Расчетные характеристики пути и подвижного состава
Важнейшими характеристиками упругих свойств верхнего строения пути являются модуль упругости рельсового основания и коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса.
Модуль упругости рельсового основания U численно равен равномерно распределенной реакции основания, возникающей на единицу длины рельса при упругой осадке основания, равной единице.
Коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса определяется по формуле:
, где
– модуль упругости рельсовой стали;
I – момент инерции поперечного сечения рельса относительно горизонтальной оси, м4;
Коэффициент К обычно находится в пределах от 1 до 2.
Модули упругости основания в зависимости от конструкции пути и времени года приведены в таблицах. Зимой модуль упругости увеличивается в 1.5 – 2 раза за счет смерзания балласта.
Динамические силы воздействуют на путь через колеса подвижного состава и рельс. В расчетах учитывают воздействия на путь одной тележки вагона или локомотива. Расчетные характеристики подвижного состава приведены в таблице 4.2 учебника. Горизонтальные (боковые) силы, а также крутящие моменты из-за эксцентриситета приложения вертикальных сил в расчетах учитываются коэффициентом f, определенным экспериментально (табл. 4.3 учебника).
Вертикальные динамические силы, действующие на рельс
Расчетная сила состоит из постоянной величины статической нагрузки на колесо и переменных дополнительных сил инерции от колебаний экипажа:
|
|
, где
Рст – вес экипажа;
Рр – сила от колебания кузова на рессорах;
Рнп – сила инерции необрессоренных масс при неровностях на пути;
Ринк - сила инерции необрессоренных масс при изолированных неровностях на колесах;
Рннк – сила инерции при непрерывных неровностях на колесах.
Статическая нагрузка принята постоянной, а остальные являются случайными или статистическими величинами. Расчет выполнен на максимально вероятное значение динамической нагрузки.
В этих формулах:
— среднее значение вертикальной нагрузки;
— нормирующий множитель, определяющий появление максимальной динамической нагрузки; Нормирующий множитель принят = 2,5, что гарантирует уровень вероятности 0,994, т.е. из 1000 случаев прохода колеса в расчетном сечении только в 6 случаях возможно превышение .
— среднее квадратическое отклонение от сил инерции, Н.
Sp— среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения, Н;
— среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс при прохождении колесом изолированной неровности пути, Н;
|
|
— среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за непрерывных неровностей на поверхности катания колес, Н;
— среднее квадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс, возникающих из-за наличия на поверхности катания колес плавных изолированных неровностей, Н;
— коэффициент, учитывающий величину колеблющейся массы пути (деревянные шпалы — 1, а железобетонные — 0,931);
— коэффициент учета жесткости пути (деревянные шпалы — 1, железобетонные—0,322);
— коэффициент, зависящий от типа рельсов (для рельсов Р50, Р65 и Р75 он равен соответственно 1; 0,87; 0,82);
— коэффициент учета рода балласта (щебень, асбест, сортированный гравий—1; карьерный гравий, ракушка — 1,1, песок — 1,5);
— расстояние между осями шпал (при эпюрах укладки 2000,1840 и 1600 шт./км; соответственно 0,5м; 0,55м; 0,63 м).
— коэффициент учета взаимодействия массы пути и необрессоренной массы экипажа (деревянные шпалы — 0,433, железобетонные — 0,403);
— расчетная глубина изолированной неровности, принимаемая 2/3 от наибольшей глубины ползуна на колесах по ПТЭ (для локомотивов с подшипниками скольжения = 0,00067 м и качения = 0,00047 , а вагонов соответственно = 0.00133 м и = 0,00067 м);
|
|
;
d – диаметр колеса, м.
Для вагонов: , где zmax – м;
, где V – км/ч, zmax – мм;
Для локомотивов: , где V – км/ч ; fст – мм, q – Н.
Локомотив ТЭП60:
Локомотив ТЭ3:
Вагон грузовой 4-осный ЦНИИ:
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 2416; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!