Не спешите наказывать монтера. Стратегия текущего содержания пути в Великобритании. Гидравлический способ удаления покрытий, страница 82

На рис. 1 показан график исходных стрел неровностей и график рассчитанных ординат неровностей для несимметричной хорды (8 см + 16 см).

Рис. 1. График исходных стрел и расчетных ординат неровностей поверхности рельса

На рис. 2 показан график расчетных стрел неровностей и график погрешностей стрел неровностей рельсов.

Рис. 2. График расчетных стрел и погрешностей их определения

К особенностям данного расчетного метода следует отнести возможность выявления как низкочастотных составляющих неровностей, так и высокочастотной структуры.

На графике расчетных стрел (см. рис. 2) наглядно видно полное повторение с исходными стрелами неровностей, а на графике погрешности определения расчетных стрел можно заметить отсутствие влияния частоты и амплитуды расстройств пути на погрешность расчета, что является отличительной особенностью данного метода.

Методика расчета максимальной динамической силы удара колес на рельсы в зависимости от геометрического состояния рельсов в стыковой зоне

Расчеты максимальной динамической силы удара колес в зоне стыков рельсов в зависимости от геометрического состояния концевых участков рельсов были выполнены в соответствии с проектом «Методическими указаниями по расчету нестационарного напряженно-деформированного состояния пути на деревянных и железобетонных шпалах в зоне стыка рельсов», утвержденных ЦП МПС 30.12.2002 г. Основы методических указаний изложены в [4].

На рис.3 представлен модуль частотной характеристики, определяющей динамическую силу в контакте колеса и рельса при входном воздействии в системе в виде ускорения сближения центра колеса относительно центра тяжести рельса.

Рис. 3. Модуль частотной характеристики |WQ (iw)| колебательной системы, определяющей силу при ударе

На рис. 4 представлена импульсная переходная функция динамической силы в контакте колеса и рельса, возникающей при единичной скорости сближения колеса и рельса.

Рис. 4. Импульсная переходная функция hQ(t), определяющая динамическую силу при единичной скорости сближения колеса и рельса

Дополнительные требования к прямолинейности рельсов в зоне стыков (Окончание)

На рис. 5 дан график изменения во времени суммарной динамической и статической сил взаимодействия колеса и рельса в зоне стыка при движении колесной пары со скоростью до 72 км/ч (20 м/с).

Pис. 5. Расчет динамической силы Qд воздействия колеса на стык рельсов

Как видно из рис. 5, сначала происходит снятие нагрузки с колеса за счет возникновения центростремительного ускорения, действующего на колесную пару при ее вращении относительно задержавшегося мгновенного центра вращения (пятно смятия на отдающем конце рельса). Затем происходит удар за счет начальной вертикальной скорости вступления колеса на принимающий конец рельса, и через некоторый промежуток времени снимается влияние центростремительного ускорения на колесо. Расчет произведен при «мертвой» зоне е0 = 40 мм между точками касания колеса и рельса в стыковой зоне. При этом максимальная сила соударения составила 400 кН.

Подобного рода расчеты были произведены при различных значениях «мертвой» зоны е0.

Результаты расчетов представлены в табл. 2.

Таблица 2

Расчет максимальной динамической силы удара Qдр в стыке рельсов в зависимости от геометрического состояния с учетом «мертвой» зоны в стыках

Параметр

Величина «мертвой» зоны е0, мм

30

40

60

80

100

Qдр, кН

280

420

640

820

980

При статической нагрузке колеса на рельс в зоне стыка 200 кН разность углов поворота сечений рельса за счет упругих деформаций составляет 4·10-3 рад, т. е. на порядок меньше значения этого параметра, связанного с нарушением геометрии рельса.