Пример расчета:

• для 6-осного вагона:

• для лета:

• для прямой:

Расчеты выполнены с помощью программы Microsoft Excel 2002 и сведены таблицу №3.

Таблица 3

Определение максимального динамического давления от колеса на рельс

Тип подвижного состава	Элемент плана	Время года	zmax	Рр	Рр,cp	Рср	Sр	Sнп	ymax	Sннк	Sинк	S	Р
6-осный вагон	Прямая	Лето	18,96	36972	27729	155729	2958	10039	1,47	1703	14414	11076	183418
		Зима						12394		2085	21972	13807	190247
	Кривая R=700	Лето						9468		1764	15516	10649	182351
		Зима						11505		2128	22908	13102	188483

1.3.Определение расчетных осей и расчет эквивалентных грузов

При определении наибольшего изгибающего момента М_max, если , в качестве расчетной принимается первая ось 3-осной тележеки.

При определении наибольшей поперечной силы Q_max в качестве расчетной принимается вторая ось 3-осной тележки.

μ_kx = e^-kx(cos(kx) - sin(kx)), η_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 М_max и поперечной силы Q_max

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.

2) [ ] – 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

3) [ ] – 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. 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

Тип подвижного состава	Элемент плана	Время года	x=pi/(4k)	№ расчетной оси	Рэкв, I	Mmax
6-осный вагон	Прямая	Лето	0,57	I	163406	33695
		Зима	0,33	I	177288	31845
	Кривая R=700	Лето	0,56	I	163429	42025
		Зима	0,49	I	176224	39781

Таблица 5

Определение наибольшей поперечной силы

Тип подвижного состава	Элемент плана	Время года	x=3pi/(4k)	№ расчетной оси	Рэкв, II	Qmax
6-осный вагон	Прямая	Лето	1,72	I	182591	68791
		Зима	1,50	I	184827	79939
	Кривая R=700	Лето	1,68	I	180570	63200
		Зима	1,48	I	182792	72877

Таблица 6

Определение напряжений в элементах верхнего строения пути

Тип подвижного состава	Элемент плана	Время года	σкп, МПа	[σкп], МПа	σш, МПа	[σш], МПа	σб, МПа	[σб], МПа	σкг, МПа
6-осный вагон	Прямая	Лето	7149,10	200	1,79	1,8 0	0,29	0,325
		Зима	6766,07		1,93		0,31
	Кривая R=700	Лето	9795,96		1,31		0,21
		Зима	9272,90		1,52		0,24