- •Расчеты прочности и устойчивости верхнего строения пути.
- •Определение динамической нагрузки от колес подвижного состава на рельс
- •2 Тэ 116
- •2 Тэ 116
- •2 Тэ 116
- •2 Тэ 116
- •2 Тэ 116
- •2 Тэ 116
- •2. Определение изгибающих моментов, поперечных сил и прогибов рельса
- •Для грузового вагона 4-осные на тележках цнии-хз
- •3 Напряжения и моменты верхнего строения пути
- •4. Расчеты прочности основной площадки земляного полотна.
- •7. Расчет прочности рельсовых плетей
- •8. Определение расчетных интервалов температур закрепления рельсовых плетей
- •Библиографический список
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Уральский государственный университет путей сообщения
Кафедра: «Путь и железнодорожное строительство»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине: Железнодорожный путь
На тему: Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности.
Проверил: Выполнил:
преподаватель студент гр. СЖД-428
Голубев О.В. № зач. кн. 05/11-СЖД-931
Филиппов Д.И.
Екатеринбург
2012
Содержание
Исходные данные |
|
Расчеты прочности и устойчивости верхнего строения пути |
|
1.Определение вертикальных и динамических сил |
|
2. Определение изгибающих моментов, поперечных сил и прогибов рельса |
|
3. Напряжения и моменты верхнего строения пути |
|
4. Расчеты прочности основной площадки земляного полотна |
|
5.Определение возможности эксплуатации пути до капитального ремонта в заданных эксплутационных условиях без ограничения скорости. |
|
6. Расчет устойчивости бесстыкового пути |
|
7. Расчет прочности бесстыкового пути |
|
8. Определение расчетных интервалов температур закрепления рельсовых плетей |
|
|
|
|
|
Расчеты прочности и устойчивости верхнего строения пути.
Цель расчета: установить зависимость напряжений от скоростей движения грузового тепловоза 2ТЭ116 и грузового вагона 4-осного на тележках ЦНИИ-ХЗ.
Исходные данные:
Расчетные характеристики пути Таблица1
Характеристика конструкции пути |
План линии |
U, МПа |
K, м-1 |
F∙10-4, м2 |
Jг ∙10-8, м4 |
Jв ∙10-8, м4 |
W0 ∙10-6 м3 |
W6 ∙10-6 м3 |
Р50(6)1840(ЖБ), Щ |
Кривая |
100 |
1,6 |
61,73 |
359 |
1813 |
285 |
273 |
В качестве расчетных намечаем скорости движения:
Тепловоз 2ТЭ116 — 50 км/ч = 13,9 м/с; 100 км/ч – 27, 8м/с;
Грузовой вагон – 20 км/ч = 5,6 м/с; 120 км/ч – 33,3 м/с.
Определение динамической нагрузки от колес подвижного состава на рельс
Коэффициент f в кривых участках радиуса R=800м
Локомотив 2ТЭ116 f=1.28
Вагон ЦНИИ-Х3 f=1.28
Максимальное значение сил инерции, Н, от колебания кузова на рессорах
(1.1)
где Жр –приведенная к колесу жесткость рессорного подвешивания;
Максимальный динамический прогиб рессор , определяется
для 2 ТЭ 116: ;
для грузового вагона ЦНИИ-ХЗ: .
Последовательность расчета. Максимальное значение сил инерции, Н,
от колебания кузова на рессорах.
2 ТЭ 116
Zmax.1 = (7,9+ 8,0 •10-4•5,62)•10-3 = 0,007925 м;
Zmax.2 = (7,9+ 8,0 •10-4•27,82)•10-3 = 0,008518 м;
= 1,09•106•0,007925 =8638 Н;
= 1,09•106•0,008518 =9285 Н;
Вагон
Zmax.1 = (10,0+ 16,0 •10-4•5,62)•10-3 = 0,01005 м;
Zmax.2 = (10,0+ 16,0 •10-4•33,32)•10-3= 0,01177 м;
= 2•106•0,01005 =20100 Н;
= 2•106•0,01177 =23540 Н;
Среднюю динамическую нагрузку колеса на рельс , Н, определяем по следующей формуле:
(1.2)
2 ТЭ 116
= 0,75•8638= 6479Н;
= 0,75•9285 = 6964 Н;
Вагон
= 0,75•20100 = 15075 Н;
= 0,75•23540 = 17655 Н;
Средняя величина вертикальной нагрузки, Н, от колеса на рельс
(1.3)
2 ТЭ 116
Рср.1 =115000+6479= 121479Н;
Рср.2 =115000+6964 = 121964Н;
Вагон
Рср.1 =110000+15075 = 125075 Н;
Рср.2 =110000+17655= 127655 Н;
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.
Таблица 2
V |
fст |
Жр |
Zmax |
|
|
Рст |
Рср | |||||||
|
|
|
2 ТЭ 116 |
|
|
| ||||||||
13,9 27,8 |
102 102 |
1,09•106 1,09•106 |
0,007925 0,008518 |
8638 9285 |
6479 6964 |
115000 115000 |
121479 121964 | |||||||
|
|
|
Вагон |
|
|
| ||||||||
5,6 33,3 |
48 48 |
2•106 2•106 |
0,01005 0,01177 |
20100 23540 |
15075 17655 |
110000 110000 |
125075 127655 |
Среднеквадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки, Н, от колеса на рельс:
S = (1.4)
где Sр - среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, Н;
Sнп- среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесом изолированной неровности пути, Н;
Sннк- среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за непрерывных неровностей на поверхности катания колес, Н;
Sинк- среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за наличия на поверхности катания колес плавных изолированных неровнестей, Н.
Среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс Sр от вертикальных колебаний надрессорного строения:
(1.5)