковое сопротивление).

Погонные сопротивления сдвигу путевой решетки (вместе со шпалами) вдоль пути имеют особое значение весной, летом и осенью. В эти периоды перемещения могут происходить за счет недостаточной связи шпал с балластом. После ремонта и выполнения других путевых работ балласт определенное время остается неуплотненным. Норма принимаемого для расчета погонного сопротивления сдвигу шпал щебеночного и асбестового балласта вдоль пути - 13 кг/см при 1840 и 14 кг/см при 2000 шпал/км.

Длина участка «дыхания» конца рельсовой плети в момент наступления максимальной расчетной температуры определяется по формуле

,                                                (3.28)

зимой длина участка «дыхания» определяется по формуле

,                                                (3.29)

где α – коэффициент линейного расширения равный 0,0000118;

       Е – модуль упругости рельсовой стали, 2,1·106 кг/см²;

       F – площадь поперечного сечения рельса, для рельса Р65 F = 82,56 см²;

       R – стыковое сопротивление, тс;

        r – величина летнего и зимнего погонного сопротивления,

             r_л =6,5 кгс/см, r_з = 25 кгс/см;

       t_max, t_min – соответственно максимальная и минимальная температура

                        рельсов;

        t_з – температура закрепления рельсовых плетей.

Влияние погонного сопротивления на длину участка «дыхания» при температуре закрепления плетей 25 ºС отображено в таблице 3.10, при температуре закрепления плетей 35 ºС – в таблице 3.11.

Таблица 3.10 – Влияние погонного сопротивления на длину участка «дыхания» при  температуре закрепления плетей 25ºС

Таблица 3.11 – Влияние погонного сопротивления на длину участка «дыхания» при  температуре закрепления плетей 35ºС

	лето		зима
r, кгс/см	3,25	6,5	12,5	25
lД, м	64,85	32,42	93,5	46,8

Влияние стыкового сопротивления на длину участка «дыхания» при температурах закрепления плетей 25 и 35 ºС показаны в таблицах 3.12 и 3.13 соответственно.