Розрахунок безстикової колії на стійкість в горизонтальній поперечній площині

5. Розрахунок безстикової колії на стійкість в горизонтальній поперечній площині

Особливістю розрахунку безстикової колії є необхідність врахування температурних напружень в рейкових плітях.

При виникненні в рейковій пліті великих температурних сил, відповідно і великих напружень, можливі два види критичного стану безстикової колії: втрата міцності, або втрата стійкості.

Умова міцності забезпечується, якщо найбільші напруження від впливу рухомого складу, разом з температурними не перевищують допустимих значень:

де кромочні напруження в рейках від дії колісного навантаження;

температурні напруження в рейках;

допустимі напруження в рейках безстикової колії, рівні – 325та265 МПа;

коефіцієнт неврахованих факторів, що дорівнює 1,4.

де коефіцієнт лінійного розширення рейкової сталі, рівний 0,0000118 1/град;

модуль пружності рейкової сталі, що дорівнює

інтервал зміни температури рейки відносно температури закріплення, що визначається наступним чином:

Тоді температурні напруження в рейках будуть рівні:

Перевіримо умову міцності:

– від кромочних напружень в головці рейки:

< 325МПа;

– від кромочних напружень в підошві рейки:

< 265 МПа;

Таким чином отримано, що розрахункові напруження в рейках не перевищують допустимих, отже умова міцності забезпечується, тобто за міцністю колія відповідає заданим експлуатаційним умовам.

Допустима з умов міцності зміна температури рейкової пліті відносно температури закріплення визначається за формулою:

Для умов літа (по міцності головки рейки):

Для умов зими (по міцності підошви рейки):

Перевірку безстикової колії за умов стійкості виконаємо так:

Допустиме значення критичної сили визначається за формулою:

де величина критичної сили, при якій відбувається втрата стійкості;

коефіцієнт запасу на стійкість, приймається рівним 1,5 (згідно ЦП0117);

Тоді визначається наступним чином:

де А, величини, що залежать від типу рейок та плану лінії і приймаються з таблиці 26 – ЦП0117;

коефіцієнт, що залежить від опору шпал зсуву поперек колії:при опорі 4,5кН – 1,0

коефіцієнт, що залежить від епюри шпал: при епюрі 1680 шп/км – 0,91

коефіцієнт, що залежить від затяжки клемних болтів:при затягуванні клемних болтів скріплень моментом 200 Нм (при ‰) – 1,0

Допустиме з умов стійкості підвищення температури рейкової пліті відносно температури закріплення визначається за формулою:

6. Визначення температурного інтервалу закріплення безстикової колії для заданого району його укладки

Остаточне встановлення меж допустимого підвищення і пониження температури рейкової пліті відносно температури її закріплення виконується комплексно з урахуванням умов міцності і стійкості:

Тоді,

Можливість укладки безстикової колії і спосіб її експлуатації визначаються в залежності від розрахункового інтервалу закріплення рейкової пліті, що визначається за формулою:

де максимальна мінімальна температури рейок для заданої місцевості, а саме для міста Рівне.

При закріпленні рейкових плітей в розрахунковому інтервалі  напруження та зусилля в рейках не перевищують допустимих значень при найбільших і найменшій  температурах рейок, при цьому виконуюються умови міцності і стійкості безстикової коліїї влітку і умови міцності взимку.

Межі інтервалу закріплення , тобто найнижчу і найвищу розрахункові температури закріплення рейкової пліті визначають за формулами:

Виразимо підрахунки у вигляді температурної діаграми:

Допустимий інтервал закріплення рейкових плітей за технологічними умовами згідно технічних вказівок з укладання і утримання колії, а також

ЦП 0117 встановлений не менше

Так як у проекті отримано, що розрахунковий інтервал закріплення то експлуатація безстикової колії можлива з обмеженням швидкості взимку при температурі близької до температури , або необхідно підсилювати ВБК.

Список використаної літератури

1. Правила розрахунків залізничної колії на міцність і стійкість.ЦП 0117,

К., 2006 р.-167 с.

2. Технічні вказівки по улаштуванню, укладанню, ремонту і утриманню безстикової колії на залізницях України. К.:Транспорт України, 2002. – 106 с.

3. Конспект лекцій.