- •Лекция 1. Температурная работа рельсов.
- •1.3. Рельсы стандартной длины. Длинные рельсы. Бесстыковой путь.
- •Лекция 2. Прочность и устойчивость бесстыкового пути
- •Лекция 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.
- •3.2. Разрабатываемая методика контроля за температурным режимом рельсовых плетей в процессе их эксплуатации.
- •Лекция 4.Определение величины зазора в месте разрыва рельсовой плети.
- •Лекция 5 Определение условий устойчивости бесстыкового пути по методике вниижТа при отступлениях от норм содержания в плане .
- •Лекция 6 Определение условий устойчивости бесстыкового пути по методике вниижТа при наличии не подбитых шпал.
- •Лекция 7 Определение условий устойчивости бесстыкового пути по методике вниижТа 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
- •Лекция 8 Определение условий устойчивости бесстыкового пути по методике вниижТа при совокупности отступлений от норм содержания.
- •Лекция 9. Расчеты при выполнении работ по принудительному вводу рельсовых плетей в требуемый интервал температур.
- •Лекция 10 Системы контроля устойчивости бесстыкового пути на зарубежных железных дорогах.
- •(Лекция 11 ).Расчет устойчивости кривых участков пути от поперечного сдвига под поездом
- •2. Порядок определения условий поперечной устойчивости пути по критерию н ш 1 / Рш .
- •Условие поперечной устойчивости будет обеспечено если
- •Лекция 12 Отечественные методы определения устойчивости бесстыкового пути
- •1. Аналитические методы определения устойчивости и их анализ.
- •1.2. Метод определения критических сил проф. С.П. Першина.
- •2. Стендовый метод
- •Раздел 2: экспериментальное определение сопротивления балласта поперечному сдвигу пути с учетом воздействия поездной нагрузки.
- •Тема 2.1. Лекции 13 "Методика СамГапСа (киита) определения сопротивления шпал". (4 часа)
- •Определение расчетных значений сопротивлений шпал сдвигуQо Результаты корреляционного анализа интенсивности перемещений уi и соответствующих им сил, приложенных к шкале Qi, приведены в табл. 2.5.8.
- •Раздел 3: Определение условий устойчивости бесстыкового пути.
- •Считаем, что ось деформированного стержня представляет собой параболу, уравнение которой записывается уравнением 5.1.
- •Раздел 3: Определение условий устойчивости бесстыкового пути.
- •Считаем, что ось деформированного стержня представляет собой параболу, уравнение которой записывается уравнением 5.1.
- •Лекция 16 .Условия устойчивости не стабилизированного пути.
- •Обозначим
- •Расчетные значения параметров устойчивости бесстыкового пути после ремонтных работ
- •Ранее, (см. Лекцию 6-08) была получена формула для определения Куст
- •Раздел 4. Условия устойчивости бесстыкового пути при отступлениях от норм содержания.
- •Определение изменения предельного превышения температуры
- •В процессе эксплуатации пути есть участки, на которых регулярно используются торможение подвижного состава. К таким участкам относятся
- •Определение коэффициента устойчивости пути (к у т). Ранее полученная (см. Лекцию 6) формула 6.8 для определения коэффициента устойчивости пути при р65, жб, щ
2. Порядок определения условий поперечной устойчивости пути по критерию н ш 1 / Рш .
Учитывая, что величины Yби Рсртрудно поддаются измерению при экспериментах, проф. М.Ф. Вериго рекомендует определять степень устойчивости против поперечного сдвига пути не по отношениюYб/ Рср, а по отношениюНш1 / Р ш , определяя его по формулам (4) и (1), следующим образом:
(11)
Подставляя сюда вместо Yб / Рсрего выражение по формуле (9) и учитывая, что из формулы 1Pсрkвl/ 2 = Рш имеем:
(12)
Эта формула выражает условие, при котором коэффициент устойчивости равен единице; следовательно, правая часть этого равенства определяет наибольшее допустимое значение отношения горизонтальной нагрузки вертикальному давлению на шпалу:
(13)
Эту формулу и следует принять на практике, предварительно упростив ее.
Принимая на основании опытов ЦНИИ МПС С0/Q = 0,1, а также принимая для деревянных шпал и щебня fш в пределах 0,45 - 0,60 и fр = 0,25 формула (13) принимает следующий вид
(14)
В таблице 2.1. приведены [2] для примера данные о величинах отношения kГ/ kВ для типового верхнего строения (рельсы приняты без износа).
таблица 2.1
Тип рельсов, число шпал на 1 км |
Расчетные характеристики для пути |
Предельные отношения Нш1 / Рш | ||
На щебне |
На щебне fш = 0,45 | |||
kГ, см-1 |
kВ, см-1 |
kГ/ kВ | ||
Р65; 1840 Р65; 2000 Р50; 1840 Р50; 2000 |
0,01440 0,01510 0,01610 0,01680 |
0,00966 0,00993 0,01115 0,01146 |
1,50 1,52 1,44 1,47 |
1,37 1,38 1,36 1,37 |
Подставляя в (14) из таблицы 2.1 значения kГ/kВполучим, что устойчивость пути против поперечного сдвига будет обеспечена, если соотношениеНш1 / Ршне будет превышать 1,4 при щебеночном балласте, т.е.
Нш1 / Р ш ≤ 1,4.(15)
Таким образом определение поперечной устойчивости по критерию Н ш1 / Р ш сводится к последующему выполнению следующих расчетов:
определение Н ш1по формуле (4).
определение Р ш по формуле (1).
Безопасные условия движения выполнены при α1=Н ш1 / Р ш ≤ 1,4.
Именно критерий Н ш1 / Р ш и его числовое значение α 1≤ 1,4 в качестве нормативного параметра при установлении скоростей движения поездов на железных дорогах РФ и на многих зарубежных железных дорогах еще с 30-х годов прошлого века.
На тормозных участках условие устойчивости (15) будет иметь вид
(Нш1 + НТ) / Р ш ≤ 1,4. (16)
где НТ– радиальная составляющая от расчетных тормозных силNт, действующих на уровне осей автосцепки.
Пример из [1]. Оценим количественно поперечную устойчивость конструкции пути Р65 ЖБ, Щ под первой осью грузового вагона с тележками ЦНИИ – ХЗ при α = 0,7 м/с2тормозная сила 1000 кН (знаменатель).
Исходные данные:
С0= 2,0 кН; l= 0,5 м;fш= 0,45;kГ= 1,49 м-1;kВ= 1,35 м-1
2Рср= 230 кН/ось
Расчетные данные:
По графику – паспорту Yб= 82,5 кН (без торможения), 119 кН (при торможении )
3.Количественная оценка поперечной устойчивости бесстыкового пути в сечении 1 ( под направляющей осью экипажа).
В бесстыковом пути в сечении под направляющей осью экипажа (сечение I) на шпалу кроме поперечной силыНш1в этом же направлении действует радиальная составляющая Кш-tпродольных температурных силNt, возникающих в рельсовых плетях при повышении температуры на величину Δtотносительно температуры закрепленияtз
N t = α E F’’Δ t(17)
Н ш-t = α E F’’Δ t* l/R (18)
где α – коэффициент линейного расширения рельсовой стали,
E – модуль упругости рельсовой стали,
F’’ – площадь поперечного сечения двух рельсов,
l – расстояние между осями шпал,
R – радиус кривой.