- •Расчет и проектирование элементов железнодорожного пути
- •Оглавление
- •Введение
- •Решения:
- •Исправление
- •Решения:
- •Тема 1. Температурная работа рельсов
- •1.1. Факторы, влияющие на температуру рельсов
- •1.2. Изменение длины рельсов при колебаниях их температуры
- •1.3. Рельсы стандартной длины. Длинные рельсы. Бесстыковой путь
- •Тема 2. Прочность и устойчивость бесстыкового пути
- •2.1. Как обеспечить прочность рельсовых плетей бесстыкового пути?
- •2.2. Устойчивость бесстыкового пути и определяющие ее факторы
- •2.3. Диаграмма температурной работы бесстыкового пути и определение допустимого интервала закрепления рельсовых плетей на постоянный режим
- •Тема 3. Контроль за напряженным состоянием рельсовых плетей в процессе их эксплуатации. Определение условий устойчивости бесстыкового пути по методике вниижта при угоне рельсовых плетей
- •3.1. Существующая методика поддержания температурного режима рельсовых плетей в процессе их эксплуатации
- •3.1.1. Предварительные работы
- •3.1.2. Анализ измеренных подвижек рельсовых плетей и назначаемые меры
- •3.1.3. Определение фактического изменения длины отрезка рельсовой плети между сечениями на «маячных» шпалах
- •3.1.4. Определение удельного температурного эквивалента при угоне рельсовых плетей
- •3.1.5. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при угоне
- •3.2.2. Перечень и примерные виды выходных форм
- •Тема 4. Определение величины зазора в месте разрыва рельсовой плети
- •Тема 5. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при отступлениях от норм содержания в плане
- •5.1. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при отступлениях от норм содержания в плане
- •5.1.1. Определение зависимости Rmin (Δf)
- •5.1.2. Определение зависимости Δt (Δf)
- •5.1.3. Определение зависимости Δtо.Пл. (Rmin)
- •5.2. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при отступлениях от норм содержания в плане
- •5.3. Определение условий устойчивости мест с отступлениями от норм содержания в плане
- •Тема 6. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при наличии неподбитых шпал
- •6.1. Алгоритм действий при определении фактической температуры закрепления рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал
- •6.2. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при наличии неподбитых шпал
- •6.2.1. Оценка снижения поперечного сопротивления пути
- •6.2.2. Оценка снижения превышений температуры рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал
- •6.3. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал
- •6.4. Определение условий устойчивости мест с наличием неподбитых шпал
- •Тема 7. Определение условий устойчивости бесстыкового пути на тормозных участках
- •7.1. Определение температурного эквивалента тормозных сил
- •7.2. Определение отклонения от температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил
- •7.3. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил
- •7.4. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при действии тормозных сил
- •Тема 8. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.1. Сочетание отступлений от норм содержания
- •8.2. Алгоритм действий при определении новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.3. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.4. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.5. Определение условий устойчивости мест при совокупности отступлений от норм содержания
- •Тема 9. Расчеты при выполнении работ по принудительному вводу рельсовых плетей в требуемый инвервал температур
- •Библиографический список
- •Используемые термины
3.2.2. Перечень и примерные виды выходных форм
Перечень и примерные виды выходных форм представлены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Перечень и примерные виды выходных форм
Ф.1 |
Журнал учета подвижек рельсовых плетей |
Вед. 1 |
Ведомость участков рельсовых плетей, требующих по результатам подвижек λ выполнения профилактических работ |
Вед. 2 |
Ведомость участков рельсовых плетей, требующих по результатам подвижек λ определения ∆l и tо |
Вед. 3 |
Ведомость участков рельсовых плетей, требующих (по результатам определения ∆l > 10 мм) регулировки их напряженного состояния |
Вед. 3а |
Ведомость нейтральных температур tо, полученных по результатам изменения длины отрезков между маячными шпалами |
Вед. 4 |
Ведомость рельсовых плетей, требующих (по результатам определения ∆l < 10 мм) корректировки tо в учетных документах |
Вед. 5 |
Ведомость рельсовых плетей, требующих ввода в оптимальный интервал закрепления по результатам выполнения условий: tо < min tз, tо > max tз |
Вед. 6 |
Ведомость участков рельсовых плетей для ограничения скоростей движения поездов до 40 км/ч |
Контрольные вопросы и задания
1. Контроль за напряженным состоянием рельсовых плетей в процессе их эксплуатации.
