Тема 5. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при отступлениях от норм содержания в плане

5.1. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при отступлениях от норм содержания в плане

5.1.1. Определение зависимости Rmin (Δf)

Фактические отступления от норм содержания пути в плане измеряются вагонами-путеизмерителями КВЛ-П и программным обеспечением бортовой автоматизированной системы (БАС) КВЛ-П и в настоящее время пересчитываются в виде отклонений Δfот номинальной стрелы изгиба f_н, для хордыL= 20,0 м. Отступления фактических стрел изгибаΔf_maxот номинальных значенийf_ндо максимальных значенийf_maxустановлены нормативным документом [2] и вызывают уменьшение номинальных значенийR_нрадиуса до значенийR_min.

При этом

; (5.1)

; (5.2)

или

. (5.3)

При хорде L= 20,0 м

. (5.4)

Таким образом, при каждом отступлении от норм содержания в плане в каждой кривой вместо R_ниf_нимеемR_min<R_ниf_max>f_н.

Измененным параметрам плана (R_min,f_max) соответствуют другие (меньшие) предельные превышения температур, обеспечивающие поперечную устойчивость пути.

5.1.2. Определение зависимости Δt (Δf)

Предельные превышения температур, обеспечивающие поперечную устойчивость пути, определяются зависимостью:

. (5.5)

Изменение превышений температур по условию устойчивости (ΔΔt_Δf) для сечения пути, имеющего максимальное отступление от норм содержания в плане можно выразить зависимостью:

. (5.6)

Подставляя в формулу (5.6) формулы (5.5) и (5.4) имеем:

. (5.7)

То есть при хорде L= 20 м, имеем:

.

При Δf= 1 мм из формулы (5.7) видно, что удельное изменение стрелы изгиба на каждый мм (ΔΔt_{Δf уд.}) снижает превышение температуры∆t_ууна 0,187 °С т.е.

°С. (5.8)

Или (используя терминологию ТУ-2000) отклонение фактической температуры закрепления рельсовых плетей при отступлении от номинальной стрелы изгиба на 1 мм составит 0,187 °С:

°С. (5.9)

При отступлении от номинальной стрелы изгиба или норм содержания, равном Δf, (Δf> 0) получим:

. (5.10)

5.1.3. Определение зависимости Δtо.Пл. (Rmin)

Cцелью выявления слабейшего по условиям устойчивости сечения кривой необходимо определить сечение с наименьшим радиусомR_min.

Выявление такого сечения можно осуществить непосредственно непрерывным измерением и записью текущего радиуса кривой. В настоящее время над этой задачей работает НПЦ ИНФОТРАНС – единственный в РФ производитель вагонов-путеизмерителей с бортовой автоматизированной системой (БАС). Предполагается следующий алгоритм оценки устойчивости бесстыкового пути (рисунок 5.1).

Измерение R_тек.в пределах круговой кривой

Граф. 1

Выбор R_minи привязка к путевой координате

Ввод t_з,R_п,min t_з,max t_з

Определение ∆t_о.пл.иt_о.о.пл.

Сравнение t_о.о.пл.иt_расч.

Нет

Да

Печать t_о.о.пл.

Печать

Вед.5 (рих.)

Ввод

Конец

Рисунок 5.1 – Алгоритм использования информации об измерении непрерывной кривизны (радиуса) в плане

В этом случае (т.е. при непосредственном непрерывным измерением радиуса кривой) отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при отступлениях от норм содержания в плане (Δt_о.пл.) определяются следующим образом.

Нормативные значения допускаемых превышений температуры рельсовых плетей во всех ТУ, действовавших с 1960 по 2000 гг. [6], доводились до пользователя в табличной форме (см. таблицу 5.1).

Таблица 5.1 – Допускаемые превышения температуры рельсовых плетей

R	∞	2000	1200	1000	800	600	500	400	350
[Δty] по[6]	54	50	50	49	47	42	39	35	31

Указанные числовые значения [Δt_у] достаточно точно аппроксимируются линейной функцией:

, (5.11)

где К_эп – коэффициент, зависящий от эпюры шпал и равный при 1840 шп./км К_эп = 0,92, при 2000 шп./км К_эп = 1,0.

Многолетняя практика эксплуатации бесстыкового пути в СССР и России не выявила каких-либо замечаний к зависимости (5.11), поэтому указанную зависимость без больших погрешностей можно использовать для определения [Δt_у] в зависимости от R, в том числе для паспортных значений (R_п) радиуса кривой или фактически измеренного значения радиуса (R_ф).

Таким образом, зная R_п и минимальное значение фактически измеренного в пределах каждой круговой кривой радиуса (min R_ф) для участков круговой кривой, где R_п < R – отклонение фактической температуры закрепления рельсовых плетей (∆t_о.пл.) ввиду отклонения R_п до min R_ф определится следующим образом:

; (5.12)

или

. (5.12)

Таким образом, в кривых участках пути отклонение фактической температуры закрепления рельсовых плетей (∆t_о.пл.) можно определить по зависимостям (5.10) или (5.12).