Е — модуль упругости рельсовой стали (Е = 210 ГПа= 2,1-105 МПа);
Δt—разность между температурой, при которой определяется напряжения, и температурой закрепления плети, °С.
Наибольшее допускаемое по условию прочностирельса понижение температуры рельсовой плети по сравнениюс ее температурой при закреплении определяется по формуле:
[Δtр] = [σ] - Knσk= [σ] - Knσk
αE 2,5
В данном случае понижение [Δtр] температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой их закрепления для бесстыкового пути с неупрочненными рельсами первого срока службы на железобетонных шпалах и щебеночном или асбестовом балласте приведены в таблице №5 методуказаний: [Δtр] = 82°С; Для рельсов термоупроченных:
[Δtр] = 82 + 20 = 102°С;
Тогда [Т] будет равно:
[Т]= [Δtу]+ [Δtр]+ [Δtз] = 40+82–10=112°С;
Условие ТА≤ [Т] соблюдается; 96°С< 112°С, значит при выше указанных условиях на данном участке можно укладывать бесстыковой путь.
2.2 Расчет интервалов закреплений плетей
Расчетный интервал закрепления плетей
Δtз =[Δtу]+ [Δtр] - [ ТА] ;
Δtз = 40+82-96 = 26 °С;
Границы интерна на закрепления, т.е. самую низкую mintз наибольшую maxtз, температурызакрепления, определяют по формулам:
min tз= tmax max – [Δ tу] = 62-40=22°С ;
max tз= tmin min +[Δ tр]=-34+82=48°С;
При укладке плетейдлиной более 800 м нижняя граница интервала закрепления должна быть не менее чем на 8°С выше нижней границы, установленной для плетей обычной длины.
Диаграмма температурного режима плетей прилагается.
Рис. 2. Диаграмма температурного режима плетей
3. РАСЧЁТЫ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ
a. Определение возвышения наружного рельса в кривой.
b. Расчёт основных элементов для разбивки переходных кривых.
c. Определение ширины колеи в кривой.
· радиус кривой 1100м;
· максимальная скорость движения поезда по кривой:
o грузового 73км/ч;
o пассажирского 90км/ч;
· приведенная скорость поездпотока 50км/ч;
· угол поворота линии β 32°;
· единица подвижного состава ВЛ23;
· зона скорости первая.
3.1 Возвышение наружного рельса в кривой
Возвышение устраивается в кривых участках пути радиусом 4000 м и менее. Максимальная величина возвышения не должна превышать 150 мм.
Перерасчету подлежат возвышения в кривых, в которых наблюдается повышенный износ рельсов по одной из ниток, интенсивные расстройства по ширине колеи и направлению в плане, допускаемые скорости по возвышению и его отводу не соответствуют друг другу, начало и конец отводов по кривизне и возвышению не совпадают более чем на 10 м, реализуемые скорости на 10-15% отличаются от максимальных, установленных дорожным приказом, или от ранее принятых при расчете возвышения, в том числе и из-за введения длительных ограничений скорости, а также в кривых на участках запланированных капитальных работ.
Величина возвышения в круговой кривой определяется начальником дистанции пути и утверждается начальником железной дороги.
Величина возвышения в кривой, мм, определяется по следующим формулам:
для пассажирского поезда:
hр пас =12,5 V²max пас/ R-115; (1)
для грузового поезда:
hр гр =12,5 V²max гр/ R- 50; (2)
для потока поезда:
hр пот =12,5 V²пот/R; (3)
где: Vmax пас и Vmax гр — максимальные скорости, км/ч соответственно пассажирского и грузового поезда, установленные в кривой по приказу начальника дороги;
Vпот— приведенная скорость поездопотока, км/ч;
R— радиус кривой, м.
Из полученных по формулам (1-3) величин возвышения принимается большее и округляется до значения, кратного 5 мм.
В данномслучае вертикальная прямая, соответствующая кривой R=1300м пересекается с линией поездпотока. Значит расчёт возвышения наружного рельса в кривой следует вести по формуле:
Точное значение приведенной скорости поездопотока V
для расчета возвышения по формуле (3) определяется по формуле:
h =12,5 V²пр/R;
где: Vпот— приведенная скорость поездпотока. По заданию Vпот=45км/ч.
