- •Расчет и проектирование элементов железнодорожного пути
- •Оглавление
- •Введение
- •Решения:
- •Исправление
- •Решения:
- •Тема 1. Температурная работа рельсов
- •1.1. Факторы, влияющие на температуру рельсов
- •1.2. Изменение длины рельсов при колебаниях их температуры
- •1.3. Рельсы стандартной длины. Длинные рельсы. Бесстыковой путь
- •Тема 2. Прочность и устойчивость бесстыкового пути
- •2.1. Как обеспечить прочность рельсовых плетей бесстыкового пути?
- •2.2. Устойчивость бесстыкового пути и определяющие ее факторы
- •2.3. Диаграмма температурной работы бесстыкового пути и определение допустимого интервала закрепления рельсовых плетей на постоянный режим
- •Тема 3. Контроль за напряженным состоянием рельсовых плетей в процессе их эксплуатации. Определение условий устойчивости бесстыкового пути по методике вниижта при угоне рельсовых плетей
- •3.1. Существующая методика поддержания температурного режима рельсовых плетей в процессе их эксплуатации
- •3.1.1. Предварительные работы
- •3.1.2. Анализ измеренных подвижек рельсовых плетей и назначаемые меры
- •3.1.3. Определение фактического изменения длины отрезка рельсовой плети между сечениями на «маячных» шпалах
- •3.1.4. Определение удельного температурного эквивалента при угоне рельсовых плетей
- •3.1.5. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при угоне
- •3.2.2. Перечень и примерные виды выходных форм
- •Тема 4. Определение величины зазора в месте разрыва рельсовой плети
- •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)
- •5.1.2. Определение зависимости Δt (Δf)
- •5.1.3. Определение зависимости Δtо.Пл. (Rmin)
- •5.2. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при отступлениях от норм содержания в плане
- •5.3. Определение условий устойчивости мест с отступлениями от норм содержания в плане
- •Тема 6. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при наличии неподбитых шпал
- •6.1. Алгоритм действий при определении фактической температуры закрепления рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал
- •6.2. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при наличии неподбитых шпал
- •6.2.1. Оценка снижения поперечного сопротивления пути
- •6.2.2. Оценка снижения превышений температуры рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал
- •6.3. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал
- •6.4. Определение условий устойчивости мест с наличием неподбитых шпал
- •Тема 7. Определение условий устойчивости бесстыкового пути на тормозных участках
- •7.1. Определение температурного эквивалента тормозных сил
- •7.2. Определение отклонения от температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил
- •7.3. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил
- •7.4. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при действии тормозных сил
- •Тема 8. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.1. Сочетание отступлений от норм содержания
- •8.2. Алгоритм действий при определении новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.3. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.4. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.5. Определение условий устойчивости мест при совокупности отступлений от норм содержания
- •Тема 9. Расчеты при выполнении работ по принудительному вводу рельсовых плетей в требуемый инвервал температур
- •Библиографический список
- •Используемые термины
5.2. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при отступлениях от норм содержания в плане
Значение новой (фактической) температуры закрепления участка рельсовой плети в местах отступлений от норм содержания в плане определится по формуле:
. (5.13)
5.3. Определение условий устойчивости мест с отступлениями от норм содержания в плане
Условие устойчивости бесстыкового пути в местах отступлений от норм содержания в плане определяется неравенством:
. (5.14)
Форма температурной диаграммы работы бесстыкового пути приведена на рисунке 2.1.
Пример 1. По заданным значениям скорости движения поездов в кривой радиусом Ri и 3-ей степени отступления от норм содержания определить:
- отклонения фактической температуры закрепления от первоначальной;
- новую температуру закрепления;
- определить условия устойчивости бесстыкового пути в месте отступления от норм содержания в плане;
- построить температурную диаграмму, приняв за температуру закрепления рельсовых плетей min tз.опт..
