31. Требования, предъявляемые к конструкции бесстыковоо пути

Общие требования к конструкции бесстыкового пути

1. Сжимающие температурные силы, возникающие в бесстыковом пути при повышении температуры рельсов по отношению к нейтральной, не должны вызывать нарушения устой­чивости пути. Предотвращение выбро­сов при наивысших в данных климати­ческих условиях температурах рельсов при обычной эксплуатации, а также во время производства путевых работ, — главнейшее требование, определяющее возможность применения бесстыкового пути.

2. Рельсовые плети бесстыкового пути должны обладать запасом проч­ности, достаточным для восприятия температурных напряжений, возникаю­щих при колебаниях температуры в го­дичном цикле и суммирующихся с изгибными напряжениями под поездной нагрузкой.

3. Сопротивляемость бесстыкового пути внешним воздействиям, включая природные факторы (главным обра­зом температуру) и подвижной состав, должна быть достаточной и обеспечи­ваться конструкцией и необходимыми размерами и качеством рельсовых скреплений (промежуточных и стыко­вых), подрельсовых оснований (шпал или блоков) и балластной призмы.

4. Конструкция бесстыкового пути должна обеспечивать возможность его механизированной укладки, текущего содержания и ремонта, включая специ­фическую работу — разрядку напряже­ний в рельсовых плетях, обеспечиваю­щую полное снятие или необходимое уменьшение напряжений за счет про­дольных деформаций плетей.

5. Безопасная эксплуатация бессты­кового пути и его технико-экономичес­кая эффективность обеспечиваются, на­ряду с дополнительными требованиями к конструкции бесстыкового пути и технологии его укладки, ремонта и со­держания, регламентированными пери­одически обновляемыми техническими условиями (действующие ТУ-91), тех­нической учебой и подготовкой путей­цев, в первую очередь, инженеров.

33. Расчет бесстыкового пути по условию устойчивости. Методы определения критической силы

P_t>∑∑сил сопротивления

1. P_к – критическая температурная сила, которая может привести к потере устойчивости

2. P_tу – допускаемая по условию устойчивости температурная сила , где - полное поперечное сечение (т.е. 2 рельса)

3.

Метод Першина

Энергетический метод, т.к. уравнение для определения является уравнением двух энергий.

A и α – коэффициенты, учитывающие тип ВСП и план линии

i - уклон первоначальной неровности РШР в горизонтальной плоскости

- коэффициент, учитывающий материал шпал и плотность балластного слоя; в данном случае плотность балласта будет определяться величиной силы, приложенной к шпале и приводящей к сдвигу шпалы в своем ложе

- коэффициент, учитывающий влияние эпюры шпал на сопротивление перемещению РШР. Т.е. , где l – расстояние между осями шпал

- коэффициент, учитывающий влияние сопротивления перемещению рельса по подкладке и шпалы

– коэффициент запаса (=1,5)

34. Комплексный расчет пути на прочность и устойчивость

Нормальные напряжения от изгиба рельса определяются в кромках подо­швы и головки под воздействием вер­тикальных сил от колес локомотива, движущегося с максимально возмож­ной скоростью. В мо­мент прохода экипажа изгибные напря­жения под поездной нагрузкой сумми­руются с температурными напряже­ниями в рельсовых плетях бесстыково­го пути. Очевидно, что прочность рельсовой плети лимити­руется этими суммарными напряже­ниями, которые имеют наибольшую величину: летом — в кромках головки рельса; зимой — в кромках подошвы.

Прочность рельса будет обеспече­на, если суммарные нормальные на­пряжения не превысят допускаемых ве­личин, т. е.

k_н - коэффициент неучтенных в расче­тах прочности факторов (=1,3)

- максимальные вероятные кромочные на­пряжения в головке рельса летом (при уровне вероятности Ф = 0,994), МПа;

- максимальные вероятные кромочные на­пряжения в подошве рельса зимой (Ф = 0,994), МПа;

- допускаемое на­пряжение (350 МПа для новых незакален­ных рельсов и 400 МПа — для новых термоупрочненных рельсов).

Величины наи­больших допускаемых температурных напряжений неизвестны и подлежат оп­ределению:

Зная σ_t, нетрудно определить соот­ветствующие допускаемые изменения температуры рельса по условию проч­ности:

в сторону повышения (лето) по прочности головки

в сторону понижения (зима) по прочности подошвы

Из двух значений допускаемых от­клонений температуры рельса(относи­тельно нейтральной t₀ ) в сторону по­вышения ∆t_c (при сжатии); ∆t_у (условие устойчивости) и ∆t_пг+6°С (условие прочности головки) в качестве расчетного принимается ли­митирующее — меньшее из двух. Здесь 6°С — допускаемое перенапряжение го­ловки. Обычно лимитирует ∆t_у.

Допускаемое изменение температу­ры рельса в сторону понижения ∆t_р (при растяжении) принимается равным ∆t_пп.