Следовательно, для облегчения температурной работы 25-метровых рельсов и уменьшения годовых деформаций наряду с установкой рекомендуемых стыковых зазоров в соответствии с фактической температурой необходимо в полной мере использовать погонное и стыковое сопротивления, стремясь их по возможности повысить за счет своевременного подтягивания стыковых болтов и обеспечения надежной работы противоугонной системы. По мере возможности целесообразен переход от костыльного к раздельному скреплению. Следовательно, обеспечить фактические годовые изменения длины 25-метровых рельсов в пределах конструктивного зазора при существующем промежуточном и стыковом скреплении оказывается практически невозможным, что приводит к значительным температурным силам.
Как известно, температурные силы в стыковом пути при существующем конструктивном зазоре находятся в прямой зависимости от величины годовой амплитуды колебания температуры рельсов.
После закрытия стыкового зазора проявляется торцевое давление и возникает угроза нарушения устойчивости путевой решетки.
При обеспечении изменения стыкового зазора в пределах его конструктивного значения растягивающая температурная сила по одной рельсовой нитке равна величине стыкового сопротивления при прямом ходе. В случае нарушения условий установки зазоров и появления стыковых зазоров больше нормальных возникает дополнительная растягивающая сила, которая стремятся изогнуть и срезать стыковые болты. При определенной величине этой силы может произойти срез болтов и разрыв стыков. Поэтому ошибки в установке стыковых зазоров осложняют температурную работу 25-метровых рельсов и требуют дополнительных трудовых затрат на разгонку и регулировку, а нередко и на разрядку температурных напряжений стыкового пути.
Необходимо отметить, что суммарные температурные (сжимающие и растягивающие) силы в одном и том же районе остаются постоянными. Уменьшение же сжимающих продольных сил с увеличением стыкового сопротивления происходит за счет перевода части температурных сил в растягивающие.
Следует отметить, что по мере увеличения стыкового сопротивления фактические сжимающие силы в пути вначале уменьшаются. При дальнейшем увеличении стыкового сопротивления сжимающие силы в пути резко возрастают. При этом не полностью используется конструктивный стыковой зазор. Кроме того, для каждого типа рельсов с увеличением стыкового сопротивления возрастают растягивающие продольные силы в пути, на преодоление которых требуется больший перепад температуры. Этим самым уменьшается перепад температуры, идущий на формирование температурных сжимающих сил после преодоления всех сопротивлений, что, естественно, приводит к уменьшению сжимающих температурных сил. Указанные растягивающие температурные силы значительно меньше допускаемых по прочности рельсов, и поэтому никаких осложнений при эксплуатации 25-метровых рельсов в зимнее время они вызвать не могут.
Оптимальное стыковое сопротивление обеспечивает раскрытие стыкового зазора в пределах его конструктивного значения, исключает торцевое давление и работу болтов на изгиб. При этом нулевой зазор образуется при наступлении максимальной расчетной температуры, а конструктивная величина стыкового зазора – при минимальной расчетной температуре рельсов. Для каждого типа рельсов величина оптимального стыкового сопротивления неодинакова в различных районах и зависит от годовой амплитуды колебания температуры рельсов.
При дальнейшем увеличении стыкового сопротивления продолжают увеличиваться растягивающие и начинают возрастать сжимающие силы. Увеличение температурных сжимающих сил происходит за счет того, что не полностью используется существующий конструктивный стыковой зазор. При этом оказывается, что в зависимости от условий укладки пути при максимальной температуре рельсов зазоры не равны нулю, а при минимальной расчетной температуре фактические стыковые зазоры меньше конструктивного значения.
Следовательно, при эксплуатации 25-метровых рельсов необходимо постоянно поддерживать высокое стыковое сопротивление за счет подкрепления стыковых болтов, ослабленных воздействием проходящих поездов.
Наряду с систематической смазкой и подкреплением стыковых болтов, для дальнейшего увеличения стыкового сопротивления 25-метровых рельсов потребуется принятие специальных мер, к которым следует отнести замену четырехдырных накладок шестидырными, применение высокопрочных стыковых болтов и запрещение использования графитовой смазки. Эти меры позволят исключить торцевое давление и работу болтов на изгиб. В процессе текущего содержания желательно обеспечивать оптимальное стыковое сопротивление. Опасаться выброса при сильно затянутых стыковых болтах нет никакого основания, так как в любом случае суммарные температурные сжимающие силы, возникающие в результате преодоления стыкового сопротивления будут меньше критической силы по условию устойчивости рельсошпальной решетки против выброса пути. Обеспечить стыковое сопротивление порядка 700...900 кН по каждой рельсовой нити в условиях постоянного динамического воздействия подвижного состава в зоне стыка не представляется возможным даже при высокопрочных стыковых болтах и шестидырных накладках. Все вышесказанное справедливо для 25-метровых рельсов, имеющих конструктивный зазор 21мм.
На основании рассмотренного можно сделать следующие основные выводы:
- при существующем скреплении невозможно повсеместно исключить торцевое давление и изгиб болтов, поэтому необходимо изыскивать все меры по увеличению погонного и стыкового сопротивлений;
- основную роль в температурной работе играет стыковое сопротивление, а влияние погонного сопротивления ничтожно мало и им практически можно пренебречь;
- увеличение стыкового сопротивления обычных рельсов (рельсов нормальной длины) приводит к возрастанию сжимающих и растягивающих температурных сил в пути;
- увеличение стыкового сопротивления длинных рельсов до определенного значения уменьшает сжимающие температурные силы в пути. Дальнейшее увеличение стыкового сопротивления приводит к возрастанию сжимающих сил, при этом существующий конструктивный зазор используется не полностью;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.