2. Алгоритм действий по результатам подвижек отдельных сечений рельсовых плетей (на маячных шпалах).
3. Определение изменения расстояний между маячными шпалами.
4. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при наличии их угона.
5. Определение новой температуры рельсовых плетей при наличии их угона.
6. Насколько изменится температура закрепления рельсовых плетей при изменении расстояния между маячными шпалами на 1мм?
7. Как определить условие устойчивости бесстыкового пути при наличии угона рельсовых плетей?
Тема 4. Определение величины зазора в месте разрыва рельсовой плети
Разрыв рельсовой плети может произойти зимой под действием больших температурных растягивающих сил. В месте разрыва образуется зазор, от величины которого зависит безопасность движения поездов.
Максимальная величина зазора в случае разрыва плети при минимальной температуре рельса tminmin или при изменении температуры рельса будет равна:
, (4.1)
где tо – нейтральная температура закрепления рельса (можно принять tо = max tз.опт.).
В месте излома (точка А на рисунке 4.1) температурные напряжения равны нулю, а в пределах подвижных концов на длине lи они возрастают до величины σt = 2,5 ∆tu (рисунок 4.1). Длина подвижных участков в момент разрыва плети равна:
, (4.2)
где Pt – максимальная температурная сила, кН;
Pз – погонное сопротивление зимой (Pз = 25 кН/м);
F – площадь поперечного сечения рельса, м2.
Рисунок 4.1 – Расчетная схема определения зазора в месте разрыва рельсовой плети: Pt – продольная температурная сила; Pn – сопротивлении продольному перемещению рельса в накладках; F – площадь поперечного сечения рельса; ∆tu – интервал понижения температуры (относительно нейтральной) к моменту разрыва рельсовой плети; lu – длина перемещения конца рельса после разрыва; Pз – зимнее погонное сопротивление скреплений продольному перемещению рельса; λи – величина зазора в месте разрыва рельсовой плети
Величина зазора в месте разрыва плети определяется по формуле:
. (4.3)
Величина зазора прямо пропорциональна квадрату изменения температуры рельса и площади поперечного сечения рельса и обратно пропорциональна погонному сопротивлению сдвигу рельса по опорам. Следовательно, пользуясь зависимостью (4.3), можно решить две задачи:
– определить величину крутящего момента на гайках клеммных болтов, при котором зазор не превысит допустимую величину 50 мм;
– определить среднюю величину крутящего момента по известной величине раскрытия зазора при разрыве рельсовой плети.
Величина крутящего момента на гайках клеммных болтов определяется по формуле:
, (4.4)
где Nо – число шпал на 1 км.
Размерности величин: α, 1/°С; E, Па; F, м2; ∆tи, °С; λи, м.
Величина крутящего момента должна быть не менее 100 Нм.
После подстановки известных величин получим формулы для определения величин зазоров, мм:
. (4.5)
А если принять Рз = 25 кН/м, то получим:
. (4.6)
Увеличение начальных зазоров между концами плетей и уравнительных рельсов приблизительно можно подсчитать по формуле:
. (4.7)
Пример 1. Приняв за температуру закрепления min tз.опт., определить величину зазора при разрыве рельсовой плети при Мк = 150 Нм и Мк = 100 Нм.
Контрольные вопросы и задания
1. Когда и при каких обстоятельствах обычно происходит разрыв рельсовой плети?
2. Как определить величину зазора при разрыве рельсовой плети?
3. Какие задачи можно решить, зная величину зазора в месте разрыва рельсовой плети?