Расчет пути на прочность. Основные расчетные характеристики пути и подвижного состава, страница 4

Элемент поезда	Элемент пути	Время года	Р. О.			, Н	, Н
Электровоз ВЛ60к	прямая	лето	I	-4457,99	-4913,64	170292,19	169836,54
		зима		-1121,35	-4056,97	187165,63	184230,01
	кривая	лето		-3784,91	-4860,86	173061,49	171985,54
		зима		-862,201	-3907,19	188915,04	185870,05
4-осный вагон	прямая	лето	I	-17707	-3803,84	198869,04	212772,19
		зима		-10224,6	-6941,21	218176	221459,4
	кривая	лето		-16377,1	-4612,02	202024,77	213789,81
		зима		-9509,58	-7064,88	220196,9	222641,6

1.4 Определение напряжений в элементах ВСП.

Напряжения в рельсе:

;

Напряжения на шпале под подкладкой:

;

Напряжения в балласте:

;

Для примера рассмотрим напряжения в рельсе, на шпале под подкладкой и в балласте при движении по прямой  в летний период электровоза ВЛ60^к и 4-осного вагона:

Напряжения в рельсе:

от воздействия колес электровоза ВЛ60^к:

;

от воздействия колес 4-осного вагона:

;

Напряжения на шпале под подкладкой:

от воздействия колес электровоза ВЛ60^к:

;

от воздействия колес 4-осного вагона:

;

Напряжения в балласте:

от воздействия колес электровоза ВЛ60^к:

;

от воздействия колес 4-осного вагона:

;

Напряжения в элементах ВСП

                                                                                                                  Табл. 6

1.5 Графические зависимости между напряжениями и радиусом кривой.

Рис. 5. Зависимость напряжений в рельсе  от радиуса кривой.

Рис. 6. Зависимость напряжений на шпале под подкладкой  от радиуса кривой.

Рис. 7. Зависимость напряжений в балласте  от радиуса кривой.

1.6 Выводы.

Данные табл. 6 показывают, что наибольшие напряжения в элементах пути возникают в рельсах (); на шпалах под подкладкой они значительно меньше (), уменьшаются в среднем в 50 раз; в балласте напряжения уменьшаются еще в 10 раз и в итоге становятся совсем не значительными ().

Если рассмотреть температурные условия работы ВСП, то наблюдается следующая закономерность: кромочные напряжения  выше летом, чем зимой; напряжения на шпале  и в балласте  наоборот – зимой выше, чем летом.

Допускаемые кромочные напряжения – ;

Допускаемые напряжения на шпале – ;

Допускаемые напряжения в балласте – ;

Из всех найденных напряжений только напряжения на шпале под подкладкой превышают допускаемые. Для избежания этого превышения можно перейти на деревянные шпалы, которые лучше амортизируют, или перейти на более тяжелые рельсы (Р75).

Наибольшее значение напряжений во всех элементах пути имеет место под колесами четырехосного грузового вагона (). В современных эксплутационных условиях именно вагоны, а не локомотивы оказывают наибольшую нагрузку на путь, причем, не только по массовости приложения нагрузки, но и по величине реализуемых сил и вызываемых ими деформаций. К этому следует добавить, что фактические силы и напряжения зачастую бывают выше расчетных вследствие того, что грузовые вагоны имеют большие допускаемые отклонения по ходовым частям и перегруз, доходящий до 17%.