Тема 7. Определение условий устойчивости бесстыкового пути на тормозных участках

7.1. Определение температурного эквивалента тормозных сил

В процессе эксплуатации пути есть участки, на которых регулярно используются торможение подвижного состава. К таким участкам относятся:

– участки рекуперативного (электрического) торможения;

– участки пробы тормозов и др.

При пневматическом торможении тормозные силы равномерно распределяются по длине поезда, дополнительно накладываясь на другие продольные сжимающие силы (температурные, силы угона и др.). При рекуперативном торможении в составе поезда возникают продольные сжимающие силы, которые концентрируются в голове поезда.

Допускаемые значения продольных тормозных сил N_ТЦ (например, по условиям невыжимания легко загружаемых вагонов) в нормативных документах приводятся по осям автосцепок, а на оба рельса воздействует сжимающая тормозная сила, определяемая по формуле:

. (7.1)

Приняв для дальнейших расчетов значение коэффициента трения колеса и рельса при торможении (f_р) равным 0,25, а также принимая равномерное распределение тормозной силы, действующей по осям автосцепки на два рельса (к = 0,5), получим, что одновременно с этой силой на каждый рельс действует продольная сила, определяемая по формуле:

. (7.2)

Полагая, сила N_Т.Р. имеет температурное происхождение, можно записать:

или . (7.3)

Принимая α = 11,8·10^-6 1/град, E =2,1·10⁴ кН/см², F = 82,7см² имеем:

. (7.4)

Практически зависимость (7.4) означает, что действие тормозных сил по осям автосцепки эквивалентно нагреву рельсов на 0,006 ºС, т.е.:

°С/кН. (7.5)

При любом другом значении тормозных сил N_ТЦ:

°С/кН. (7.6)

7.2. Определение отклонения от температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил

Отклонение от температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил определяется по формуле (7.6).

7.3. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил

Значение новой (фактической) температуры закрепления участка рельсовой плети при действии тормозных сил определится по формуле:

. (7.7)

7.4. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при действии тормозных сил

Условие устойчивости бесстыкового пути при действии тормозных сил определится неравенством:

. (7.8)

Форма температурной диаграммы работы бесстыкового пути приведена на рисунке 2.1.

Пример 1. Определить условия устойчивости бесстыкового пути конструкции Р65, ЖБ, Щ на тормозном участке Куйбышевской ж.д. (ст. Самара) в кривой R = 1000 м, где при пневматическом торможении поезда тормозная сила по осям автосцепки достигает значения 500 кН. За температуру закрепления рельсовых плетей принять установленную минимальную температуру закрепления. Построить температурную диаграмму работы бесстыкового пути на тормозном участке.

Контрольные вопросы и задания

1. Как определить отклонение фактической температуры закрепления рельсовых плетей на тормозных участках?

2. Как определить новую температуру закрепления рельсовых плетей на тормозных участках?

3. Как определить условие устойчивости бесстыкового пути на тормозных участках?