Файл: Боченков, М. С. Расчет бесстыкового пути (учебное пособие).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.11.2024

Просмотров: 36

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Если критическая сила определена по методике проф. К. М. Мищенко, то при определении допускаемых напряжений по формуле (12) рекомендуется принимать коэффициент за­ паса /(з =1,3. Однако сам автор [11] рекомендовал с некото­

рым запасом принимать расчетные сопротивления q и р, а кри­ тическую силу, полученную расчетом,— за допускаемую без коэффициентов запаса.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМОЙ АМПЛИТУДЫ КОЛЕБАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РЕЛЬСОВ

Расчетной амплитудой колебания температуры рельсов для какого-либо района называется разность между экстремаль­ ными ее значениями, наблюдаемыми в данном районе.

Как уже указывалось, в рельсовых плетях можно допус­ кать растягивающие и сжимающие напряжения. Следователь­ но, можно допускать понижение и повышение температуры до определенных пределов.

Понижение температуры рельсов но сравнению с темпера­ турой укладки определяется формулой

 

Д*р- Х

 

 

(20)

 

1

а Е

 

 

 

где

а, — допускаемые температурные

напряжения

растя­

 

жения, определяемые по формуле (10);

рельсовой

 

а — коэффициент

линейного расширения

 

стали, принимаемый равным 0,0000118 1/°С;

 

 

Е — модуль упругости рельсовой

стали, равный 2,IX

 

XI О6 кГ/см2.

 

 

 

 

Повышение температуры рельсов по сравнению с темпера­

турой укладки определяется формулой

 

 

 

 

Д/С= А . .

 

 

(21)

 

 

а Е

 

 

 

Здесь

а, — допускаемые

температурные напряжения

сжа­

 

тия, определяемые по формулам (11)

и (12).

Кдальнейшему расчету принимается наименьшее из двух

И, определенных по условию прочности рельсов или устойчи­ вости пути выбросу. При рельсах Р65 и тяжелее, как правило, лимитирует устойчивость пути и допускаемый перепад темпе­

ратуры на сжатие Д по устойчивости пути меньше, чем по прочности рельсов.

19



 

-так

Когда найдены допускаемые отклоне­

 

 

ния температуры рельсов па понижение и

 

 

повышение, допускаемая амплитуда коле­

A t c

J

бания температуры легко определяется из

 

Atb

следующего чертежа (рис. 6).

 

можем

 

Непосредственно из чертежа

Atp

<

написать

 

 

 

Т = A tc+ Д t„ —А /

 

( 2 2 )

 

 

 

 

 

где Т

допускаемая амплитуда

коле­

 

 

 

бания температуры

рельсов;

 

 

Ыу — интервал укладки и

закрепле­

Рис. 6

 

ния рельсовых плегей

на по­

По техническим условиям

стоянный режим эксплуатации.

на укладку и содержание бес­

стыкового пути ПО] интервал укладки принимается равным не

менее 10° С.

В том случае, когда известен район укладки бесстыкового пути п известна максимальная амплитуда колеоапия темпера­ туры рельсов для этого района, необходимо определить интер­

вал укладки рельсовых плетей.

В соответствии с форму­

лой (22)

Д *у= л tc + Atp-

Т.

(23)

 

Верхняя

граница интервала

укладки t" в

соответствии с

рис. 6 определяется формулой

 

 

 

 

V = ^min +

Д *р •

(24)

Нижняя

граница интервала укладки ^ун определяется форму-

лой

 

 

 

(25)

 

 

 

 

В этих формулах tm-n i

—Минимальная и максималь­

ная температура рельсов, наблюдаемая в данном районе. Све­ дения о максимальной и минимальной температуре рельсов даны в «Технических условиях на укладку и содержание бес­ стыкового пути» [10].

Если по расчету оказалось A t9 > 10°С — укладка напря­ женного бесстыкового пути возможна. В том случае, когда Л ty

значительно превышает 10° С, следует сократить

интервал до

10—15° С, уменьшить соответственно &tc и л tp .

