С – средний ремонт пути,
П – подъемочный ремонт пути.
2.1. Расчет срока службы рельсов по износу
Расчетный срок службы рельсов по износу определяется по пропущенному тоннажу, по зависимости:
Wдоп
Тр= ------- ,
Вср
Где Wдоп – допускаемая в мм
площадь поперечного сечения головки рельса, равная: Wдоп = b · Zo - , гдеb – ширина головки поверху, мм;
Zo – предельный нормативный износ головки рельса, мм;
- 70 мм - разница очертания изношенной части головки рельса от расчетного прямоугольника.
Wдоп = 73 ·12 – 70 = 804 мм
Средний по рассматриваемому участку удельный износ bср в мм
от прохода 1 млн. тонн груза брутто определяется по зависимости: ,где Bi – удельный износ в зависимости от радиуса кривых участков пути,
li – протяженность кривых с соответствующим радиусом, км.
Значит В для рельсов типа Р-65 принимаем по среднесетевым данным удельного износа В поперечного сечения головки рельса, приведенных в таблице № 1.
Таблица № 1
Средний | Радиусы кривых | ||||||||
удельный износ | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1200 м прям. |
Вi | 3,87 | 2,86 | 2,08 | 1,62 | 1,17 | 0,93 | 0,85 | 0,8 | 0,8 |
Результаты расчетов срока службы рельсов по износу заносим в таблицу № 2.
Расчет срока службы рельсов по износу для типа Р-65 и Wдоп 804 мм
Таблица № 2
Bi/li при радиусах кривых R, м Средний удельный | Средний удельный | Пропускной тоннаж Тр, | Срок службы | ||||
600 | 700 | 800 | 900 | 1200 и прямые | износ bср, мм/млн.т.бр. | млн.т.бр. | рельсов tр, лет |
0,915 | 879 | 20 |
Ежегодный прирост грузонапряженности принят 4 %, исходя из анализа роста грузонапряженности за последние 3 года, расчет заносим в таблицу № 3.
Определение суммарного тоннажа Т по годам
Вид | Грузонапряженность участка, млн.т.км/км | |||||||||||
грузонапряженности | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
Фактическое | 30 | 31,2 | 32,5 | 33,7 | 35 | 36,5 | 37,9 | 39,5 | 40,5 | 42,1 | 43,8 | 45,6 |
Нарастающим итогом | 30 | 61,2 | 93,7 | 127,4 | 162,4 | 198,9 | 236,8 | 276,3 | 316,8 | 358,9 | 402,7 | 448,3 |
Вид | Брутто в год по годам, t | |||||||||||
грузонапряженности | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | |||
Фактическое | 47,4 | 49,3 | 51,3 | 53,3 | 55,5 | 57,6 | 59,97 | 62,4 | 64,8 | |||
Нарастающим итогом | 495,7 | 545 | 596,3 | 649,6 | 705,1 | 762,7 | 822,67 | 885,07 | 949,9 |
Исходя из расчетов принимаем максимальный выход рельсов по износу в прямых и кривых радиусом более 1000 м - 20 лет,
для кривых радиусом 800 м - 20 лет,
для кривых радиусом 700 м - 16 лет,
для кривых радиусом 600 м - 13 лет,
2.3. Расчет службы рельсов по одиночному их выходу
Расчет службы рельсов по одиночному их выходу определяется по интегральным кривым, исходя из нарастания одиночного изъятия рельсов по различным порокам и повреждениям (дефектам).
Найденный по интегральной кривой Т' – тоннаж, учитывая наличие закаленных рельсов, срок службы увеличиваем в 1,5 раза.
За расчетный срок службы рельсов по тоннажу принимаем Тр'=622,5 млн.т. брутто.
Фактический срок службы рельсов определяем с учетом параметра влияния радиуса кривых на износ по зависимости:
,где Ri – радиусы, заданные кривым пути,
1Срок службы рельсов по одиночному выходу заносим в таблицу № 4.
Таблица № 4
Тип | i/li при радиусах R, м | Среднее | Пропущенный | Срок | ||||
Рельсов | 600 | 700 | 800 | 900 | 1200 и прямая | значение параметра ср | предельный тоннаж Тр'п млн.т.брутто | службы t'р лет |
Р65 | 1,78 | 1,49 | 2,09 | 1,0 | 0,819 | 0,987 | 630 | 15 |
Полученный по интегральным кривым, с учетом того, что рельсы закаленные, предельный расчетный тоннаж Тр' дающий норму суммарного выхода рельсов, уменьшается в
ср раз, то есть Тр'п = Тр' : ср и заносим предпоследующую графу таблицы № 4. Принимаем наименьший срок службы рельсов, который и определяет на участке периодичность капитального ремонта пути в годах, что составит 15 лет.2.4. Срок службы балласта
Срок службы балласта определяется из условий пропущенного тоннажа по зависимости:
,где D – максимально допустимая норма загрязнения балласта перед очисткой или заменой в % по весу,
D = 35 – 40 % для щебня.
d – начальная загрязненность балласта при укладке в путь, % по весу.
d = 5 %
C – интенсивность засорения балластного слоя.
С = 0,18
40 – 5
Тб = ----------- = 194,44 млн. т. брутто
0,18
Периодичность среднего ремонта пути устанавливается по сроку службы балласта или по сроку его работы между прочистками.
Средний ремонт принимаем на 6 год.
2.5. Расчет сроков службы шпал
В отношении сроков службы шпал железобетонных не накоплено еще достаточного опыта.
На основании анализа материалов наблюдений за работой железобетонных шпал, проведенных ЦНИИ МПС [4] принимаю срок службы железобетонных шпал при Т=30 млн.т.км/км в год для рельсов Р65 – 37 лет (согласно таблицы IV-28 [2]).
2.6. Нормы периодичности ремонтов