Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

Кафедра: «Путь и железнодорожное строительство»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине: Железнодорожный путь

На тему: Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности.

Проверил: Выполнил:

преподаватель студент гр. СЖД-428

Голубев О.В. № зач. кн. 05/11-СЖД-931

Филиппов Д.И.

Екатеринбург

2012

Содержание

Исходные данные
Расчеты прочности и устойчивости верхнего строения пути
1.Определение вертикальных и динамических сил
2. Определение изгибающих моментов, поперечных сил и прогибов рельса
3. Напряжения и моменты верхнего строения пути
4. Расчеты прочности основной площадки земляного полотна
5.Определение возможности эксплуатации пути до капитального ремонта в заданных эксплутационных условиях без ограничения скорости.
6. Расчет устойчивости бесстыкового пути
7. Расчет прочности бесстыкового пути
8. Определение расчетных интервалов температур закрепления рельсовых плетей

Расчеты прочности и устойчивости верхнего строения пути.

Цель расчета: установить зависимость напряжений от скоростей движения грузового тепловоза 2ТЭ116 и грузового вагона 4-осного на тележках ЦНИИ-ХЗ.

Исходные данные:

Расчетные характеристики пути Таблица1

Характеристика конструкции пути	План линии	U, МПа	K, м-1	F∙10-4, м2	Jг ∙10-8, м4	Jв ∙10-8, м4	W0 ∙10-6 м3	W6 ∙10-6 м3
Р50(6)1840(ЖБ), Щ	Кривая	100	1,6	61,73	359	1813	285	273

В качестве расчетных намечаем скорости движения:

• Тепловоз 2ТЭ116 — 50 км/ч = 13,9 м/с; 100 км/ч – 27, 8м/с;

• Грузовой вагон – 20 км/ч = 5,6 м/с; 120 км/ч – 33,3 м/с.

1. Определение динамической нагрузки от колес подвижного состава на рельс

1. Коэффициент f в кривых участках радиуса R=800м

Локомотив 2ТЭ116 f=1.28

Вагон ЦНИИ-Х3 f=1.28

2. Максимальное значение сил инерции, Н, от колебания кузова на рессорах

(1.1)

где Ж_р –приведенная к колесу жесткость рессорного подвешивания;

Максимальный динамический прогиб рессор , определяется

для 2 ТЭ 116: ;

для грузового вагона ЦНИИ-ХЗ: .

Последовательность расчета. Максимальное значение сил инерции, Н,

от колебания кузова на рессорах.

2 ТЭ 116

Z_max.1 = (7,9+ 8,0 •10^-4•5,6²)•10^-3 = 0,007925 м;

Z_max.2 = (7,9+ 8,0 •10^-4•27,8²)•10^-3 = 0,008518 м;

= 1,09•10⁶•0,007925 =8638 Н;

= 1,09•10⁶•0,008518 =9285 Н;

Вагон

Z_max.1 = (10,0+ 16,0 •10^-4•5,6²)•10^-3 = 0,01005 м;

Z_max.2 = (10,0+ 16,0 •10^-4•33,3²)•10^-3= 0,01177 м;

= 2•10⁶•0,01005 =20100 Н;

= 2•10⁶•0,01177 =23540 Н;

Среднюю динамическую нагрузку колеса на рельс , Н, определя­ем по следующей формуле:

(1.2)

2 ТЭ 116

= 0,75•8638= 6479Н;

= 0,75•9285 = 6964 Н;

Вагон

= 0,75•20100 = 15075 Н;

= 0,75•23540 = 17655 Н;

Средняя величина вертикальной нагрузки, Н, от колеса на рельс

(1.3)

2 ТЭ 116

Р_ср.1 =115000+6479= 121479Н;

Р_ср.2 =115000+6964 = 121964Н;

Вагон

Р_ср.1 =110000+15075 = 125075 Н;

Р_ср.2 =110000+17655= 127655 Н;

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

Таблица 2

V	fст		Жр		Zmax							Рст		Рср
							2 ТЭ 116
13,9 27,8	102 102		1,09•106 1,09•106		0,007925 0,008518			8638 9285		6479 6964		115000 115000		121479 121964
							Вагон
5,6 33,3	48 48		2•106 2•106			0,01005 0,01177		20100 23540		15075 17655		110000 110000		125075 127655

Среднеквадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки, Н, от колеса на рельс:

S = (1.4)

где S_р - среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, Н;

S_нп- среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесом изолированной неровности пути, Н;

S_ннк- среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за непрерывных неровностей на поверхности катания колес, Н;

S_инк- среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за наличия на поверхности катания колес плавных изолированных неровнестей, Н.

Среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс S_р от вертикальных колебаний надрессорного строения:

(1.5)