Расчет железнодорожного пути на прочность и устойчивость, страница 3

Тип экипажа	Pст, кгс	Pр, кгс	0,75Pр, кгс	Pср=Pст+0,75Pр, кгс	Sнп,* кгс	åPсрm, кгс	РIэкв, кгс	σкп, кгс/см2
Вагон грузо- вой четырех- осный с те-лежками ЦНИИ-ХЗ-0	10500	4048	3036	13536	2517 3280	-1114 -464	18904 21600	905 878
Вагон   грузо- вой шести-осный      с тележками УВЗ-9у	10700	3167	2375	13075	2547 3319	-1076 -448	18621 21256	955 926
Вагон грузо-вой восьми-осный с тележками ЦНИИ-ХЗ-0	10550	3052	2289	12839	2387 3111	-720 -280	18325 20648	891 853
ТЭП-70	10500	1874	1406	11906	4001 5214	-57 101	22252 25563	1133 1105
2ТЭ10Л	10650	1549	1162	11812	3329 4339	-353 -11	20114 23082	1039 1013

*Примечание: в числителе кромочные напряжения в подошве рельсов летом; в знаменателе— зимой.

На основании данных таблицы 1.2 за расчётный экипаж принимается экипаж локомотива ТЭП-70 , от которого в рельсах летом и зимой возникают наибольшие кромочные напряжения, составляющие соответственно 1133 и 1005 кгс/см².

1.5  Расчёт бесстыкового пути на устойчивость

Напряжения в рельсах бесстыкового пути, возникающие от совместного дейст­вия поездной нагрузки и в результате изменения температуры рельсов не должны превышать допускаемые [σ]=3500кгс/см², т. к. при определенных условиях может произойти нарушение устойчивости рельсовой колеи.

Для обеспечения устойчивости рельсовой колеи требуется, чтобы возникаю­щие в ней продольные сжимающие силы не превосходили критических, при ко­торых возможен выброс пути. Значение критической силы Р_к зависит от конст­рукции, состояния пути и от плана линии.

Возможность выброса бесстыкового пути вбок на прямом участке определяет­ся по формуле:

                                                               (1.8)

 Возможность выброса пути вбок на кривой вычисляется по формуле:

                                                                                (1.9)

Возможность выброса пути вверх определяется по формуле:

                                     (1.10)

где Р_к—критическая сила, кгс;

        р—погонное сопротивление продольному перемещению рельсошпальной

              решетки, кгс/см [27, приложение 12];

 (I_рш)_г—момент инерции рельсошпальной решетки в горизонтальной плоскости

              относительно вертикальной оси, см⁴. При раздельном скреплении на

              железобе­тонных шпалах—(I_рш)_г = 5I_Г; [27, приложение 5];

       Е—модуль упругости рельсовой стали, Е=2,1*10⁶ кгс/см²;

       F—площадь поперечного сечения рельса, см² [27, приложение 5];

       q—погонное сопротивление балласта перемещению колеи поперек пути,

              кгс/см [27, приложение 12];

       l_k—длина волны искривления при выбросе, см;

       R—наименьший радиус кривой участка, на котором намечается укладка

            бес­стыкового пути, см;

       I—момент инерции рельса относительно его центральной горизонтальной

            оси, проходящей через центр тяжести, см⁴ [27, приложение 5];

      g—погонное сопротивление перемещению колеи в вертикальной плоскости

           (вес рельсов, скреплений, шпал с учетом сопротивления балласта), кгс/см

           [27, приложение 12].

Критические силы определяются методом итераций (расчет сделан с применением ЭВМ)

1.6  Результаты расчета на прочность и устойчивость на ЭВМ

       ТЭП70 3о-3о                                               

       Р_ст, кгс : 10500

       Ж_р, кгс/см :  96.5

       Q_к, кгс : 1415

       d, см : 105

       l₁, см :   220

       l₂, см :   240

       А_р :  7.90

       B_p : 0.00080

        e₀, см : 0.047

       кривая R=600 м

          f_пк : 1.340

          m_гк : 1.376

       шпалы - железобетонные

          w полушпалы, см² : 2975

          b, см : 24.5

       рельсы - Р65

          w рел.подкладки, см² : 490

       износ - 6 мм

          I, см⁴ : 3208

          W_п, см³ : 417

          W_г, см³ : 330

          (I_рш)_г, см⁴ : 2200

          F рельса, см² : 78.24

       балласт - щебень

          U _лето, кгс/см² : 1670

          U _зима, кгс/см² : 3340

          бетта : 0.87

          гамма : 1.0

          p, кгс/см : 14

          q, кгс/см : 9.0

          g, кгс/см : 6.68

       t_макс, C° :  55

       t_мин, C°  : -38

       длина уравн.рельса, м : 12.5

       p_л, кгс/см : 6.5

       p_з, кгс/см : 25

       R_ст, кгс : 20000

        ЛЕТО

        V= 40

        момент М рассчитан по варианту 3

        давление Q рассчитано по варианту 3

           h  │   G_h     ║   переменные  

       ───┼─ ───╫────────────────

          20 │ 0.8682 ║  S=1253.1

          40 │ 0.5839 ║  G_ш=11.2327

          60 │ 0.4801 ║  G_б=1.8501

          80 │ 0.4147 ║  G_п-о= 541.3

        100 │ 0.3631 ║  G_г-о= 684.0

        120 │ 0.3209 ║  G_п-к= 725.3

               │             ║  G_г-к= 744.8

               │             ║  М=225711

               │             ║  Q=  5504

        V= 60

        момент М рассчитан по варианту 3

        давление Q рассчитано по варианту 3

           h  │   G_h     ║   переменные  

      ───┼── ─ ─╫────────────────

          20 │ 0.9757 ║  S=1927.3

          40 │ 0.6586 ║  G_ш=12.6798

          60 │ 0.5421 ║  G_б=2.0884

          80 │ 0.4684 ║  G_п-о= 609.7

        100 │ 0.4103 ║  G_г-о= 770.4

        120 │ 0.3626 ║  G_п-к= 817.0

               │             ║  G_г-к= 838.9

               │             ║  М=254243

               │             ║  Q=  6213