Визначення напружень на основній площадці земляного полотна

4.2.2 Визначення напружень на основній площадці земляного полотна

Напруження, що виникають на основній площадці земляного полотна, на глибині h_Б > 15см від нижньої постелі шпал, визначаються за формулою

, (4.31)

де:  – напруження на основній площадці земляного полотна від впливу розрахункової шпали, тобто шпала, над якою знаходиться розрахункове навантаження

 – теж саме, від тиску (впливу) сусідньої розрахункової шпали, що знаходиться поперед неї

Величина напруження  визначається за допомогою зведення формул

, (4.32)

де: b – ширина шпали, см;

h_б – глибина, на якій визначається величина напруження, h>15 cm;

 – напруження на поверхні баласту під нижньою постіллю розрахункової шпали

Величина напружень   визначається за таким зведенням формул

, (4.33)

де: β₁ – кут між вертикаллю і прямою, що з‘єднує початок полосового навантаження (епюра напружень) з точкою А, в якій визначають напруження

β₂ – кут між вертикаллю і прямою, що з‘єднує кінець полосового навантаження з точкою А;

Кути β₂ і β₁ обчислюється в радіанній мірі;

j – номер навантаження, величина якого дорівнює середньому значенню, тобто P_j=P_cep

Для обчислень найбільшої величини напруження на основній площадці земляного полотна треба по черзі ставити кожну вісь (навантаження) в розрахунковий перетин (над точкою А) по вісі розрахункової шпали, припускаючи при цьому, що навантаження від колеса, яке знаходиться над точкою А, буде найбільшим, тобто дорівнюватиме розрахунковому. В цьому випадку необхідно кожного разу при новому положенні розрахункового навантаження обчислювати напруження під нижньою постіллю сусідніх шпал з розрахунковою і самої розрахункової шпали.

При кожному навантаженні визначається сумарне напруження за формулою (4.31) і порівнюється з попередньо отриманим. Максимальна величина напруження на основній площадці є розрахунковим значенням. Як правило, напруження на основній площадці земляного полотна визначають тільки від тимчасового навантаження, з урахуванням типів і кількості вагонів кожного типу, що обертаються.

Напруження, що виникають на основній площадці земляного полотна,не повинні перевищувати допустимих, які встановлені на рівні 0,08 МПа (0,8 кг/см²). Всі розрахунки напружень на основній площадці за даною методикою виконані на ЕОМ. Для напружень, що виникають при походженні ЧС-4, побудовано графік залежності їх від швидкості.. Як видно з розрахунків, напруження, що виникають, не перевищують допустимих значень. Це означає, що земляне полотно здатне витримувати навантаження, що виникають при проходженні локомотивів з заданими швидкостями руху.

4.3 Розрахунки безстикової колії на стійкість

4.3.1 Метод К.Н. Міщенка

Використавши енергетичний метод, професор К.Н. Міщенко розробив теоретичні основи розрахунку безстикової колії на стійкість. Користуючись розробленою теорією розрахунку колії, він поряд з точним методом, що потребує великої і клопіткої обчислювальної роботи, запропонував і спрощені розрахункові формули для визначення поздовжньої критичної сили Р_к і довжини ділянки l_к. Стійкість безстикової колії в горизонтальній площині на прямій перевіряється за формулами

, (4.34)

Як приклад, розглянемо криву ділянку колії з тепловозом 2ТЭ116. В такому випадку стійкість безстикової колії в горизонтальній площині перевіряється за формулами

, (4.35)

де: Р_к – поздовжня стискаюча критична сила, що діє в рейках, при якій можлива втрата стійкості колії, кг;

F – площа перерізу однієї рейки, для Р65 F=82,56 см²;

Е – модуль пружності рейкової сталі, Е=2,1 · 10 кг/ см²;

q – погонний опір колії поперечному переміщенню, при епюрі шпал 1840 шт/км q = 8,5 кг/см;

р – теж саме, поздовжньому переміщенні, при епюрі шпал 1840 шт/км р=13 кг/см;

lк – довжина викривленої ділянки колійної решітки при викиді, см;

R – найменьший радіус кривої на ділянці укладання безстикової колії, R=63000cm;

(і_рш)_г – момент інерції рейко-шпальної решітки в горизонтальній площині.

