Расчет пути на прочность. Основные расчетные характеристики пути и подвижного состава, страница 6

, для прямого участка:

летом:

, зимой:

, для кривого участка:

летом:

, зимой:

.

Для удобства все найденные значения сведем в таблицу:

Табл. 8

,

МПа

,

МПа

,

°С

, МПа

10

15

20

25

лето

прямая

-

115,92

90,99

25,2

37,8

50,4

63,0

кривая

-

96,13

101,20

зима

прямая

101,4

-

98,48

кривая

100,5

-

101,20

Проверка выполнения условия прочности:

, в прямой летом:

, в кривой летом:

,

Остальные значения напряжений сведены в таблицу:

Табл.9

, МПа

R=

R=650м

,

МПа

25,2

157,02

155,85

37,8

169,62

168,45

50,4

182,22

181,05

63,0

194,82

193,65

,

МПа

25,2

175,896

150,169

37,8

188,496

162,769

50,4

201,096

175,369

63,0

213,696

187,969

Ни одни из значений  и  не превышает предельно-допускаемое значение .

3.2 Определение возможного режима эксплуатации бесстыкового пути.

Годовая амплитуда температур для Гатчины:

,

,

;

Определим допустимые значения годовой температурной амплитуды, исходя из расчетов прочности и устойчивости:

, где – температура закрепления рельсовых плетей ();

по условиям устойчивости:

, по условиям прочности:

,

Допускаемые минимальные интервалы температур  берутся наименьшие из  и :

для прямой: ,

,

, для кривой: ,

,

;

Поскольку  для прямой и для кривой, то в расчет принимаем  для прямой и  для кривой:

для прямой:

, для кривой:

;

Для прямого и кривого участков пути допустимые значения годовой температурной амплитуды Т больше годовой температурной амплитуды для выбранного района ТА, следовательно, эксплуатировать бесстыковой путь можно без сезонных разрядок.

IV. Определение напряжений на основной

площадке земляного полотна.

Основные предпосылки и допущения к расчетной схеме:

1. Напряжения определяются на трех шпалах – расчетной, соседней слева, соседней справа (,,).

2. Криволинейные эпюры давления от шпалы заменяются на треугольную для расчетной и прямоугольную для соседних.

3. Напряжение на основной площадке земляного полотна зависит от напряжения в балластном слое, толщины балластного слоя, расстояния между шпалами и ширины постели шпал.

Напряжение на основной площадке земляного полотна определяется по формуле:

, где  – напряжение на основной площадке от расчетной шпалы (шпала 1);

 – напряжение на основной площадке от соседней шпалы слева (шпала 2);

 – напряжение на основной площадке от соседней шпалы справа (шпала 3).

Определим напряжение на основной площадке земляного полотна от воздействия электровоза:

Рис. 9. Расчетная схема под расчетной шпалой (шпала 1).

Напряжение под расчетной шпалой (I):

, где r = 0,7 (для железобетонных шпал);

m – коэффициент концентрации напряжений,

,

,

,

;

l – расстояние между шпалами (из табл. 1);

 – площадь полушпалы с учетом изгиба (из табл. 1);

С1 = 0,276;

С2 = 0,138;

от I оси:

,

;

от II оси:

,

;

от III оси:

,

;

,

,

,

.

Напряжение под соседней шпалой:

, где Аh = 0,213;

Рис. 10. Расчетная схема под соседней шпалой (шпала 2).

от I оси:

,

;

от II оси:

,

;

от III оси:

,

;

,

,

.

Напряжения на основной площадке земляного полотна под шпалой 3 определяются аналогично напряжениям под шпалой 2, учитывая разное положение шпал относительно осей электровоза.

Рис. 11. Расчетная схема под соседней шпалой (шпала 3).

,

;

,

;

,

;

,

,

;

Напряжение на основной площадке земляного полотна от воздействия колес электровоза:

Напряжение на основной площадке земляного полотна от воздействия колес четырехосного вагона определяется по аналогичной схеме.

Рис. 12. Расчетная схема под расчетной шпалой (шпала 1).