Проектирование железнодорожного пути
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
изолированные плавные неровности на поверхности катания, отнесенное к общему числу таких колес (в %), эксплуатируемых на участке;
(1-t) - количество колес (в %), имеющих непрерывную плавную неровность на поверхности катания.
Обычно при отсутствии конкретной информации принимается средний процент осей, имеющих изолированную плавную неровность, равной 5%, соответственно - непрерывную плавную неровность 95%. С учетом этого допущения формула принимает вид:
S = , Н
Среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс Sр от вертикальных колебаний надрессорного строения определяется по формуле:
Среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс Sнп от сил инерции необрессоренных масс возникающих при при проходе изолированной неровности пути определяется по формуле:
Среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс Sннк от сил инерции необрессоренной массы при движении колеса с плавной непрерывной неровностью на поверхности катания определяется по формуле:
Среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс Sинк от сил инерции необрессоренной массы, возникающих из-за наличия на поверхности катания изолированных неровностей определяется по формуле:
yмах - наибольший дополнительный прогиб рельса при вынужденных колебаниях катящегося по ровному рельсу колеса с изолированной неровностью на поверхности катания.
Пример расчета:
-для 6-осного вагона:
-для лета:
для прямой:
Расчеты выполнены с помощью программы Microsoft Excel 2002 и сведены таблицу №3.
1.3 Определение расчетных осей и расчет эквивалентных грузов
При определении наибольшего изгибающего момента Мmax, если , в качестве расчетной принимается первая ось 3-осной тележеки.
При определении наибольшей поперечной силы Qmax в качестве расчетной принимается вторая ось 3-осной тележки.
?kx = e-kx(cos(kx) - sin(kx)), ?kx = e-kx(cos(kx) + sin(kx)).
Расчеты выполнены с помощью программы Microsoft Excel 2002 и сведены в таблицы 4 и 5.
1.4 Определение напряжений в элементах верхнего строения пути
Наибольшие значения изгибающего момента Мmax и поперечной силы Qmax
Напряжения изгиба и кручения в подошве рельса, напряжения в прокладках и напряжения в балластном слое под шпалой в подрельсовом сечении:
Расчеты выполнены с помощью программы Microsoft Excel 2002 и сведены в таблицу 6. Там же приведены величины допускаемые значения напряжений в элементах верхнего строения пути.
В качестве оценочных критериев прочности пути используют:
1) [] - допустимое значение напряжения растяжения в кромках подошвы рельса, вызванное его изгибом и кручением вследствие вертикального и поперечного горизонтального воздействия подвижного состава.
[] определяется из условия не превышения допустимого количества отказов рельсов за период нормативной наработки тоннажа.
) [] - допустимое напряжение на смятие деревянной шпалы (на шпальной прокладке при ЖБ шпалах), осредненное по площади подкладки [] определяется из условия не превышения выхода деревянных шпал (и резиновых прокладок) из-за износа за период нормативной наработки тоннажа
) [] - допустимое напряжение сжатия в балласте под шпалой, определяется из условия не превышения допустимой интенсивности накопления остаточных деформаций в балластном слое за период нормативной наработки тоннажа.
1.5 Определение напряжений в элементах верхнего строения пути
Напряжение в кромке подошвы рельса:
,
где
.
Напряжение в кромке подошвы рельса:
,
Напряжение в шпале на смятие:
,
где
.
Напряжение в балласте под шпалой:
,
Таблица 4 Определение наибольшего изгибающего момента
Условия№ осейкхкх?(кх)РэквIMmaxВагонПрямаяЛето10,990--1472455265721,751,7325-0,2030133,503,465-0,01971Зима11,120--1604405049721,751,96-0,1837733,503,92-0,00020
Таблица 5 Определение наибольшей поперечной силы
Условия№ осейкхкх?(кх)РэквIIQmaxВагонПрямаяЛето10,990--2203195972121,751,73250,1460631,751,73250,14606Зима11,120--2083736417721,751,960,0768731,751,960,07687
Таблица 6 Определение напряжений в элементах верхнего строения пути
Тип подвижного составаЭлемент планаВремя года?кп, МПа[?кп], МПа?ш, МПа[?ш], МПа?б, МПа[?б], МПа?кг, МПа6-осный вагонПрямаяЛето122,742001,011,80,240,325210,61Зима117,711,080,26199,96
1.6 Анализ результатов и выводы
Анализ результатов, приведенных в таблице 6, позволяет сделать следующий вывод: расчетные значения кромочных напряжений, напряжений в прокладках и напряжений в балластном слое под шпалой во всех рассматриваемых случаях при данной конструкции верхнего строения пути меньше их допустимых значений.
Напряжения в прокладках превышают допустимые, что приведет к усиленному износу шпал и прокладок; при движении 4-осных вагонов потребуется ограничение скорости движения, т.к. в этом случае расчетные значения напряжений в прокладках превышают допустимые
более чем на 30%.
Таким образом, рассматриваемая конструкция верхнего строения пути в полной мере обеспечивает прочность верхнего строения пути.
1.7 Определение напряжений на основной площадке земляного полотна
Определение напряжений на осн