ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)
Кафедра «:Железнодорожный путь»
Специальность: 23.05.06 "Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей"

Специализация: "Управление техническим состоянием железнодорожного пути"

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине

«Проектирование и расчёт элементов верхнего строения железнодорожного пути»
Тема курсовой: Комплексный расчёт бесстыкового пути на

прочность и устойчивость.

Вариант № 9

Обучающийся курс 5 группа СЖУ-829-3 форма обучения - заочная	__________________ подпись, дата	А.С. Дубровский
Руководитель	__________________ подпись, дата	А.В. Романов

Санкт-Петербург

2023

Содержание

---

ВВЕДЕНИЕ
Железнодорожный путь выполняет тяжелую работу в трудных условиях. Находясь под воздействием подвижных нагрузок и природных явлений (ветра, влаги, температуры, органического мира), обеспечивая непрерывность и безопасность движения поездов, он должен служить в любое время года, дня и ночи.

Для обеспечения непрерывности и безопасности движения поездов с установленными скоростями железнодорожный путь должен всегда находиться в исправном и опрятном состоянии, соответствующем требованиям «Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации». Поэтому основой ведения путевого хозяйства является текущее содержание пути.

В основе требований, предъявляемых к конструкции верхнего строения пути, лежат условия обеспечения его прочности, устойчивости и экономичности. Расчетами на прочность определяется минимально необходимый тип строения пути в заданных условиях эксплуатации, а целесообразный тип верхнего строения пути определяется технико-экономическими расчетами.

Под воздействием подвижного состава в элементах верхнего строения пути возникают напряжения и деформации. Зависимость их от сил, действующих на путь, сложна и не поддается точному определению. Поэтому в Правилах расчета железнодорожного пути на прочность приняты следующие предпосылки и допущения:

• 
  расчет ведется по формулам, применяемым при статистическом приложении нагрузок; переменные динамические силы от расчетного колеса принимаются в их максимальном вероятном значении, от остальных колес - их средние значения;
  
• 
  характеристики пути (модуль упругости пути и др.) принимаются детерминированными;
  
• 
  рельс рассматривается как неразрезная балка, лежащая на сплошном упругом основании;
  
• 
  упругая реакция основания считается линейно зависящей от осадки;
  
• 
  расчет ведется на воздействие вертикальных сил, приложенных по оси симметрии рельса, а учет действия горизонтальных поперечных сил, влияния внецентренного приложения вертикальных сил и подуклонки рельсов осуществляется умножением расчетных напряжений в кромке подошвы рельса на коэффициент;
  
• 
  путь и подвижной состав находятся в исправном состоянии, отвечающем требованиям ПТЭ;
  

В результате расчетов можно оценить напряженно деформированное состояние пути

---

, степень его прочности и устойчивости, безопасность движения поездов.

1. Расчет верхнего строения пути на прочность

1.1. Основные расчетные характеристики пути и подвижного состава
Основные расчетные характеристики пути и подвижного состава сведены в таблицы 1 и 2.

Таблица 1. Основные расчетные характеристики подвижного состава.

№	Наименование характеристик	Ед. измерения	Величина
			локомотив ВЛ-10	8-и осный вагон
1	Статическая нагрузка от колеса на рельс,Pст	кгс	11500	13000
2	Скорость движения, V	км/ч	85	85
3	Вес необрессоренных частей, отнесенных к одному колесу, q	кгс	3160	995
4	Жесткость комплекта рессора, Ж	кг/мм	116	200
5	Диаметр колеса, d	см	125	95
6	Количество осей в тележке, n	шт	2	4
7	Расстояние между осями тележки, li	см	300	185 135 185
8	Коэффициент перехода от осевых напряжений к рамочным, f		пр.: 1,25 кр.: 1,33	пр.: 1,18 кр.: 1,37
9	Наибольшая расчетная глубина неровности на колесе, e	см	0,047	0,067
10	Максимальный прогиб рессор, zmax	мм	17,8	16,0

Таблица 2. Основные расчетные характеристики пути

№	Наименование характеристики	Ед. измерения	Величина
			прямая	Кривая R=600 м
1	Тип рельса (приведенный износ)	-/мм	Р65/6
2	Материал шпал		Дерево(I)
3	Эпюра шпал	шт/км	1840	2000
4	Род балласта		щебень
5	Модуль упругости подрельсового основания, U	кг/см2	270	295
6	Коэффициент относительной жесткости основания и рельса, k см-1	см-1	0,01000	0,01023
7	Расстояние между осями шпал, lш	см	55	51
8	Коэффициент, учитывающий влияние колеб. масс подвижного состава и пути, типа рельса, материала шпал, рода балласта на образование динамических неровностей пути, L		0,870	0,870
9	Момент сопротивления рельса относительно наибольшего удаленного волокна от подошвы, W	см3	417	417
10	Коэффициент, учитывающий отношение необрессореной массы колеса и участвующей во взаимодействии массы пути, α0		0,433	0,433
11	Площадь рельсовой подкладки, w	см2	612	612
12	Площадь полушпалы с поправкой на изгиб, Ωd	см2	2853	2853
13	Ширина нижней постели шпалы , b	см	25	25

---

1.2. Определение среднего и максимального вероятного значения динамической силы воздействия колеса на рельс
Динамическая максимальная нагрузка, , кг, от колеса на рельс определяется по формуле

где	Pср	–	среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кгс;
		–	нормирующий множитель, определяющий вероятность события (2,5);
	S	–	среднее квадратическое отклонение динамической вертикаль­ной нагрузки колеса на рельс, кгс.

Среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, , кг, определяется по формуле

где	Pст	–	статическая нагрузка колеса на рельс, кгс;
		–	среднее значение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения экипажа, кг.

Среднее значение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения экипажа, , кг, определяется
= 0,75 ,

где

–

динамическая максимальная нагрузка колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, кг.

---

Динамическая нагрузка, , кг, колеса на рельс с использованием эмпирических зависимостей динамических прогибов рессорного подвешивания z_max от скоростей движения V определяется по формуле

где	Ж	–	приведенная к колесу жесткость рессорного подвешивания, кг/мм;
	zmax	–	динамический прогиб рессорного подвешивания, мм.

Среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс, S, кг, определяется по формуле композиции законов распределения его составляющих

Обычно при отсутствии конкретной информации принимается средний процент осей, имеющих изолированную плавную неровность, равный 5%, соответственно - непрерывную плавную неровность 95%. С учетом этого допущения формула приобретает вид
,

где	Sр	–	среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции, возникающих из-за колебания кузова на рессорах, кг;
	Sнп	–	среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции, возникающих при прохождении колесом неровности пути, кг;
	Sннк	–	среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, воз­никающих из-за непрерывных неровностей на поверхности катания колес, кг;
	Sинк	–	среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренной массы, воз­никающих из-за наличия на поверхности катания колес плавных изолированных неровностей, кг;

---

Смотрите также файлы

• Кнтізбелік таырыпты жоспар Пні Физика Сыныбы 7.docx

• Методические рекомендации для студентов по учебной практике пм. 06. 01 основы вожатской деятельности.docx

• Содержание хозяйственной операции.docx

• Развитие геодезии в России.docx

• Отчет по лабораторной работе 1 Метод потенциалов собственной поляризации.docx