МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Путей сообщения

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ НА ПРОЧНОСТЬ

Методические указания к выполнению расчетно – графических работ и дипломного проектирования по дисциплине «Железнодорожный путь» для студентов специальности «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство»

ИРКУТСК 2003

УДК 625.03

В методических указаниях приведены расчеты пути на прочность, позволяющие выбрать конструкцию пути для конкретных эксплуатационных условий, установить допустимые скорости движения поездов и причины отказов пути под поездами.

Методические указания разработаны в соответствии с «Методикой оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности» № ЦПТ-52/14. В приложениях приводятся необходимые расчетные характеристики подвижного состава и типовых конструкций верхнего строения пути.

Методические указания предназначены для студентов специальности 290900 «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство» дневной и заочной форм обучения.

Ил. 8. Табл. 13. Библиогр.: 10 назв.

Составители: канд.техн. наук, доц. О.О. Клокова; канд.техн. наук, доц. Л.В. Тужилина; Е.В. Филатов, ассистент. Кафедра пути и путевого хозяйства

Рецензенты: К.Р. Белош, зам. начальника службы пути управления ВСЖД; д-р. техн. наук, Ж.Г. Дамбаев зав. кафедрой «Теоретическая и прикладная механика» ИрГУПС.

Оглавление

1. Общие положения		4
2. Предпосылки и допущения к расчетной схеме		5
	2.1. Допущения к расчетной схеме	5
	2.2. Статический расчет рельса	7
	2.3. Вероятностный характер действующих сил	10
3. Расчетная нагрузка колеса на рельс		12
4. Определение эквивалентной нагрузки на путь		18
	4.1. Определение расчетных осей	21
5. Определение изгибающего момента, прогиба и давления на шпалу		23
6. Определение показателей напряженно-деформированного состояния элементов конструкции верхнего строения пути		23
7. Напряжения на основной площадке земляного полотна		24
8. Допускаемые напряжения		27
9. Пример расчета пути на прочность		29
	9.1. Цель расчета и исходные данные	29
	9.2. Последовательность расчета	30
Библиографический список		40
Приложение 1		41
Приложение 2		56

1. Общие положения

Настоящая "Методика" распространяется на конструкции верхнего строения пути с рельсами длиной 12,5 м и 25,0 м, в том числе на рельсовые элементы стрелочных переводов (передний вылет рамного рельса, рельсы соединительных путей), предназначенные для эксплуата­ции на железных дорогах Министерства путей сообщения колеи 1520 мм.

"Методика" содержит способы практического расчета нагру­зок и напряжений в элементах верхнего строения пути от воздействия на него подвижного состава. Результаты этих расчетов применяются для:

- установления условий обращения нового или модернизирован­ного подвижного состава самостоятельно или в комплексе с результата­ми испытаний и других исследований;

- проведения технико-экономических расчетов по выбору параметров основных элементов верхнего строения пути для заданных усло­вий эксплуатации;

- расчетов по установлению рациональных скоростей движения подвижного состава в различных условиях эксплуатации.

Расчеты условий укладки и эксплуатации бесстыкового пути должны производиться с учетом допускаемых скоростей движения, определенных по данной “Методике", согласно действующим "Техническим указаниям по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути" [9].

Расчеты элементов верхнего строения пути (скреплений, сты­ков, шпал и т.д.) и земляного полотна на прочность, устойчивость про­изводятся по специальным методикам.

Определение нагрузок, действующих от подвижного состава на путь, и показателей напряженно-деформированного состояния верх­него строения пути следует производить по данной "Методике". Эта "Методика" дает результаты расчетов, совпадающие с экспериментальными данными, полученными при скоростях движения до 140 км/ч. Для скоростей движения пассажирских поездов свыше 140 км/ч в расчетах следует применять результаты испытаний конкрет­ных типов подвижного состава (в частности, это относится к динами­ческой нагрузке от колебаний надрессорного строения экипажа).

Оценочные критерии прочности (допускаемые напряжения) в данной "Методике" определены из условия обеспечения надежности пути, согласно "Положению о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах", утвержденного приказом Министра путей сообщения Российской Федерации 12Ц от 16.08.94 [6].

Значения расчетных характеристик, приведенных в "Методике" в системе МКС, переводятся в систему единиц СИ следующими соотношениями (табл. 1).

Таблица 1

Величина	Наименование единицы СИ	Соотношение единиц СИ и МКС
Сила, нагрузка, вес (сила тяжести)	Ньютон	1 кг = 9,8 Н или 1 т = 9,8 кН
Давление, напряжение (механическое)	Паскаль	1 кг/см2 = 100 Па или 10 кг/см2 = 1 МПа