2.Силы, действующие на путь

В зависимости от направления действия внешних сил по отношению к оси пути нагрузки на путь делят на вертикальные, горизонтальные поперечные и горизонтальные продольные. Эти нагрузки могут быть статическими и динамическими.

Статические нагрузки имеют место при передаче колёсами рельсам веса экипажа при его скорости, равно нулю. Собственный вес верхнего строения пути является статической нагрузкой по отношению к нижнему строению пути.

Динамические нагрузки на путь определяются динамическими процессами, протекающими в единой механической системе экипаж — путь при движении экипажа. Они в значительной мере зависят от случайных размеров и форм неровностей пути и колёс подвижного состава.

Вертикальные динамические силы.

Горизонтальные динамические поперечные силы возникают на колёсах экипажа при его движении в криволинейных участках пути и при извилистом движении на прямых участках. Горизонтальная поперечная сила, передаваемая гребнем колеса рельсу, называется направляющим усилием. Кроме того, колёса сообщают рельсам по поверхностям катания горизонтальные поперечные силы.

3.Типы верхнего строения пути

Верхнее строение железнодорожного пути состоит из следующих элементов: рельсов со скреплениями и противоугонами, балластного слоя, стрелочных переводов и глухих пересечений, шпал и переводных брусьев.

При капитальном ремонте пути верхнее строение главных путей в зависимости от интенсивности и условий движения поездов на участке должно быть приведено к определенному типу: особо тяжелому, тяжелому или нормальному.

Тип верхнего строения пути	Грузонапряженность, млн.т км/км в год	Округленная масса рельсов на главных путях, кг/м	Род и тип шпал	Число шпал на 1 км, шт		Род балласта
				На прямых	В кривых при R ≤1200 м и при V > 120км/ч, R ≤ 2000 м
Особо тяжелый	Более 50	75	Железобетонные и деревянные пропитанные, I типа	1840	2000	Щебень на песчанной подушке, асбестовый
Тяжелый	25-50	65	То же	1840	2000	То же
Нормальный	До 25	50	То же	1840	2000	То же, а также карьерный графий, ракушка

4.Критерии оценки прочности пути

Методы расчётов ЖД пути на прочность должны представлять возможность выбора конструкций с заданными уровнями прочности в конкретных условиях эксплуатации.

в инженерные методы расчётов верхнего строения пути на прочность введены следующие основные принципы:

1. динамические вертикальные силы, передаваемые подвижным составом рельсам, являются статическими величинами с высоким уровнем вероятности. Этим обеспечивается условие, что 99,4% всего количества колёс данного типа, прошедших через расчётное сечение, вызовут напряжение в рельсах меньше принятого возможного;

2. возникающие в эксплуатации дефекты рельсов являются следствием накопления усталостных повреждений в металле. Эти повреждения и остаточные деформации других эл-ов пути накапливаются по мере увеличения пропущенного по рельсам тоннажа;

3. параметры прочности материалов также являются статическими величинами. Это объясняется тем, что значение средних динамических напряжений в элементах в пути определяются с большой точностью статическими осевыми нагрузками, которые при заданных условиях эксплуатации изменяются относительно мало.

При определении напр-ий в эл-ах пути от дей-я вертик. нагрузок в динамике принято, что на расчётном колесе, т.е. колесе стоящем в рассматриваемом сечении, действует наибольшая нагрузка, а на других колёсах, смежных с расчётными – нагрузки средней величины.