Другие предметы \ Изыскания и проектирование железных дорог

Расчеты верхнего строения пути. Расчеты пути на прочность. Классификация рельсов по длине. Расчеты бесстыкового пути, страница 12

Тип

экипажа

Рст,

кгс

Рр,

кгс

0,75Рр,

кгс

Рср=Рст+0,75Рр,

кгс

Sнп,

кгс

μ Рср,

кгс

,

кгс

σкп,

кгс/см2

ЧС-4

10500

1305

979

11479

для лета

4660

-184

23411

1151

для зимы

6043

+66

27256

1127

ВЛ80

11500

2280

1710

13210

для лета

3821

+117

23262

981

для зимы

4955

+78

26171

928

Четырёх-осный

грузовой

вагон

10500-10550

3600

2700

13250

для лета

2301

-969

18223

839

для зимы

2984

-332

20637

799

Пассажир-ский

вагон

7125

2166

1625

8750

для лета

2201

-73

14400

635

для зимы

2854

69

16239

602

Восьмиос-ный

грузовой

полувагон

10550

2800

2100

12650

для лета

2175

-925

17380

800

для зимы

2820

-317

19665

761

Расчетным называется экипаж, от которого возникают наибольшие напряжения.

3.5 Допускаемые напряжения в элементах пути

Полученные расчетом значения напряжений в элементах пути сравнивают с допускаемыми. В Правилах расчета 1954 г. Допускаемые напряжения для рельсов типа Р43 и тяжелее были установлены исходя из []=3500 кгс/см2 с учетом температурных напряжений в рельсах, не учитываемых при расчетах на прочность стыкового пути, и соответствующим коэффициенту запаса. Для новых рельсов [] можно принимать 4000 кгс/см2.

Допускаемые напряжения для рельсов (растяжение в кромке подошвы и сжатие в кромке головки) установлены из минимально вероятного значения указанного условного предела текучести рельсовой стали.

                                                            []                    []

для звеньевого                                    240                        320

для бесстыкового                                          200                        260

Допускаемые напряжения на смятие древесины шпал под подкладками в зависимости

от типа верхнего строения пути;

от локомотива в тяжелом, среднем и легком типе соответственно 12, 16 и 20 кгс/см2. Для нетиповых конструкций пути от локомотивов и вагонов допускаются напряжения на деревянные шпалы соответственно 30 и 27 кгс/см2;

от вагонов соответственно 11, 15 и 18 кгс/см2. Допускаемые напряжения в прокладках на железобетонных шпалах могут ориентировочно применяться в пределах 25-30 кгс/см2.

Рекомендуемые допустимые напряжения в балласте

Балласт

Под локомотивной нагрузкой

Под вагонной нагрузкой

Щебеночный 25-70

Асбестовый

Щебеночный 5-25

Гравийный и ракушечный

Песчаный и гравийно-песаный

5,0

5,0

4,0

3,0/3,9

2,75/3,5

3,25

3,25

2,60

2,25/2,9

2,0/2,6

Допускаемые напряжения в грунте основной площадки здорового и вполне исправного полотна в нормальных условиях эксплуатации составляет 0,8кгс/см2.

Экспериментальная оценка прочности и устойчивости пути

Наиболее крупные нововведения на ж.д. транспорте, относящиеся к конструкциям пути, устройству рельсовой колеи, а также к конструкциям ходовых частей подвижного состава, наряду с тщательной их оценкой расчетами подвергаются такому же тщательному экспериментальному исследованию. Установление допускаемых скоростей движения новых экипажей производится экспериментально. Многие теоретические формулы нуждаются в пополнении их коэффициентами, численные значения которых чаще всего получаются экспериментально. В частности, характеристики упругости пути вообще не могут быть получены теоретически, а определяются опытным путем.  

В 1925 г. было организовано специальное Путевое бюро для производства экспериментальных исследований в области пути, которое преобразовали в путеиспытательную лабораторию ВНИИЖТа. В 1936 г. В НИИЖТе была создана подвижная лаборатория динамических испытаний паровозов. ДИИТе проведены большие исследования по взаимодействию пути и подвижного состава с использованием киносъемки.

Определение модуля упругости

Для определения Uиспользуем выражение:

При этом экспериментально определяются значения осадок рельса y, соответствующие определенным значениям одиночной сосредоточенной нагрузки Р. Так как элементы рельсового пути с костыльным скреплением собирают без тщательной подгонки, то для него характерно неплотное прилегание друг к другу взаимодействующих элементов, т.е. люфты.

В связи с этим жесткость пути нелинейна. На разных интервалах деформаций, т.е. при разных нагрузках, жесткости пути отличаются друг от друга. На графиках, связывающих деформации пути с нагрузками, это изображается двумя линиями, имеющими разные углы наклона с относительно резко выраженной точкой перелома. Для первой части кривой, когда выбираются люфты между элементами верхнего строения пути, характерно более быстрое нарастание деформаций, чем для второй. Поэтому при определении жесткости и модуля упругости принимаются приращения величин Р и у в интервалах от 4 до 8 тс.

Винтовые домкраты, упираясь в специальный вагон, создают нагрузку, величина которой определяется динамометром сжатия (Кольцо Вацау). Для измерения просадок рельса применяются индикаторы часового типа (мессуры). Обычно жесткости и модули упругости определяются по обеим ниткам в нескольких сечениях (не менее трех), по три нагружения в каждом.

Аналогично после первоначального обжатия прокладок усилием 2 тс определяется жесткость и модуль упругости подрельсовых и нашпальных путевых прокладок из разных материалов.

Изучение воздействия на путь нового подвижного состава

Скачать файл