В процессе эксперимента в зависимости от скорости и плана линии определяются:
- нормальные напряжения в рельсах как суммарные от действия всех сил, так и в отдельности от действия вертикальных и горизонтальных сил;
- упругие боковые отжатия рельсов;
- упругое изменение ширины колеи;
- упругое изменение наклона рельсов;
- упругая просадка рельсов;
- реакции от давления рельсов на шпалы в отдельности от вертикальных и горизонтальных внешних сил.
Расчетом, выполняемым при помощи экспериментальных данных, определяются:
- напряжение в шпалах на смятие под подкладками;
- напряжения в балласте под шпалами;
- напряжения на основной площадке земляного полотна;
- динамические коэффициенты, относимые к различным колесам;
- коэффициенты f, учитывающие действия боковых сил и эксцентриситетов приложения вертикальных сил.
Для статических испытаний рельсов применяют тензометр системы Гуггенбергера, а для динамических испытаний – тензодатчики, результаты измерений которых записываются осциллографом на светочувствительную бумагу или пленку.
Для измерения напряжений в балластном слое и в верхних слоях земляного полотна используют индукционные балластные мессдозы.
Для определения ординат изгиба рельса в вертикальной и горизонтальной плоскостях от действия статической нагрузки наиболее удобными являются мессуры (индикаторы) с точностью 0,01 или 0,001 мм. Для соответствующих измерений при действии динамической поездной нагрузки имеется большое количество различных прогибомеров и самописцев.
Кроме того, применяют вертикальные и горизонтальные силомеры, вибромеры, методы киносъемки.
4 Классификация рельсов по длине
4.1 Общие сведения
Длина первых рельсов, применяемых на отечественных железных дорогах, не превышала в основном 1 м. При строительстве магистрали Петербург-Москва укладывались рельсы 5,5 м. Впоследствии длина рельсов возрастала и достигла 15 м. После 1917 г. в связи с введением метрической системы мер стандартная длина рельсов стала 12,5 м. В 1936-37 гг. была неудачная попытка уложить в путь на ряде дорог, в том числе на Урале и в Сибири, 25-метровые рельсы, но трудности, возникшие в процессе их эксплуатации в зимних условиях, вынудили порезать сварные 25-метровые рельсы пополам. Препятствием для внедрения рельсов явилась нехватка конструктивного зазора для компенсации температурных деформаций рельсов, что вызвало зимой раскрытие зазоров сверх конструктивного значения и изгиб болтов, что приводило в последующем к срезу болтов и разрыву стыков.
В Европейской части Союза с 1956 г., а повсеместно с 1961 г., стали применять 25-метровые рельсы. Однако чисто экономический подход к этому мероприятию (экономия металла на стыковом скреплении) не позволили решить ряд технических проблем, вставших перед путейцами (малый конструктивный зазор, низкое стыковое сопротивление, несовершенство требований и рекомендаций по назначению нормальных стыковых зазоров и по их содержанию, одинаковый подход к надежности работы 25-метровых рельсов на прямых и в кривых участках пути и т.п.).
Указанием главного пути управления МПС с 1961 г. разрешена укладка в путь сварных рельсов длиной 37,5; 50; 75 и 100 м, экономический эффект от внедрения которых ожидался соответственно в несколько раз выше, чем для 25-метровых рельсов. Однако трудности, возникшие в процессе эксплуатации таких рельсов, вынудили ЦП МПС запретить укладку сварных рельсов на всей территории Союза. С 1962 г. на станциях Урала и Сибири, где лежали сварные рельсы, начали укладывать бесстыковой путь на костыльном скреплении на всю длину секционного пути, сваривая сплошь лежащие на нем сварные и стандартной длины рельсы.
Началом укладки бесстыкового пути в условиях нормальной эксплуатации в СССР следует считать 1949 г., когда на Томской дороге по предложению инженера М.С. Бочёнкова (впоследствии доктора технических наук, профессора, заслуженного деятеля науки и техники СССР) был уложен бесстыковой путь особой конструкции, названный впоследствии путем с саморазрядкой температурных напряжений. Такая свобода перемещений обеспечивалась специальными промежуточными скреплениями и уравнительными приборами на концах плетей. Для возвращения переместившейся плети на место в средней ее части сооружалось пружинное возвращающее устройство. В 1954–1955 гг. бесстыковой путь конструкции М.С. Бочёнкова был уложен на бывшей Московско-Курско-Донбасской дороге, где эксплуатировался до 1961 г.
Температурно-напряженный бесстыковой путь был впервые в опытном порядке уложен на IV главном пути бывш. Московско-Курско-Донбасской дороги в 1956 г. По условиям эксплуатации пути, в соответствии с выполненными расчетами, на этом участке было необходимо уложить рельсы типа Р65. Однако в то время еще не было машин для сварки рельсов типа Р65 и тяжелее и необходимых для бесстыкового пути раздельных промежуточных скреплений к рельсам типа Р65. Поэтому для ускорения начала эксплуатационных опытов с температурно-напряженным бесстыковым путем ЦНИИ МПС предложил такой способ его эксплуатации, который позволил применить рельсы типа Р50. Сварочные машины, пригодные для сварки рельсов типа Р50, в то время уже имелись. Раздельные скрепления для таких рельсов также уже выпускались.
Конструкция пути на первом участке была усилена укладкой на прямой 2000 шпал на 1 км, уширением балластной призмы и присыпкой на концах шпал валиков щебня высотой 10 см. Плети соединялись уравнительными приборами.
Опыт первого же года эксплуатации бесстыкового пути оказался успешным. Отпали опасения в нарушении устойчивости пути и значительных перемещениях концов плетей. Состояние пути было хорошим. Осложнений в текущем содержании не возникло. Оказалось возможным несколько упростить конструкцию пути: применить стандартную эпюру шпал, не делать валики щебня.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.