1.4 Выводы и рекомендации
Для грузонапряженности Г=21,9 млн. ткм. бр. на км в год:
Таблица 6
|
Критерии |
Вид подвижного состава |
Значения оценочных критериев прочности в кг/см2 | |
|
Расчетные(ср) |
Нормативные | ||
|
|
Локомотив |
1521,07 |
2400 |
|
|
Локомотив |
23,53 |
20 |
|
|
Локомотив |
3,94 |
4,5 |
Таблица 7
|
Критерии |
Вид подвижного состава |
Значения оценочных критериев прочности в кг/см2 | |
|
Расчетные(ср) |
Нормативные | ||
|
|
вагон 8-осный |
1339,56 |
2000 |
|
|
вагон 8-осный |
19,65 |
18 |
|
|
вагон 8-осный |
3,29 |
3,5 |
Вывод: анализируя данные таблиц 6 и 7 получим, что наибольшие напряжения в элементах пути возникают в кромках подошвы рельсов; на шпалах под подкладкой они значительно меньше; в балласте напряжения уменьшаются и становятся не значительными.
Согласно оценочным критериям прочности пути, по худшим вычисленным значениям, напряжения в кромке подошвы рельса и в балласте не превышают допустимых, а также имеют запас 40% и 9% соответственно. Напряжения на шпале на 13% превышают допустимые. Эксплуатация заданного подвижного состава возможна, но с уменьшением скорости движения или с уменьшением осевой нагрузки.
Определение напряжений на основной площадке и в теле землянного полотна
Расчетная формула для определения нормальных напряжений на основной площадке земляного полотна на глубине h от подошвы шпалы по расчетной вертикали имеет вид
бh = бh1 + бh2 + бh3 , кг/см2
где бh1 и бh3 -напряжения от воздействия соответственно 1-ой и 3-ей шпал (рисунок 1);
бh2 - напряжения от воздействия 2-ой шпалы (расчетной) в
сечении пути под расчетным колесом.
Вагон, лето, прямая.
Для расчетной шпалы
Нормальные вертикальные напряжения под расчетной шпалой определяются:
бh2= ббр æ [2,55 С2 + (0,635 С1 - 1,275 С2) m]; кг/см2
где
- напряжение под расчетной шпалой на
балласте, осредненное
по
ширине шпалы, 
=
3,21 кг/см2;
b - ширина нижней постели шпалы, см;
h - глубина балластного слоя от подошвы шпалы, см;
m - коэффициент концентрации напряжений;
æ - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения давления вдоль шпалы и пространственность приложения нагрузки, æ = 0,7;
-
параметры, зависящие от ширины шпалы
и толщины балласта под шпалой,
.
Рисунок 1 - Схема передачи давления на земляное полотно от смежных шпал
Для соседних шпал
Напряжения в балласте под соседними шпалами определяются по формулам:
,
,
где
-
параметр, учитывающий расстояние между
шпалами, ширину шпалы, толщину балласта
под шпалой,
.
Для
определения напряжений
и
воспользуемся
формулой (рисунок 2):
,
где
-
площадь полушпалы с учетом поправки на
ее изгиб, см2;
-
коэффициент относительной жёсткости
подрельсового основания и рельса;
-
расстояние между осями шпал, см.
Рисунок 2 - Учет нагрузок от осей экипажа при определении напряжений на основной площадке земляного полотна
Рассмотрим 1-ю шпалу
.
Для
оси 1
Отсюда
Для
оси 2
.
Отсюда
Для
оси 3
.
Отсюда
Для
оси 4
.
Отсюда
.
.
Рассмотрим 3-ю шпалу
.
Для
оси 1
.
Отсюда
Для
оси 2
.
Отсюда
Для
оси 3
.
Отсюда
Для
оси 4
.
Отсюда
.
Далее находим напряжения в балласте под соседними шпалами:
;
.
Все расчеты сводим в таблицу:
Таблица 8: «Напряжения в балласте»
|
№ шп |
№ оси |
xi |
k·x |
η |
∑η |
|
|
|
|
1 |
1 |
51 |
0,93 |
0,5521 |
0,5342 |
20924,43 |
3,21 |
0,214 |
|
2 |
236 |
4,3 |
-0,0179 | |||||
|
3 |
421 |
7,66 |
0 | |||||
|
4 |
606 |
11,03 |
0 | |||||
|
3 |
1 |
51 |
0,93 |
0,5521 |
0,5418 |
21053,55 |
3,21 |
0,215 |
|
2 |
134 |
2,44 |
-0,0103 | |||||
|
3 |
319 |
5,81 |
0 | |||||
|
4 |
504 |
9,17 |
0 |
Вывод:
Для грузонапряженности Г=21,9 млн. ткм. бр. на км в год:
Таблица 9
|
Критерии |
Вид подвижного состава |
Значения оценочных критериев прочности в кг/см2 | |
|
Расчетные(ср) |
Нормативные | ||
|
|
вагон 8-осный |
1,89 |
0,9 |
При данных нагрузках и виде конструкции пути нормативная прочность не обеспечивается по всем оценочным критериям прочности. В данном случае эксплуатировать конструкцию пути невозможно, без каких-либо осевых ограничений.