Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра пути и строительства железных дорог

Расчет и проектирование элементов железнодорожного пути

Курс лекций и примеры решения задач с методическими

пояснениями к выполнению расчетно-графической работы

для студентов специальности 270204

очной формы обучения

Составители: В.В. Ершов, В.В. Атапин

Самара

2012

УДК 625.143.482

Расчет и проектирование элементов железнодорожного пути : курс лекций и примеры решения задач с методическими пояснениями к выполнению расчетно-графической работы для студентов специальности 270204 очной формы обучения / составители : В.В. Ершов, В.В. Атапин. – Самара : СамГУПС, 2012. – 69 с.

Утвержден на заседании кафедры 15 июня 2012 г, протокол №10.

Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.

Приведен курс лекций и примеры решения задач с методическими пояснениями к выполнению расчетно-графической работы для студентов по рассматриваемой по дисциплине.

В курсе лекций содержатся основные сведения в области прочности и устойчивости бесстыкового пути. Представлены принципиальные алгоритмы и механизмы определения устойчивости бесстыкового пути при различных отступлениях от норм содержания. Рассмотрены примеры решения задач, приведены контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.

Составители: Ершов Валентин Васильевич;

Атапин Виталий Владимирович

Рецензенты: к.т.н., доцент СамГУПС В.А. Покацкий;

нач. технич. отдела службы пути

Дирекции инфраструктуры Л.В. Флорова

Подписано в печать . Формат 60x90 1/16.

Усл. печ. л. . Тираж экз. Заказ № .

ãСамарский государственный университет путей сообщения, 2012

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………………...6

1. Температурная работа рельсов……………………………………………………….10

1.1. Факторы, влияющие на температуру рельсов……………………………….10

1.2. Изменение длины рельсов при колебаниях их температуры……………….12

1.3. Рельсы стандартной длины. Длинные рельсы. Бесстыковой путь…………21

2. Прочность и устойчивость бесстыкового пути……………….…………………….25

2.1. Как обеспечить прочность рельсовых плетей бесстыкового пути?………..25

2.2. Устойчивость бесстыкового пути и определяющие ее факторы…………...27

2.3. Диаграмма температурной работы бесстыкового пути и определение допустимого интервала закрепления рельсовых плетей на постоянный режим…….29

3. Контроль за напряженным состоянием рельсовых плетей в процессе их эксплуатации. Определение условий устойчивости бесстыкового пути по методике ВНИИЖТа при угоне рельсовых плетей……………………………………………….34

3.1. Существующая методика поддержания температурного режима рельсовых плетей в процессе их эксплуатации…………………………………………………….34

3.1.1. Предварительные работы…………………………………………………...34

3.1.2. Анализ измеренных подвижек рельсовых плетей и назначаемые меры…35

3.1.3. Определение фактического изменения длины отрезка рельсовой плети между сечениями на «маячных» шпалах………………………………………………36

3.1.4. Определение удельного температурного эквивалента при угоне рельсовых плетей………..……………………………………………………………….36

3.1.5. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при угоне…………………………………………………………….37

3.1.6. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при угоне…………………………………………………………………………37

3.1.7. Определение условий устойчивости в местах угона рельсовых плетей…37

3.2. Разрабатываемая методика контроля за температурным режимом рельсовых плетей в процессе их эксплуатации………………………………………..38

3.2.1. Алгоритм действия при автоматизированном (при помощи КВЛ-П) определении новой (фактической) температуры закрепления при наличии угона рельсовых плетей……..………………………………………………………………….38

3.2.2. Перечень и примерные виды выходных форм…………………………….39

4. Определение величины зазора в месте разрыва рельсовой плети…………………40

5. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при отступлениях от норм содержания в плане…………………………………………………………..………….43

5.1. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при отступлениях от норм содержания в плане……………………………….43

5.1.1. Определение зависимости R_min (∆f)………………………………………....43

5.1.2. Определение зависимости ∆t (∆f)…………………………………………..44

5.1.3. Определение зависимости ∆t_о.пл. (R_min)……………………………………...45

5.2. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при отступлениях от норм содержания в плане……………………………….47

5.3. Определение условий устойчивости мест с отступлениями от норм содержания в плане………………………………………………………………….......47

6. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при наличии неподбитых шпал……………………………………….………………………………………….…..49

6.1. Алгоритм действия при определении фактической температуры закрепления рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал……………………..49

6.2. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при наличии неподбитых шпал………………………………………………………………………...49

6.2.1. Оценка снижения поперечного сопротивления пути……………………...49

6.2.2. Оценка снижения превышений температуры рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал………………………………………………………….......51

6.3. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал…………………………………………….......53

6.4. Определение условий устойчивости мест с наличием неподбитых шпал....53

7. Определение условий устойчивости бесстыкового пути на тормозных участках…………………………………………………………………………………..54

7.1. Определение температурного эквивалента тормозных сил………………...54

7.2. Определение отклонения от температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил……………………………………………………………55

7.3. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил…………………………………………………...55

7.4. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при действии тормозных сил……………………………………………………………………………55

8. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при совокупности отступлений от норм содержания……………………….…………………………...…57

8.1. Сочетание отступлений от норм содержания………………………………..57

8.2. Алгоритм действий при определении новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания……………………………………………………………………………….57

8.3. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания…………………………58

8.4. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания…………………………59

8.5. Определение условий устойчивости мест при совокупности отступлений от норм содержания………………………………………………………………………...59

9. Расчеты при выполнении работ по принудительному вводу рельсовых плетей в требуемый интервал температур………………………...…...……………………...….60

Библиографический список……………………………………………………..………66

Приложение……………………………………………………………...……………….67