Возвышение наружного рельса в кривой будет равна:
h =12,5 50²/1100 = 28мм;
3.2 Расчет основных элементов для разбивки переходной кривой
Длина переходной кривой l0 зависит от принятого уклона отвода возвышения i, скорости движения, допустимой величины нарастания горизонтальных ускорений, допустимой скорости подъема колеса по наружному рельсу и т.д.
В данном случае принимаются следующие нормативы:
· уклон отвода возвышения рельса i= 0,001;
· величина нарастания ускорения αнп = 0,7 м/с2; ψ = 0,6 м/с3;
· скорость подъема колеса по наружному рельсу 28 мм/с = 1/10 км/ч.
Определяется длина кривой превышающие указанных условий
· Из условия непревышения допустимого уклона iотвода возвышения наружного рельса
l01= h0 /i= 20 / 0,001=20м
· При скорости подъема колеса по наружному рельсу 28 мм/с = 1/10 км/ч h0 /l0 =1/(10 Vmax).Отсюда:
l02 =10hVmax =10*0,0,02*90 =18,0м
· Из условия допустимой величины нарастания горизонтальных ускорений
l03 = αнпVmax/ 3,64 =0,7*90/3,64 =63 / 3,64 =29,2м
· Устанавливается длина переходной кривой в соответствии с СТНЦ-01-95 в зависимости от заданной величины радиуса R, категории линии и зоны скорости (таблица методуказаний). Принимается l04 =80м
Из четырёх определённых значений длины переходной кривой принимается наибольшая, т.е принимается длина переходной кривой l0 =80м
Величина уклона отвода будет:
i0 =h0 /l0= 0,020 / 80= 0,00025м
Определяются параметр кривой
C = Rl0 = 1100*80 =88000м2
Величина сдвижки круговой кривой к центру
| P= | l02 | (1 - | l02 | ) | |||||||||||
| 24R | 112R2 | ||||||||||||||
| P= | 802 | (1 - | 802 | ) | = | 6400 | ( | 1- | 6400 | ) | = | 0,21м | |||
| 24*1100 | 112*11002 | 26400 | 13552*104 | ||||||||||||
Расстояние m от тангенсного столбика сдвинутой кривой до начала переходной кривой
| m= | l0 | (1 - | l02 | ) | |||||||||||
| 2 | 112R2 | ||||||||||||||
| m= | 80 | (1 - | 6400 | ) | = | 40 | ( | 1- | 6400 | ) | = | 39,87м | |||
| 2 | 112*11002 | 13552*104 | |||||||||||||
Значение абсциссы x0 и ординаты у0 для конца переходной кривой
| x0= | l0 | (1 - | l04 | ) | |||||||||||||||||||||
| 40С2 | |||||||||||||||||||||||||
| x0= | 80 | (1 - | 4096*104 | ) | = | 80 | ( | 1 - | 0,00379 | ) | = | 79,69м | |||||||||||||
| 88000*102 | |||||||||||||||||||||||||
| у0= | l0 3 | ( | 1 | - | l04 | ) | |||||||||||||||||||
| 2С | 3 | 168С2 | |||||||||||||||||||||||
| у0= | 51200 | ( | 1 | - | 4025*104 | ) | = | 0,819м | |||||||||||||||||
| 2*88000 | 3 | 168*88000*106 | |||||||||||||||||||||||
Подсчёт для промежуточных ординат для: х= 10м; х= 20м; х= 30м
| у10= | х3 | ( | 1 | + | 2х4 | ) | ||||||||||||||||||||||||||||
| 6С | 35С2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| у10= | 103 | ( | 1 | + | 2*104 | ) | = | |||||||||||||||||||||||||||
| 6*88000 | 35*880002 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| = | 0,0016 | ( | 1 | + | 2 | ) | = | 0,0018м | ||||||||||||||||||||||||||
| 37856*103 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| у20= | 203 | ( | 1 | + | 2*204 | ) | = | |||||||||||||||||||||||||||
| 6*88000 | 35*880002 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| = | 0,0128 | ( | 1 | + | 32 | ) | = | 0,0128м | ||||||||||||||||||||||||||
| 35*880002 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| у30= | 303 | ( | 1 | + | 2*304 | ) | = | |||||||||||||||||||||||||||
| 6*880002 | 35*880002 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| = | 0,0433 | ( | 1 | + | 162 | ) | = | 0,0433м | ||||||||||||||||||||||||||
| 35*88000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.3 Определение ширины колеи в кривой