Проектирование железнодорожного пути
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
1.Расчет верхнего строения звеньевого пути на прочность
Основными эксплуатационными характеристиками пути обычно служат грузонапряженность, осевая нагрузка, скорость движения и пропущенный тоннаж. В процессе эксплуатации путь подвергается воздействию от подвижного состава и климатических факторов. Кроме того, в пути возникают собственные внутренние напряжения. Нередко случается, что напряжения от этих воздействий являются одного порядка, поэтому верхнее строение пути рассчитывают на:
- прочность при совместном действии поездных и температурных сил;
- устойчивость всей конструкции в целом;
- на долговечность (определение межремонтных сроков по капитальным работам и периодичности ремонтов пути);
- на экономичность.
Практический расчет пути на прочность выполняется с целью:
1.установление условий обращения новых или модернизированных локомотивов или вагонов.
2.проведение технико-экономического расчета по выбору параметров основных элементов верхнего строения пути при заданных условиях.
.расчет для определения рациональных скоростей движения подвижного состава.
1.1Основные расчетные характеристики пути и подвижного состава
Таблица 1 Основные расчётные характеристики подвижного состава.
1. Статическая нагрузка от колеса на рельс Рсттс122. Колесная формула; 20-20расстояния между осями: l1м1,75l2м1,753. Неподрессоренная масса, qккГ10704. Жесткость комплекта рессор жркГ/мм1955. Диаметр по кругу катания dсм956. Расчётная глубина изолированной неровности , асм0,0677. Коэффициент перехода от осевых напряжений к кромочным f1,418. Коэффициенты А,В6,0+16*10-4V29. Мах скорость Vмахкм/ч7510. Мах допустимая величина прогиба рельса yмахсм1,47
Таблица 2 Расчётные характеристики пути
ХарактеристикиИзмерительПлан линиипрямаякривая1. Тип рельса / приведенный износ hприв- / ммР65 / 32. Расстояние между осями шпал см.55503. Коэффициент учитывающий влияние рода балласта на образование динамической неровности ,?114. Коэффициент учитывающий влияние колеблющейся массы пути на образование динамической неровности, ?0 ?10,433 0,9310,433 0,9315. Коэффициент учитывающий влияние жёсткости пути на величину динамической неровности , ?1,01,06. Коэффициент учитывающий влияние типа рельса на образование динамической неровности, 0,870,877. Момент сопротивления рельсу относительно подошвы ,WПсм34294298. Момент инерции рельса относительно горизонтальной оси , ІВсм4340534059. Модуль упругости ,Uкг/см2лето:270 зима:450295 49010. Коэффициент относительной жёсткости рельса и подрельсового основания 11. Площадь подкладки ?см259459412. Площадь полушпалы с поправкой на изгиб ?м20,246613. Модуль упругости рельсовой стали Екг/см22,1*1062,1*10614. Коэффициенты к расчёту земляного полотна : С1 С2 А0,223 0,110 0,2350,27115. Поправочный коэффициент ,r0,80,816. Геометрические размеры рельса bп b zг zп150 мм 75 мм 9,76 см 7,94 см150 мм 75 мм 9,76 см 7,94 см17. Площадь поперечного сечения рельсасм280,4080,40
1.2 Определение максимального динамического давления от колеса на рельс
Максимальное динамическое давление от колеса на рельс
Рср - среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, Н.
S - среднее квадратичное отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс, Н.
? - нормирующий множитель, определяющий вероятность события, т.е. появления максимальной динамической нагрузки.
Результаты многочисленных испытаний различных типов подвижного состава показали, что распределение среднего квадратичного отклонения динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс S подчиняется закону Гаусса.
Из 1000 случаев прохода колеса в расчетном сечении только в 6 случаях превышение , при этом значении ?=2,5.
Среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс определяется по формуле:
Рср = Рст + , Н
Рст - статическая нагрузка колеса на рельс, Н.
- среднее значение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессореного строения экипажа, Н.
= 0,75 . , Н
- динамическая максимальная нагрузка колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессореного строения, Н.
Динамическая нагрузка колеса на рельс с использованием эмпирических зависимостей динамических прогибов рессорного подвешивания zмах от скоростей движения V определяется по формуле: = ж . zмах , Н
ж - приведенная к колесу жесткость рессорного подвешивания, Н/м;
zмах - динамический прогиб рессорного подвешивания, м.
Для 6-осного грузового вагона на тележках ЦНИИ-ХЗ:
.
Среднее квадратичное отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс S определяется по формуле композиции знаков распределения его составляющих:
S = , Н
Sр - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебания надрессореного строения, Н;
Sнп - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесом изолированной неровности пути, Н;
Sннк - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за непрерывных неровностей на поверхности катания колес, Н;
Sинк - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренной массы, возникающих из-за наличия на поверхности катания изолированных неровностей, Н;
t - количество колес рассчитываемого типа, имеющих