При залізобетонних шпалах момент інерції рейко-шпальної решітки в горизонтальній площині обчислюється за формулою

, (4.36)

де: І_Г – момент інерції перерізу рейки в горизонтальній площині для Р65 І_Г= 569 см⁴;

см⁴

Визначення Р_к виконується методом послідовних наближень при сумісному розв‘язанні рівнянь (4.35). Задаються значенням Р_к і обчислюють lк = Ø(Рк). Підставляють отримані значення lк і Рк (якими задавались) в формулу для обчислення Рк = F(lк). Таким чином отримують декілька значень lк =Ø(Рк) і Рк=f(lк), за якими будують два графіки, точка перетину дає потрібну величину Рк і lк – спільні корені рівняння (4.35). Отримані значення перевіряють, підставляючи до виразу (4.35), і якщо розбіжність не перевищує 2%, то розрахунки завершують.

Розрахунки виконуються в формі таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 Допоміжна таблиця для розрахунку безстикової колії на міцність за методом К.Н. Міщенка

На основі таблиці 4.1 побудовано графіки залежності lк =Ø(Рк) і Рк=f(lк). З цих графіків знайдено величину поздовжньої критичної сили, яка дорівнює Рк = 190000 кг, при цьому довжина викривленої ділянки колійної решітки складає lк = 2460см. Підставляємо ці значення до формули (4.35) і отримуємо, що Рк= 188561 кг.

Тоді розбіжність буде складати

Це означає, що розрахунок закінчено.

Величина допустимої поздовжньої сили приймаємо з урахуванням запасу стійкості

, (4.37)

де: К_з – коефіцієнт запасу (в даному методі рекомендується приймати К_з=1,2).

 кг = 158,333 т = 1,58 МН

Похожие работы

Модернізація колії з укладанням рейкових плітей довжиною з блок-дільницю

Скачать

83564

8

8

... і споруди Штучні споруди, які знаходяться на ділянці модернізації, залізобетонні мости і труби не перевлаштовуються. 1.6 Безстикова колія Укладання рейкових плітей безстикової колії на ділянці ремонту виконується під час модернізації колії з укладкою інвентарних рейок типу P65 довжиною 12,5 м на роздільному скріпленні марки КБ, залізобетонних шпал з епюрою 1840-2000 шт/км на щебеневому ...

Проект модернізації конструкції шатуну автомобільного двигуна

Скачать

48477

20

1

... (0,15 – 0,18) dr 4 (4,14 – 4,97) ∙10-3   8 Довжина клапана, мм l (2,3 – 3,5) dr 94 (63,5 – 96,7) ∙10-3   2.5 Проектування або модернізація вузла деталі складальної одиниці, систем. 2.5.1 Конструктивний опис вузла деталі складальної, одиниці, системи Шатун піддається впливу перемінного навантаження від тиску газів і сил інерції. Шатун складає ...

Проект модернізації виробництва короткорізаних макаронних виробів

Скачать

31269

9

0

... для осіб, у контактах з якими підприємець зацікавлений. Зважаючи на актуальність питання, була обрана тема курсової роботи. Резюме Суть проекту: Модернізація ВАТ “Сумська макаронна фабрика” та організація виробництва якісних короткорізаних макаронних виробів для кращого забезпечення потреб населення Сумської області та Східної України. Мета проекту: Захопити існуючу на регіональному ринку ...

Трансформація суспільства та політична модернізація

Скачать

65208

0

0

... не легітимізована конституційними засобами, а конституційні органи влади не є такими, що повною мірою відповідають уявленням людей щодо повноцінної влади. Подальша політична модернізація залишається актуальною і гострою проблемою суспільства. Таким чином, Україна з одного боку є частиною загальних світових модернізаційних процесів, тому ми можемо спостерігати наявність світових тенденцій в її полі ...