Расчет пути на прочность. Определение динамической нагрузки колеса на рельс, страница 12

z – глубина;

b – ширина нагрузки, принимаемая равной 4,6м;

y – расстояние от оси симметрии прямоугольной полосовой нагрузки до расчетного сечения, принимается равной 0;

р=0,16;

Расчеты ведутся в табличной форме, приведенные в таблице№3.

z	z/2,7	Jp1	Р0	σp	z/4,6	Jp2	р	σвс
0	0	1,0000	0,61	-0,6100	0	1	0,16	-0,16
2	0,74	0,6756	0,61	-0,4121	0,43	0,858522	0,16	-0,13736
4	1,48	0,4023	0,61	-0,2454	0,87	0,607826	0,16	-0,09725
6	2,22	0,2776	0,61	-0,1693	1,3	0,452957	0,16	-0,07247
8	2,96	0,2124	0,61	-0,1295	1,74	0,353478	0,16	-0,05656
10	3,7	0,1748	0,61	-0,1066	2,17	0,283739	0,16	-0,0454
12	4,44	0,1467	0,61	-0,0895	2,61	0,235043	0,16	-0,03761
14	5,19	0,1263	0,61	-0,0770	3,04	0,207826	0,16	-0,03325
16	5,93	0,1115	0,61	-0,0680	3,48	0,186087	0,16	-0,02977

По результатам расчетов строится график зависимости Z() и Z()

Определение возможности укладки бесстыкового пути.

Возможность укладки бесстыкового пути определяется сравнением допустимой амплитуды температур для данной конструкции пути и условий эксплуатации с фактически наблюдающейся в данной местности максимальной годовой температурной амплитудой.

[T]>=Та

Та определяется алгебраической разностью максимальной температуры летом и минимальной температуры зимой.

Та=tmaxmax-tminmin

Необходимо учитывать, что температура рельсов летом может превышать температуру воздуха на 20 градусов. Для Пировской tmaxmax=56º,

tminmin=-57º.

[T] определяется по формуле:

[T]=[Δty]+[Δtp]-[Δtз]

[Δty] – допускаемое повышение температуры  рельсов по сравнению с температурой закрепления, определяемое по устойчивости пути против выброса.

[Δtp] – допускаемое понижение температуры рельсов относительно температуры закрепления, определяемое по условию прочности рельсов при совместном действии поездной нагрузки и растягивающих температурных сил.

[Δtз] – минимальный интервал температур, в котором производят закрепление плетей.

Кроме прочности пути зимой путь проверяют по величине зазора при изломе рельсовой плети λ.

Определение Δty.

Δty=

[Pt-y] – допустимое по условию устойчивости значение горизонтальной силы.

Α – коэффициент линейного расширения =0,0000118 1/ºС

F – площадь поперечного сечения рельса (для Р65 F=78,24*10^-4 м²)

[Pt-y]=Pk/Ky

Pk-критическая сила,при которой путь потеряет устойчивость.

Ky-коэффициент запаса(для прямой-1,5 для кривой-2).

Pk определяется по формуле Першина:

Pk=A/I^α*k1*k2*k3

A,α-эмпирические коэффициенты,зависящие от типа рельсов и плана линии.

(для прямой A=5830,α=0.585,для кривой A=2480,α=0,232)

К1-коэф-т,учитывающий сопротивление балласта поперечному перемещению шпалы =1,

К2-коэф-т,учитывающий эпюру шпал.для1600-0,9

Для 1840-1

К3-коэф-т,учитывающий степень затяжки клеммных болтов К3=1

I=0,003

Pk=5830/3^0,585*1*0,9*1=2759 кгс

[Pt-y]=2759/1,5=1839,5 кгс

Δty=1839,5*100/50*78,24=47 совподает с экспериментальными данными.

Δty=22-в кривой не совпадает с эксп. данными, значит выбираем эксп. данные=36.

Определение Δt_p.

Kn*σk+σt<=[σ]

σk=1025,0334-прямая

σk=1441,8687-кривая

[σ]=400 МПа-для термоупр. рельсов

[σ]=350 МПа-для незакал. Рельсов

σt=2,5Δt

[tp]= ([σ]-Kn* σk)/2,5