- •1 Расчет пути на прочность
- •1.1 Основные характеристики пути и подвижного состава
- •1.2 Определение среднего и максимального динамического воздействия на рельс
- •1.3 Определение напряжений в элементах верхнего строения пути
- •1.4 Выводы
- •2 Напряжение на основной площадке и в теле земляного полотна
- •2.1 Определение напряжений на основной площадке земляного полотна
- •2.2 Напряжение в теле земляного полотна
- •3 Определение режима эксплуатации бесстыкового пути
- •3.1 Расчёт бесстыкового пути по условию прочности
- •3.2 Расчёт бесстыкового пути по условию устойчивости
- •3.3 Определение возможного интервала закрепления рельсовой плети на постоянный режим эксплуатации
- •4 Проектирование и расчет поперечного профиля пойменной насыпи
- •4.1 Определение расчётных характеристик грунтов пойменной насыпи
- •4.2 Определение минимального коэффициента устойчивости.
- •5 Проектирование дренажа выемки
- •5.1 Определение глубины заложения дренажа
- •5.2 Определение расхода воды, притекающей в дренаж
- •5.3 Гидравлический расчёт дренажа
- •Список литературы
1.2 Определение среднего и максимального динамического воздействия на рельс
Максимальная динамическая нагрузка от колеса на рельс определяется по формуле:
,
где - нормирующий множитель, определяющий вероятность события, т.е. появления максимальной динамической вертикальной нагрузки, ;
- среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг;
- среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг.
Среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, , определяется по формуле:
,
где - статическая нагрузка колеса на рельс, кг;
- среднее значение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения экипажа, кг.
определяется по формуле:
,
где - динамическая максимальная нагрузка колеса на, рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, кг.
Динамическая максимальная нагрузка колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения определяется, как:
,
где - приведённая к колесу жёсткость рессорного подвешивания, кг/мм;
- динамический прогиб рессорного подвешивания, мм.
- для вагона и тепловоза находятся по формуле, соответственно:
,
,
где - скорость движения, км/ч.
Среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс, , определяется по формуле:
,
где - среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения.
определяется по формуле:
;
- среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс" от сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесом изолированной неровности пути, кг.
,
где - коэффициент, учитывающий влияние на образование динамической неровности пути типа рельса и шпал, рода балласта, масс пути, и колеса, участвующих во взаимодействии;
- расстояние между осями шпал, см;
- модуль упругости подрельсового основания, кг/см2;
- коэффициент относительной жёсткости подрельсового основания и рельса;
- отнесенный к колесу вес необрессоренных частей, кг;
- среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг;
- скорость движения, км/ч.
- среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за непрерывных неровностей на поверхности катания колес, кг.
- определяется по формуле:
,
где - коэффициент, учитывающий отношение необрессоренной массы колеса и участвующей во взаимодействии массы пути;
- модуль упругости подрельсового основания, кг/см2;
- скорость движения, км/ч;
- отнесенный к колесу вес необрессоренных частей, кг;
- диаметр колеса, см;
- среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренной массы, возникающих из-за наличия на поверхности катания колес плавных изолированных неровностей, кг.
- определяется по формуле:
,
где - коэффициент, учитывающий отношение необрессоренной массы колеса и участвующей во взаимодействии массы пути;
- модуль упругости подрельсового основания, кг/см2;
- коэффициент относительной жёсткости подрельсового основания и рельса.
Пример расчёта максимального динамического давления колеса на рельс (локомотив, прямая, лето):
Результаты расчёта максимального динамического давления от колёс локомотива ВЛ-15 и 4-осной тележки на рельс сведены в таблицу 1.3:
Таблица 1.3
Параметры |
ВЛ-15 |
4-осный вагон |
||||||
Прямая |
R=750м |
Прямая |
R=750м |
|||||
Лето |
Зима |
Лето |
Зима |
Лето |
Зима |
Лето |
Зима |
|
Pp (max) |
2711,68 |
4312,00 |
||||||
Pp (ср) |
2033,76 |
3234,00 |
||||||
P(ср) |
13533,76 |
17334,00 |
||||||
Sр |
216,93 |
344,96 |
||||||
Sнп |
1408,68 |
1817,98 |
1329,37 |
1716,89 |
1030,51 |
1329,94 |
972,50 |
1255,99 |
Sнкк |
157,13 |
196,84 |
159,49 |
200,16 |
147,92 |
189,19 |
150,42 |
192,59 |
Sинк |
1040,48 |
1732,97 |
1077,68 |
1797,56 |
1483,24 |
2470,40 |
1536,26 |
2562,48 |
S |
1452,24 |
1868,69 |
1359,95 |
1774,07 |
1145,31 |
1451,85 |
1041,75 |
1393,22 |
Pдин (max) |
17164,37 |
18205,50 |
16933,63 |
17968,94 |
20197,28 |
20963,64 |
19938,38 |
20817,04 |