Контрольные вопросы и задания
1. Как определить отклонение фактической температуры закрепления рельсовых плетей при наличии отступлений от норм содержания в плане?
2. Насколько изменится температура закрепления рельсовых плетей при изменении стрелы изгиба на 1 мм?
3. Как определить новую температуру закрепления рельсовых плетей при наличии отступлений от норм содержания в плане?
4. Как определить условие устойчивости бесстыкового пути при наличии отступлений от норм содержания в плане?
Тема 6. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при наличии неподбитых шпал
6.1. Алгоритм действий при определении фактической температуры закрепления рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал
Алгоритм действия при определении фактической температуры закрепления рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал представлен на рисунке 6.1.
Обнаружение
неподбитых шпал nн.шп.
Граф.
1
Привязка
к путевой координате неподбитых шпал
Определение
∆tн.шп.иtо.н.шп.
Ввод
tз,Rп,min tз,max
tз
Сравнение
tо.н.шп.иmin tз
Нет Да
Печать
tо.н.шп. Печать Вед.
5 (н.шп.)
Конец
Рисунок 6.1 – Алгоритм использования информации о неподбитых шпалах
6.2. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при наличии неподбитых шпал
6.2.1. Оценка снижения поперечного сопротивления пути
В практике эксплуатации бесстыкового пути часто встречаются случаи, когда в пути находятся неподбитые шпалы, иногда называемые выплесками или отрясенными шпалами. В таких случаях, между основанием шпалы и подстилающим слоем балласта находится воздушный зазор, т.е нижняя поверхность шпалы (основание) не соприкасается с балластом и при смещении рельсошпальной решетки поперек оси пути сила трения по основанию неподбитой шпалы отсутствует. В этих случаях, сопротивление поперечному оси пути смещению каждой неподбитой шпалы происходит за счет трения балласта по другим (кроме основания) поверхностям.
Исследованиями [7] установлено, что доля сопротивления основания шпалы в общем ее сопротивлении поперечному сдвигу составляет 0,5.
Пусть в середине стержня длиной L имеется участок длиной l с интенсивностью сил сопротивления q1, причем q1 < q (cм. рисунок 6.2).
Рисунок 6.2 – Расчетная схема
Введем понятие эквивалентного сопротивления qэ. Это некое постоянное по величине на длине L сопротивление, эквивалентное сопротивлению пути с неподбитыми шпалами, определяемое по формуле:
, (6.1)
где L– длина участка поперечной деформации (по данным Е.М. Бромберга приR< 600 мL= 6,0 м, а в остальных случаяхL= 8,0 м).
l – то же с ослабленным сопротивлением сдвигу, т.е. с неподбитыми шпалами.
Значение l можно определить по формуле:
, (6.2)
где lэп – расстояние между осями шпал;
nн.шп.– количество неподбитых шпал на длине пути протяженностью 6–8 м.
Из (6.1) видно, что коэффициент, характеризующий снижение поперечного сопротивления пути Кq.н.шп.из-за наличия неподбитых шпал равен:
. (6.3)
Определим значения Кq.н.шп., по формуле (6.3) в табличной форме (см. таблицу 6.1).
Определение Кq.н.шп.иКq.н.шп.уд.представлено в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Допускаемые превышения температуры рельсовых плетей
nн.шп., шт. |
L, м |
l, м |
0,5cos |
Кq.н.шп. |
Кq.н.шп.уд. = Кq.н шп. / nн.шп.
|
2 |
1,0 |
6 8 |
0,13 0,10 |
0,87 0,90 |
0,064 0,05 |
4 |
2,0 |
6 8 |
0,25 0,19 |
0,75 0,81 |
0,06 0,05 |
6 |
3.0 |
6 8 |
0,35 0,28 |
0,65 0,72 |
0,06 0,05 |
8 |
4,0 |
6 8 |
0,43 0,35 |
0,57 0,65 |
0,06 0,04 |