Максимальные напряжения на шпале под подкладкой, σ_ш, кгс/см², и напряжения в балласте на уровне нижней постели шпалы, σ_б, кгс/см^2, определяются по формулам

где

–

площадь рельсовой подкладки, см2.

где

–

площадь полушпалы с поправкой на изгиб, см2.

Локомотив ВЛ-10 при движении по прямой в летний период:

1. 
   Построение линий влияния.
   

2. 
   Эквивалентные грузы.
   

II ось: x = 300 см; kx = 0,01 300 = 3,0; = -0,0563

II ось: x = 300 см; kx = 0,01 300 = 3; =-0,0423

3. 
   Вычисление напряжений.
   

Вагон при движении по кривой (R=600) в летний период:

1. 
   Построение линий влияния.
   

---

2. 
   Эквивалентные грузы.
   

II ось: x = 185 см; kx = 0,01023 185 = 1,89; = -0,1908

III ось: x = 320 см; kx = 0,01023 320 = 3,27; = -0,0328

IV ось: x = 505 см; kx = 0,01023 505 = 5,16; = 0,0078

I ось: x = 185 см; kx = 0,01023 185 = 1,89; = 0,0960

III ось: x = 135 см; kx = 0,01023 135 = 1,38; = 0,2948

IV ось: x = 320 см; kx = 0,01023 320 = 3,27; = -0,0425

3. 
   Вычисление напряжений.
   

Остальные значения сведем в Таблицу 4,5.
Таблица 4. Определение напряжений в рельсе.

Условия эксплуатации					№ оси	xi		k, см-1		k x		i		∑ i		PIэкв		σкп
Локомотив ВЛ – 10	прямая		лето	1		0	0,01000		0		1		-0,0563		19271,9		1444
				2		300			3,00		-0,0563
	кривая		лето	1		0	0,01023		0		1		-0,0496		19074,1		1486
				2		300			3,07		-0,0496
Вагон	прямая	лето			1	0		0,01000		0		1		-0,2246		16622,1		1176
					2	185				1,85		-0,1945
					3	320				3,20		-0,0383
					4	505				5,05		0,0082
	кривая	лето			1	0		0,01023		0		1		-0,2158		16577,3		1331
					2	185				1,89		-0,1908
					3	320				3,27		-0,0328
					4	505				5,16		0,0078

---

Таблица 5. Определение напряжений на шпале и в балласте.

Условия эксплуатации					№ оси		xi		k, см-1		k x		i	∑ i	PIIэкв		σщ		σб
Локомотив ВЛ – 10	прямая		лето	1		0		0,01000		0		1		-0,0423	19454,4	8,74		1,87
				2		300				3,00		-0,0423
	кривая		лето	1		0		0,01023		0		1		-0,0429	19161,5	8,17		1,75
				2		300				3,07		-0,0429
Вагон	прямая	лето		1		185		0,01000		1,85		0,1078		0,3745	25848,3	11,61		2,49
				2		0				0		1
				3		135				1,35		0,3098
				4		320				3,2		-0,0431
	кривая	лето		1		185		0,01023		1,89		0,0960		0,3483	25264,4	10,77		2,31
				2		0				0		1
				3		135				1,38		0,2948
				4		320				3,27		-0,0425

---

Линии влияния моментов и прогибов от действия осей колесной нагрузки приведены на Рисунке 1 и Рисунке 2.

1.4. Выводы
При грузонапряженности равной 39,5 млн. т брутто напряжения растяжения в кромке подошвы рельса, обусловленные его изгибом и кручением вследствие вертикального и поперечного горизонтального воздействия колес подвижного состава, не превышают допускаемых значений и при любых условиях эксплуатации. Эти напряжения на кривых участках пути превышают значения напряжений на прямых участках. Для локомотива: прямая – лето – 1444 кгс/см²; кривая – лето – 1486 кгс/см². Для вагона: прямая – лето – 1176 кгс/см²; кривая – лето – 1331 кгс/см².

Напряжения на шпале под подкладкой и в балласте на уровне нижней постели шпалы не превышают допускаемых значений при всех условиях эксплуатации , ; , .

Эти напряжения на прямых участках – летом (локомотив: , ; вагон ) принимают большие значения, чем, соответственно, на кривых участках – летом (локомотив: , ; вагон: ).

Сравнив полученные напряжения с допустимыми, можно сделать, следующий, вывод. Прочность рассматриваемой конструкции верхнего строения пути обеспечена и эксплуатация подвижного состава в данных условиях возможна, так как напряжения на основную площадку земляного полотна не превышают допустимых значений.
2. Расчет бесстыкового пути

---

1. 
   Расчет бесстыкового пути по условию прочности
   

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 рельса.

Прочность рельса будет обеспечена, если нормальные суммарные напряжения не превысят допускаемых величин, то есть:

где, допускаемые напряжения;

для термоупрочненных рельсов;

коэффициент запаса прочности;

для рельсов в главных путях;

кромочные напряжения в подошве рельса зимой;

напряжения в поперечном сечении рельса от действия температурных сил;


где, – коэффициент температурного расширения стали;

– модуль упругости рельсовой стали;

Подставляя, получим:

изменение температуры рельсовой плети по сравнению с температурой ее закрепления;

Из условия прочности получим наибольшие допускаемые изменения температуры рельсовой плети по сравнению с температурой ее закрепления:


Локомотив – прямая:

---

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