2. Определение изгибающих моментов, поперечных сил и прогибов рельса

Для определения влияния соседних колес тележки () на величину соответственно изгибающего момента М и нагрузки на шпалу Q выбираем расчетную ось.

Наибольший изгибающий момент М_maх возникает под одним из колес. Если выполняется условие , гдеl_min –минимальное расстояние между осями колесных пар, то за расчетную принимается первая ось тележки.

Для тепловоза 2ТЭ116 получим, что :

Исходя из расчета, за расчетную ось принимаем первую ось тележки. Оси 2 и 3 находятся в отрицательной зоне линии влияния для .

При определении наибольшего прогиба рельса у и нагрузки на шпалу Q за расчетную ось у трехосной тележки принимается первая ось, если выполняется условие . Тогда:

За расчетную принимается вторая ось тележки, а 1 и 3 ось находятся в положительной зоне линии влияния .

Определим для трехосной тележки тепловоза 2ТЭ116, имеющего расстояние 1,85+1,85м:

В кривом участке пути для 2-й оси тележки кх=1,338•1,85=2,48 и ординаты линий влияния μ₂= -0,1175 и η₂ = -0,0146.

В кривом участке пути для 3-й оси тележки кх=1,338•(1,85+1,85)=4,9 и ординаты линий влияния μ₂= 0,0087 и η₂ = -0,0059.

В кривом участке

μ₂ = -0,1175; μ₃ = 0,0087;

η₂ = -0,0146. η₃ = -0,0059.

Для скорости движения тепловоза 2ТЭ116 – 13,9 м/с:

Для скорости движения тепловоза 2ТЭ116 -27,8 м/с

Эквивалентные грузы при воздействии на путь тепловоза 2ТЭ116 имеют следующие значения в кривом участке пути:

при скорости V=13,9 м/с:

при скорости V=27,8 м/с

Для грузового вагона 4-осные на тележках цнии-хз

Исходя из расчета, за расчетную ось принимаем первую ось тележки. Оси 2 и 3 находятся в отрицательной зоне линии влияния для .

При определении наибольшего прогиба рельса у и нагрузки на шпалу Q за расчетную ось тележки принимается первая ось, если выполняется условие . Тогда:

За расчетную принимается вторая ось тележки, а оси находятся в отрицательной зоне линии влияния .

Определим для грузового вагона 4-осные на тележках ЦНИИ-ХЗ, имеющего расстояние 1,85м:

1. В кривом участке

μ₂ = -0,1175; η₂ = -0,0146.

2. Для скорости движения вагона 5,6 м/с:

3. Для скорости движения 33,3 м/с:

4. Эквивалентные грузы при воздействии на путь имеют следующие значения в кривом участке пути

При V=5,6 м/с:

При V=33,3 м/с:

3 Напряжения и моменты верхнего строения пути

Определим напряжения в рельсах, резиновых прокладках и в балласте:

(3.1)

(3.2)

(3.3)

От воздействия тепловоза 2ТЭ116 при скорости V=13,9 м/с:

где f =1,28 коэффициент в кривых участках радиусом 800, м.

При скорости V=27,8 м/с:

где f =1,28 коэффициент в кривых участках радиусом 800, м.

Расчет для вагона при V=5,6 м/с:

где f =1,28 коэффициент в кривых участках радиусом 800, м.

При скорости V=33,3 м/с:

где f =1,28 коэффициент в кривых участках радиусом 800, м.

Результаты расчетов сведены в таблицу 6.

Таблица 6

Подвижной состав	V, м/с
2ТЭ116	13,9	93988	53,90	121479	0,863	0,150
	27,8	132058	60,97	158940	1,129	0,196
Вагон	5,6	120891	69,39	133761	0,950	0,165
	33,3	145591	83,50	158726	1,127	0,196

Вывод: по данным результатам таблицы 6, видно, что наибольшие кромочные напряжения в рельсах достигают 83,5 МПа в кривой под грузовым вагоном при скорости V=33,3 м/с.

При сопоставимых скоростях наибольшие напряжения во всех элементах возникают под грузовым вагоном.

Результаты расчетов показали, что рассмотренная конструкция пути может эксплуатироваться при заданных скоростях и осевых нагрузках.