В соответствии с рассмотренными методическими положениями стрелы вертикальных неровностей в стыковой зоне (общей протяженностью 400 см с дискретностью 1 см) были преобразованы в фактические ординаты.
На рис. 6. в качестве примера представлен график фактических ординат вертикальных неровностей поверхности катания рельса в зоне стыка.
Рис. 6. График фактических ординат вертикальных неровностей поверхности катания рельса в зоне стыка |
Исследовались рельсы типа Р65 производства Нижнетагильского металлургического комбината (НТМК), нетермоупрочненные из низколегированной стали с высокой прямолинейностью, уложенные в путь с железобетонными шпалами и щебеночным балластом. В период измерений величина пропущенного тоннажа составила 60 млн. т брутто.
На графике можно заметить разницу в вертикальных ординатах принимающего и отдающего концов рельсов. Это обстоятельство объясняется повышенным ударным воздействием колес подвижного состава на принимающей части стыка.
В результате расчетов были построены графики фактических углов наклона поверхности катания рельса относительно его горизонтальной оси для рельсов с различными геометрическими характеристиками концевой зоны. Данные характеристики для принимающего и отдающего концов рельсов совмещались на одном графике. В результате аппроксимации углов отдающего и принимающего концов рельсов получены данные углов поворота касательной к колесу относительно горизонта.
Эти данные представлены на рис. 7.
Рис. 7. Графики углов наклона поверхности катания рельса относительно его горизонтальной оси |
Полученные зависимости позволили определить так называемую мертвую зону при взаимодействии колеса и рельса в стыковой зоне.
В первом случае (рис. 7, а) «мертвая» зона составила 25 см, во втором (рис. 7, б) — 50 см, в третьем (рис. 7, в) превысила 60 см.
Максимальные динамические силы удара колеса на рельсы в стыковой зоне в зависимости от геометрического состояния («мертвой» зоны) определяются в соответствии с методикой в [4].
На основе данных табл. 2 и результатов, отображенных на рис. 7, получены значения максимальной динамической силы (табл. 3).
|
|||
Параметр |
Величина «мертвой» зоны е0, мм |
||
25 |
50 |
60 |
|
Qдр, кН |
240 |
550 |
640 |
Примечание: Расчеты проводились для скорости движения грузовых поездов 72 км/ч (20 м/с). |
Таким образом, в данной статье решена задача определения максимальной динамической силы, возникающей при проходе колесом стыковой зоны рельсов различного качества по прямолинейности.
Полученные результаты позволяют сформулировать требования к качеству и условиям входного контроля на РСП для рельсов, предназначенных для участков скоростного движения.
Для разработки указанных требований необходимо обратиться к полученным ранее результатам, а именно графикам фактических углов наклона поверхности катания рельса относительно его горизонтальной оси j(x) (см. рис. 7) и значениям максимальной динамической силы, возникающей при проходе колесом стыковой зоны рельсов различного качества по их прямолинейности (в зависимости от величины «мертвой» зоны e, табл. 3):
(8) |
Используя данное выражение, можно определить, насколько уменьшается величина «мертвой» зоны e при различной обрезке концов рельсов. Из графика (рис. 8) видно, что обрезка концевых участков рельсов только по 30 см приведет к уменьшению e почти в 2 раза, что снижает максимальную динамическую силу в данном случае с 640 до 310 кН.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.