Лекция 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.

Поддержание температурного режима рельсовых плетей по ТУ БП - 2000 предусмотрено только при угоне рельсовых плетей и реализуется выполнением следующего комплекса работ.

3.1.1.Предварительные работы:

устройство в пути маячных шпал через 100м (приблизительно) и разметка несмываемой краской меток на подошве и шейке рельса таким образом, чтобы край подкладок и метка на рельсе совпадали. Разметка краской производится при закреплении рельсовых плетей при оптимальных температурах (t ₀ = t _З , Δ t = 0) и, следовательно, совпадение меток на рельсах с краем подкладок означает отсутствие угона плети, а несовпадение меток – наличие угона и дополнительных к температурным продольных сил.

Рис. 3.1 "Маячная" шпала для контроля угона пути: 1- риска; 2- линия совмещения риски с кромкой подкладки

Периодические измерения подвижек ( λ ) рельсовых плетей по меткам выполняются вручную при помощи линейки с миллиметровыми делениями. Результаты замеров (с точностью до мм) заносятся в “Журнал подвижек рельсовых плетей”.

По результатам замера подвижек и их анализа согласно ТУ БП – 2000 принимаются следующие меры:

- При подвижках контрольных сечений в пределах 1-5 мм формируется ведомость подвижек и назначается следующий комплекс профилактических работ: проверка состояния скреплений, замена дефектных элементов, смазка резьбы, подтяжка клеммных и закладных болтов.

- При подвижках контрольных сечений в пределах 6-10 мм также назначается комплекс профилактических работ и, дополнительно к ним, определяются (расчетным путем) :

- изменение расстояний (удлинение или укорочение) между смежными контрольными сечениями ∆l,

- отклонения фактической температуры закрепления Δ t _уг от первоначальной t _З (на плетях длиной более 800 м)

- новые (с учетом угона рельсовых плетей) температуры закрепления t ₀

- вносятся изменения температуры закрепления в учетные документы рельсовых плетей плети порядком, установленным ТУ БП – 2000.

- при подвижках контрольных сечений более 10 мм назначается регулировка напряжений.

В настоящее время, перечисленные измерительные и расчетные работы выполняются вручную.

3.1.2. Определение фактического изменения длины отрезка рельсовой плети между сечениями на “ маячных” шпалах (∆l_Ф) определяется как разность измеренных значений перемещений сечений последующего (по ходу километров)λ _i+1 и предыдущегоλ _iсечений по формуле

∆l_Ф = λ _i+1 – λ _I (3.1)

3.1.3. Определение удельного температурного эквивалента при угоне рельсовых плетей (∆ t _{уг. уд.}).

Удлинение ∆ lстержня длинойlот действия силыPравно:

∆ l= (3.2.)

Где: E– модуль упругости материала стержня,F- площадь поперечного сечения стержня.

Удлинение ∆ lстержня длинойlпри его нагреве на ∆tºС равно

∆ l= αL ∆ t(3.3.)

Где: α – коэффициент линейного расширения материала стержня

Так как в ТУ БП – 2000 (п.4.2) принято заменять состоявшееся изменение длины ∆ l отрезков рельсовой плети длинойlпод действием механических сил при угоне действием температурных сил, то температурный эквивалент состоявшегося изменения длины определим приравнивая (3.2.) и (3.3.) и решая это равенство относительно ∆t.

= αL ∆ t;∆ t = (3.4.)

Принимая (по определению) P/F= σ; σ / Е = ε; ε = ∆l/l

и подставляя их в (3.4.), имеем

∆ t = ∆ l / l (°С) (3.5.)

Принимая α = 11,810^-6 1/град и ∆lв мм. получим

∆ t = 85 ∆ l / l (°С) (3.6.)

Принимая ∆ l= 1ммиl= 100м , имеем

∆ t _{уг. уд} =0, 85 (°С) (3.7.)

3.1.4. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при угоне рельсовых плетей.

Согласно ТУ БП- 2000 отклонение температуры закрепления рельсовых плетей определяется на каждой “маячной” шпале, т.е. через 100 м.

В этих случаях, отклонение фактической температуры закрепления рельсовых плетей ∆ t_УГпри угоне рельсовых плетей, равном∆ lмм равно

∆ t_УГ=∆ t _{уг. уд} ∆ l = 0,85 ∆ l (°С) (3.8.)

3.1.5.Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при их угоне.

Новая (фактическая) температура закрепления рельсовых плетей при сокращении длины отрезка плети между смежными “маячными” шпалами

t_0.УГопределится по формуле

t_0.УГ.=t_З- ∆t_УГ (3.9.)

3.1.6. Определение условий устойчивости в местах угона рельсовых плетей.

Условие устойчивости бесстыкового пути в местах угона рельсовых плетей неравенством:

t_0.УГ.≥mint_З (3.10.)

В настоящее время разрабатывается методика и технические средства для автоматизированного выполнения всех работ, предусмотренных ТУ – 2000, при помощи путеизмерителя КВЛ П и последующих его модификаций.