7. Расчет прочности рельсовых плетей

Напряжения и моменты ВСП:

Напряжения изгиба в рельсах по оси его подошвы:

Напряжения в кромках головки и подошве:

По условию прочности бесстыкового пути:

,

где σ_к – кромочные напряжения в рельсах;

- температурные напряжения;

- допускаемые напряжения.

Отсюда:

сжатие

растяжение

Таким образом:

- по условию прочности на сжатие головки рельса летом:

;

- по условию прочности на растяжение подошвы рельса зимой:

,

где σ_р = 350 МПа для новых незакаленных рельсов;

К_п — коэффициент запаса прочности (для рельсов первого срока службы —1,3; для старогодных — 1,4);

σ_кг и σ_кп – нормальные напряжения в кромках соответственно головки и подошвы рельса от изгиба под нагрузкой от колес подвижного состава.

Из таблицы П.4.2 учебного пособия получим, что при движении тепловоза 2ТЭ116 со скоростью 100 км/ч допускаемое по условию прочности подошвы рельсов в кривой составляет 91⁰С.

Выводы

• В дальнейших расчетах принимаем нормативные значения темпе­ратур 91⁰С.

• Летом лимитирует не прочность головки рельса, а устойчивость бесстыкового пути.

8. Определение расчетных интервалов температур закрепления рельсовых плетей

Исходные данные.

Известно, что допустимое повышение температуры рельсов летом по сравнению с температурой их закрепления, при котором обеспечивается необходимый запас устойчивости пути против выброса в кривой

Допустимое понижение температуры рельсов зимой по сравнению с температурой их закрепления, при котором обеспечивается необходимый запас прочности на растяжение подошвы рельса при совместном действии температурных поездных сил .

Для построения температурной диаграммы работы бесстыковых рельсовых плетей определим ее граничные условия. По оси ординат отложим расчетные максимальную и минимальную температуры рельсов. По таблице П.4.3 учебного пособия в г. Тюмени температура рельсов: летняя t_{max max} =60⁰C, зимняя t_{min min} = - 50⁰C. Расчетная температурная амплитуда, Т_А=110⁰С.

Для эксплуатации пути без сезонных разрядок напряжений необходимо, чтобы [Т] ≥ [Т_А].

,

где ;

если ;

если ;

В моем случае: так как.

Отсюда:

;

По данному расчету видно, что - это значит, что путь можно эксплуатировать без сезонных разрядок напряжений.

При осуществлении периодических сезонных разрядок напряжений (проводимых весной и осенью) допустимая амплитуда [Т_раз] определяется:

,

где - сумма температур весеннего и осеннего интервалов, в которых можно производить разрядку напряжений и закрепления плетей, принимается весной 15⁰С и осенью 10⁰С.

Библиографический список

1. Расчеты и проектирование железнодорожного пути под редакцией Виноградова В.В. и Никонова А.М. – Москва, 2003 год.

2. Железнодорожный путь/Под ред. Т.Г. Яковлевой. — М.: Транс­порт, 1999.

3. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности.

19