Лабораторные работы по дисциплине железнодорожный путь Расчет бесстыкового

Лабораторные работы по дисциплине железнодорожный путь «Расчет бесстыкового пути на прочность и устойчивость» Л Лабораторная работа № 1 И Лабораторная работа № 2 Т Лабораторная работа № 3 Е Лабораторная работа № 4 Р А Лабораторная работа № 5 Т Лабораторная работа № 6 У Лабораторная работа № 7 Р А Исходные данные к лабораторным работам, кроме тех, которые дал преподаватель: - расчетные характеристики пути; - расчетные характеристики локомотива; - оценочные критерии прочности пути. © О. В. Голубев, ассистент кафедры «Путь и железнодорожное строительство» , Ур. ГУПС.

Динамический расчет верхнего строения - определение напряжений в рельсах

или

f

Динамический расчет верхнего строения - определение напряжений в шпалах и балласте рис

Динамический расчет верхнего строения - определение напряжений на основной площадке земляного полотна 0. 8 – для деревянных шпал 0. 7 – для железобетонных шпал Qрасч С 1 и С 2

Аh Qс’, Qс ’’

Расчет бесстыкового пути по условиям устойчивости На основе энергетического метода С. П. Першин получил расчетную формулу для определения критической температурной силы, при достижении которой колея в целом теряет устойчивость: i – средний уклон начальной неровности, 2 -3 0/00 ; k 1 – коэффициент, зависящий от сопротивления балласта поперечному сдвигу; k 2 – коэффициент, зависящий от эпюры шпал (0. 9 при 1600 шт. /км, 1 при 1840 шт. /км, 1. 08 при 2000 шт. /км); k 3 – коэффициент, учитывающий влияние сопротивлению повороту рельсов по подкладкам и шпалам. k 1, k 3

Допустимая предельная температурная сила по условиям устойчивости пути: 1. 5 Повышение температуры рельсовой плети, допускаемое по условию устойчивости пути: где Е – модуль упругости рельсовой стали (2, 1*105 МПа); α – коэффициент линейного расширения (0, 0000118 1/град); F – площадь поперечного сечения рельса (для рельсов Р 50, Р 65 и Р 75 равна – 65, 99 *10 -4 м 2, 82, 65*10 -4 м 2 и 95, 04*10 -4 м 2 соответственно). Полученное значение [Δty] нужно сравнить с нормативным [Δtн-y]. В дальнейших расчетах нужно принимать значение [Δty] ≤ [Δtн-y].

Расчет бесстыкового пути по условиям прочности Расчет прочности бесстыковой рельсовой плети основан на условии что наибольшие напряжения от воздействия на путь подвижного состава и изменений температуры рельсов не превышают допустимые значения: Напряжения в поперечном сечении рельса от действия сжимающих и растягивающих температурных сил, соответственно возникающих при понижении и повышении температуры рельса относительно нейтральной оси:

рис. прочности на сжатие головки рельса при совместном действии температурных и поездных нагрузок

Условия укладки и эксплуатации бесстыкового пути Возможность укладки бесстыкового пути в конкретных условиях устанавливается сравнением допускаемой температурной амплитуды [T] для данных условий с фактически наблюдавшейся в данной местности амплитудой колебаний температуры TА. Если TА < [T], то бесстыковой путь можно укладывать. Значение TА определяется как алгебраическая разность наивысшей tmax и наинизшей tmin температур рельса, наблюдавшихся в данной местности (при этом учитывается, что наибольшая температура рельса на открытых участках превышает на 20 С наибольшую температуру воздуха): . Амплитуда допускаемых изменений температур рельсов: , где [ tу] - допускаемое повышение температуры рельсов по сравнению с температурой их закрепления, определяемое устойчивостью пути против выброса при действии сжимающих продольных сил; [ tр] - допускаемое понижение температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой закрепления, определяемое их прочностью при действии растягивающих продольных сил; [ tз] - минимальный интервал температур, в котором окончательно закрепляются плети; по условиям производства работ для расчетов он обычно принимается равным 10 С, но при необходимости его можно уменьшить до 5 С, если предусматривать закрепление плетей осенью, в пасмурную погоду, в ранние утренние или вечерние часы, когда температура рельсов в процессе закрепления изменяется медленно, или когда плети планируется вводить в расчетный интервал температур с применением принудительных средств (растягивающие приборы, нагревательные установки).

Расчет интервалов закрепления плетей Расчетный интервал закрепления рельсовых плетей: tз = [ tу] + [ tр] - ТА. Границы расчетного интервала закрепления, т. е. самую низкую (min tз) и самую высокую (max tз) температуры закрепления, определяют по формулам: min tз = tmaxmax - [ tу]; max tз = tminmin + [ tр]. Закрепление плетей любой длины при любой температуре в пределах расчетного интервала гарантирует надежность их работы при условии полного соблюдения требований ТУ, касающихся конструкции и содержания бесстыкового пути. При этом следует учитывать, что закрепление плетей при очень высоких температурах может в отдельных случаях привести к образованию большого зазора при сквозном изломе плети в холодную погоду или к разрыву болтов в стыках уравнительных пролетов с большим расхождением концов рельсов. Пример расчета условий укладки и эксплуатации бесстыкового пути приведен на стр. 65 [3]. Значения [ tр] и [ tу] принимать рассчитанные.

Многовариантный расчет пути на прочность ПРИМЕЧАНИЕ: - Значения заносятся только в ячейки серого цвета; - В ячейках зеленого цвета приведено пояснение; - Для возврата к демонстрации необходимо на панели инструментов нажать «переход» и «назад» , навигация по демонстрации выполняется в обычном режиме; - После расчета необходимо его сохранить под новым именем и затем распечатать результаты (печатать только страницы 1 -6!!!); - На распечатанных результатах нарисовать необходимые схемы и сделать выводы; - Результаты вставить в тетрадь с лабораторными работами.

примечания

Литература 1. Расчеты и проектирование железнодорожного пути: уч. пособ. Для студентов вузов ж. -д. трансп. /В. В. Виноградов, А. М. Никонов, Т. Г. Яковлева и др. ; Под ред. В. В. Виноградов, А. М. Никонов. – М. : Маршрут, 2003. – 486 с. 2. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности: №ЦПТ – 52/14, МПС РФ Департамент пути и сооружений, 2000. – 37 с. 3. Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути: МПС РФ Департамент пути и сооружений, 2000. – 95 с. 4. Бесстыковой путь / В. Г. Альбрехт, Н. П. Виноградов, Н. Б. Зверев и др. ; Под ред. В. Г. Альбрехта, А. Я. Когана, - М. : Транспорт, 2000, 408 с.