Розрахунок верхньої будови колії
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
улами:
Визначимо напруження в кромках підошви рейки та головки від вигину
та кручення за наступними формулами:
Де коефіцієнт, що
враховує перехід від осьових напружень в головці (в кривій ділянці колії).
Визначимо напруження зминання в шпалах під підкладкою та
напруження стиску в баласті під шпалою за наступними формулами:
де площа підкладки в см. кв.
Порівняємо отримані розрахункові напруження в елементах ВБК із
допустимим напруженнями:
так 180,456 МПа< 265МПа;
так 186,498МПа< 265МПа;
так 1,001МПа < 1,6МПа;
так 0,18 МПа < 0,42 МПа;
Таким чином отримано, що розрахункові напруження в усіх елементах ВБК не перевищують допустимих значень. По міцності прийнятий тип ВБК ланкової колії задовольняє заданим умовам.
2. Розрахунок напружень на основній площадці земляного полотна
Напруження на основній площадці земляного полотна для точки, що знаходиться під віссю розрахункової шпали визначаються за формулою:
Де напруження від впливу розрахункової шпали під віссю на глибині h від нижньої постелі
напруження в тій самій точці від впливу однієї сусідньої шпали;
те саме від впливу іншої сусідньої шпали.
Кожне з цих напружень є функція від напружень в баласті, відповідно:
Під розрахунковою шпалою, розташованою ліворуч і під шалою,
розташованою праворуч від розрахункової.
Визначимо силу тиску рейки на опору в розрахунковому перерізі:
Отже сила тиску рейки на опору по сусідній шпалі становитиме:
Визначимо напруження у баласті:
Визначимо напруження на глибині баластного шару:
Напруження на основній площадці земляного полотна для точки, що знаходиться під віссю розрахункової шпали визначаються за формулою:
Порівняємо отримані розрахункові напруження стискання грунту на основній площадці земляного полотна з допустимими напруженням:
так 0,0636 МПа < 0,1 МПа;
Таким чином, розрахункові напруження на основній площадці земляного полотна не перевищують допустимих значень, тобто прийнятий тип ВБК відповідає заданим експлуатаційним умовам.
3. Розрахунок ВБК на міцність з використанням ПК
Всі розрахунки розділів 1 та 2 для різних швидкостей руху було проведено на ПК для прямої і кривої ділянки колії для літніх та зимових умов експлуатації.
Результати цих розрахунків наводяться далі.
4. Аналіз отриманих напружень в елементах ВБК та побудова графіків залежності напружень від швидкості руху.
Для встановлення відповідності заданої конструкції колії умовам експлуатації потрібно порівняти отримані напруження в елементах ВБК з допустимими напруженнями в цих елементах.
Напруження в елементах ВБК
Умови експлуатації
НапруженняЛіто,
криваЛіто,
прямаЗима,
криваЗима,
прямаДопустимі
напруження, МПаНапруження в кромках підошви рейки180,88135,36179,58134,39265Напруження в кромках головки рейки186,87164,11185,53162,93265Напруження в шпалах 1,0111,0111,1011,1011,6Напруження в баласті 0,18010,18010,19600,19600,42Напруження на основній площадці0,064050,064050,068900,068900,1
Порівнявши отримані напруження в елементах ВБК з допустимими напруженнями в цих елементах робимо висновок, що задана конструкція колії відповідає заданим умовам експлуатації. На основі отриманих даних будуємо графіки залежності напружень всіх елементів ВБК від швидкості для різних умов експлуатації.
5. Розрахунок безстикової колії на стійкість в горизонтальній поперечній площині
Особливістю розрахунку безстикової колії є необхідність врахування температурних напружень в рейкових плітях.
При виникненні в рейковій пліті великих температурних сил, відповідно і великих напружень, можливі два види критичного стану безстикової колії: втрата міцності, або втрата стійкості.
Умова міцності забезпечується, якщо найбільші напруження від впливу рухомого складу, разом з температурними не перевищують допустимих значень:
де кромочні напруження в рейках від дії колісного навантаження;
температурні напруження в рейках;
допустимі напруження в рейках безстикової колії, рівні 325та265 МПа;
коефіцієнт неврахованих факторів, що дорівнює 1,4.
де коефіцієнт лінійного розширення рейкової сталі, рівний 0,0000118 1/град;
модуль пружності рейкової сталі, що дорівнює
інтервал зміни температури рейки відносно температури закріплення, що визначається наступним чином:
Тоді температурні напруження в рейках будуть рівні:
Перевіримо умову міцності:
від кромочних напружень в головці рейки:
< 325МПа;
від кромочних напружень в підошві рейки:
< 265 МПа;
Таким чином отримано, що розрахункові напруження в рейках не перевищують допустимих, отже умова міцності забезпечується, тобто за міцністю колія відповідає заданим експлуатаційним умовам.
Допустима з умов міцності зміна температури рейкової пліті відносно температури закріпле