В подготовительный период выполняют работы:

1. Определяют расчетное удлинение плети ∆L и в соответствии с ним заготавливают укороченный уравнительный рельс;

2. Завозят укороченный уравнительный рельс на место работ;

3. Производят регулировку зазоров соответственно температуре рельсов;

4. Исходя от ожидаемой температуры рельсов на день «окна» вычисляют по формулам (1-6) необходимые расчетные величины.

В день производства работ до «окна»:

1. Закрепляют анкерный участок со стороны неподвижного конца плети;

2. Наносят риски через 50 м;

3. Ограничивают скорость до 25 км/ч, и на каждой 15-ой шпале устанавливают подвесные ролики.

В «окно» производят:

1. Заменяют уравнительный рельс со стороны удлиняемого конца плети на укороченный, закрепляют анкерный участок;

2. Ослабляют и вывешивают плеть. Полную разрядку оценивают по общему укорочению плети

∆L=L(t_у-t_р)*a,

где t_р – температура рельсов в данный момент.

Равномерность разрядки оценивают по смещению рисок

∆L_i = ad_i(t_y-t_p),

где d_i – расстояние от неподвижного конца плети до 1-й риски через 50 м.

3. Монтируют гидравлические натяжные устройства (ГНУ).

4. Наносят новые риски на подошве рельса через каждые 50 м, совмещенные с краем подкладки;

5. Производят растяжение плети до необходимого зазора, после чего растяжку прекращают;

Правильность работ проверяют: полному расчетному удлинению плети, соответствие расчетного усилия (Р). По показаниям гидравлического натяжного устройства (ГНУ) смещения рисок должны совпасть с расчетными.

6. Закрепляют подвижный конец плети (М=220) на длине

λ₄ = P/r

7. Ставят накладки и сболчивают стык между плетью и уравнительным рельсом.

8. Закрепляют плеть на каждой 6-й шпале и открывают движение со скоростью 25 км/ч.

9. Производят полное закрепление плети и устанавливают установленную скорость движения.

Расчетные формулы:

P = aEF∆ t, (1)

где P – прилагаемое растягивающее усилие, необходимое для удлинения плети;

E – модуль упругости рельсовой стали (2,1 * 10⁷ н/см²);

F – площадь сечения рельса (Р65, F=82,65 см²);

М – разница между ожидаемой температурой на время «окна» и расчетной температурой плети при закреплении на постоянный режим работы.

∆L = L(t_з-t_у)a, (2)

где L – длина плети;

t_з – расчетная температура рельсов при закреплении плети на постоянный режим работы;

t_у – температура рельсовой плети в момент ее первоначальной укладки а=0,0000118-коэффициент температурного расширения рельсовой стали.

Длина анкерного участка (м) со стороны подвижного конца плети

λ₁ = P/r, (3)

где r = 25 кН/м – погонное сопротивление рельсов продольному перемещению.

Длина анкерного участка со стороны неподвижного конца рельсовой плети определяется:

1. Если P<R_н = 400 кН – нормальное стыковое сопротивление для рельсов Р65 при затяжке болтов моментов (М=220 нм).

λ₂ = Pt_p/r , (4)

где если P>Rn = 400 кН, то закрепляется неподвижный конец рельсовой плети (М=220 нм) на длине:

λ₂ = (P-R_н)/r+I , (5)

и прилегающие уравнительные рельсы на длине:

λ₂ = P/r-λ₃ , (6)

где для контроля равномерности удлинения плети через 50 м наносят риски (створ край подкладки-рельс)

∆a₃ = aa_i∆t , (7)

где: a – расстояние от неподвижного конца плети до i-й риски (через 50, 100, 150, и т.д.)

Пример расчета принудительного ввода плетей в

расчетный интервал температур.

Исходные данные: L=800 м – длина плети, рельсы типа Р65, температура рельсов в момент первоначальной укладки плети t_у = +5 ⁰С, ожидаемая температура рельсов на день «окна» t_r = -3 ⁰С; расчетный температурный интервал закрепления – от +18 ⁰С до 25 ⁰С, принимаем

t_з+22 ⁰С; At = 22-(-3) = 25 ⁰С.

Используя формулы 1-7 определяем:

1. Усилие, необходимое для удлинения плети,

P = aEF∆t = 11,8 * 10⁵ * 2,1 * 10⁷ * 82,65 * 25 = 512 кН

2. Изменение длины плети при введении ее в расчетный интервал закрепления

∆L = L(t_з-t_у)a = 800(22-5)* 0,0000118 = 0,16 м = 160 мм

3. Укорочение плети после ее закрепления

∆L = L(t_з-t_у)a = 800(5-(-3)) * 11,8 * 10⁶ = 0,076 м = 76 мм

4. Смещение рисок при укорочении плети после ее раскрепления через 50 м от неподвижного конца

∆L = aa_i(t_у- t_p) = 11,8 * 10⁶ * 50 * (5-(-3)) = 0,0047 м = 4,7 мм

∆L₂ = 11,8 * 10⁶ * 100 * (5-(-3)) = 0,0094 м = 9,4 мм

5. Размеры анкерных участков со стороны подвижного конца плети

λ₁ = P/r = 512/25 = 20,5 м

со стороны неподвижного конца плети: т.к. P>R,

λ₃ = (P-R_н)/r+I = (512-400)/+1 = 5,5 м

λ₂ = P/r-λ₃ = 512/25-5,5 =15 м,

подвижный конец плети после удлинения, требующий срочного закрепления

λ₄ = P/r = 512/25 = 20,5 м,

6. Смещение рисок при растяжении плети гидравлического натяжного устройства. Первая риска через 50 м от неподвижного конца плети

∆а₁ = аа_i∆t = 11,8 * 10⁶ * 50 * 25 = 14,7 м,

вторая риска

∆а₂ = 11,8 * 10⁶ * 100 * 25 = 29,5 м, и т.д.

Рис.4 Схематическое изображение расчетных параметров при принудительном вводе плети в расчетный интервал температур

с применением гидравлического натяжного устройства (ГНУ)

Работа № 11

При выполнении данного задания необходимо изучить и усвоить: конструкцию изолированного стыка, его характеристику, преимущества и недостатки. При изучении данного вопроса использовать литературу: М.А. Чернышев, З.Л. Крейнис «Железнодорожный путь» (страница 152-161).

Работа № 12

При выполнении данного задания необходимо изучить и усвоить: взаимосвязь между шириной колеи и размерами колесных пар железнодорожного подвижного состава, силы, действующие на путь, устройство рельсовой колеи в прямых и кривых участках железнодорожного пути, размеры и допуски ширины колеи, размеры колес, профиль колеса и головки рельс, критические положения колеса и рельса по минимальным и максимальным размерам.

При изучении поставленных вопросов рекомендуется использовать литературу: М.А. Чернышев, З.Л. Крейнис «Железнодорожный путь» (страница 249-286), «Инструкция по содержанию железнодорожного пути».