Это позволит

эксплуатировать бесстыковой путь без максимальных темпе­ ратурных напряжений,

20


Формула (22) для определения Т справедлива только в том случае, когда при закреплении рельсовых плетей напряжения г. них близки к нулю. Это достигается применением роликов, укладываемых между подкладками и рельсами перед их за­ креплением на постоянный режим эксплуатации.

Если ролики не применяются и в рельсовых плетях перед их закреплением имеются напряжения ± о 0, допускаемая амп­

литуда колебания температуры

рельсов определяется фор­

мулой

 

 

Г=Д£С+ Л E - 4 L - 2 — ,

(26)

 

а Е

 

а интервал укладки.при известном Т — формулой

 

А /у = А/с + Д / —2 а ВТ

(27)

Граница интервала укладки

при наличии начальных 'на­

пряжений в рельсах устанавливается по формулам:

 

b ’ “ b.u + (4 b

- f | ) ;

(28)

 

 

(29)

В том случае, когда расчетный интервал укладки &fy полу­

чился менее 10° С или имеет даже отрицательную

величину,

«Техническими условиями» рекомендуется применять бессты­ ковой путь с сезонными разрядками напряжений. Разрядки производятся весной и осенью при определенной температуре. При сезонных разрядках применение роликов практически исключено, так как это потребовало бы больших перерывов в движении поездов и значительных дополнительных затрат труда, при которых укладка бесстыкового пути уже не целе­ сообразна. Таким образом, при сезонных разрядках в рельсо­ вых плетях имеют место остаточные напряжения ± о0, величи­ на которых может быть определена по формуле

сг0

=

г 0,5/.,

(30)

F

 

 

 

Когда разрядка напряжений производится в одну сторону,

остаточные напряжения определяются формулой

 

0

0 = ^ .

(31)

 

 

F

 

21


Здесь г — погонное сопротивление продольному

перемеще­

нию рельсов относительно шпал при ослабленных

клеммах, кГ/см;

 

L — длина рельсовой плети, см;

см2.

F — площадь поперечного сечения рельса,

По исследованиям ЦНИИ МПС величина г при деревян­

ных прокладках между подкладками и подошвой

рельса со­

ставляет 0,6—0,7 кГ/см. В случае резиновых прокладок погон­ ное сопротивление будет больше.

В результате остаточных напряжении при сезонных раз­ рядках допускаемые перепады температуры должны быть по­ нижены па величину

Л /0= - 5Ь-.

 

 

 

(32)

 

■у. Е

 

 

 

 

Расчетная амплитуда температуры

при

бесстыковом пу-

тп с сезонными разрядками разбивается на участки

(рис. 7).

i max

Допускаемая

годовая амп­

литуда

колебания

температу­

. д. вес

ры рельсов

в

соответствии с

'■'pas

рис. 7 определяется по формуле

A t ~ & t B

A t

вес

 

раз

 

+с в е с

 

^раз

A tс - &t0

. rs оси

 

а з

 

 

A t р а з

 

h

К

О С к

A tp Ate

'рс/з

 

 

 

 

Уt,с7?сс?

Рас.

7

 

 

Д /вес .]-

Д /чс н

=

afp +

раз

раз

 

T — S. ta-i- 2 —3 A

 

A t K"

(33)

раз ■

 

Если Л tp tc (что при современных рельсах бывает весьма редко), допускаемая го­ довая амплитуда колебания температуры рельсов высчиты­ вается по формуле

Т-= 2 А /р + Л tc З А /о—

Л t*

Д

раз

(33а)

 

^ >сн .

 

Когда известна годовая амп­ литуда колебания температуры рельсов, суммарный интервал весенней и осенней разрядок определяется по формуле

2 a * c- 3 A / 0- 7 ’.

(34)

Суммарный интервал весенней и осенней разрядок делить поровну нерационально. Весной суточные и недельные перепа­

22