Технические темы
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Приклад розрахунків безстикової колії на міцність

4.1.2.1. Визначення розрахункового динамічного навантаження

Вихідні дані:

Умови – літо; категорія колії ІІІ.

Рухомий склад: локомотив ВЛ-23, швидкість руху V=100 км/год (27,8 м/с).

Вантажонапруженість – до 35 млн т км/км за рік.

Залізобетонні шпали, епюра шпал 1840 шп/км.

Рейки - Р65 термозміцненні, знос 9 мм.

Баласт – щебінь, товщина під шпалою 55 см.

Скріплення КБ-65.

Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результат розрахунку

м

= 100 км/год

0,021м

кН

=1420 кН/м

=0,021 м

29,820 кН

кН

=29,820 кН

22,365 кН

кН

=115 кН

= 22,365 кН

137,365 кН

кН

=29,820 кН

2,386 кН

м-1

=67,7 МПа

=2,1∙105 МПа

=2998∙10-8 м4

1,280 м-1

Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результати розрахунку

кН

=0,931

=1

=0,87

=0,322

=0,54 м

=67,7 МПа

=31,7 кН

=1,280 м-1

=137,365 кН

=100 км/год

14,162 кН

кН

=0,403

=1,47

=0,047∙10-2 м

=67,7 МПа

=1,280 м-1

7,363 кН

кН

=0,403

=67,7 МПа

=31,7 кН

=100 км/год

=1,2 м

=1,280 м-1

2,101 кН

Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результати розрахунку

кН

= 2,386 кН

= 14,164 кН

=7,363 кН

=2,101 кН

=0,05

=0,95

14,602 кН

кН

=137,365 кН

=2,5

= 14,651 кН

173,870 кН

 

4.1.2.2. Вибір розрахункової осі екіпажу

1) Крайня зліва (Р2) вісь розрахункова

Описание: 16

 

 

Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результати розрахунку

=1,280 м-1

=2,2 м

2,816

-0,07584

-0,03754

=1,280 м-1

=4,4 м

5,632

0

0

-0,07584

0

-0,07584

-0,03754

0

-0,03754

кН

=137,365 кН

= -0,07584

-10,418 кН

Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результати розрахунку

кН

=137,365 кН

= -0,03754

-5,157 кН

кН

= 173,870 кН

=-10,418 кН

163,452 кН

кН

= 173,870 кН

=-5,157 кН

168,713 кН

2) Середня (Р1) вісь розрахункова

Описание: 16

 

 

Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результати розрахунку

=1,280 м-1

=2,2 м

2,816

-0,07584

-0,03754

=1,280 м-1

=2,2 м

2,816

-0,07584

-0,03754

-0,07584

-0,07584

-0,15168

Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результати розрахунку

-0,03754

-0,03754

-0,06908

кН

=137,365 кН

=-0,15168

-20,836 кН

кН

=137,365 кН

=-0,06908

-9,489 кН

кН

= 173,870 кН = -20,836 кН

153,034 кН

кН

= 173,870 кН = -9,489 кН

164,381 кН

Порівнюємо результати:

163,452 кН >153,034 кН, тобто >,

168,713 кН >164,381 кН, тобто >.

Таким чином робимо висновок про те, що перша вісь є розрахунковою для розрахунків згинального моменту рейки і поперечної сили та прогину рейки.

Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результати розрахунку

кН∙м

=163,452 кН

=1,280 м-1

31,924 кН∙м

кН

=168,713 кН

=1,280 м-1

=0,54 м

58,307 кН

мм

=168,713 кН

=1,280 м-1

=67,7 МПа

1,59 мм

 

 

4.1.2.3. Розрахунок напружень в рейках, шпалах, баласті

Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результати розрахунку

МПа

= 31,924 кН∙м

= 404 см3

79,020 МПа

МПа

= 31,924 кН∙м

= 310 см3

102,981 МПа

МПа

= 1,17

= 79,020МПа

92,453 МПа

МПа

= 1,39

= 79,020МПа

109,838 МПа

= 96,8 мм

= 74,2 мм

= 1,17

= 72,8 мм

= 150 мм

1,39

МПа

=58,307 кН

= 490 см2

1,190 МПа

МПа

= 58,307 кН

= 3150 см2

0,185 МПа

Порівнюємо отримані розрахункові напруження в елементах верхньої будови колії із допустимими напруженнями:

, так 92,453 МПа < 320 МПа;

для рейок ланкової колії

, так 109,838 МПа < 320 МПа;

, так 1,190 МПа < 4 МПа;

, так 0,185 МПа < 0,42 МПа.

Особливістю розрахунку безстикової колії, на відміну від ланкової, є необхідність врахування температурних напружень у рейкових плітях.

Формула

Одиниці виміру

Варіант розрахунку

Відповідь

= 0,0000118 1/град

= 2,1∙105 МПа

= 25 °C

61,95 МПа

= 1,3

= 109,838 МПа

= 61,95 МПа

204,739 МПа

= 1,3

= 92,453 МПа

= 61,95 МПа

182,139 МПа

Порівняємо отримані розрахункові напруження в рейкових плітях безстикової колії із допустимими:

, так 204,739 МПа < 395 МПа;

, так 182,139 МПа < 320 МПа;

Висновок: Таким чином отримано, що розрахункові напруження в рейках, шпалах і баласті для прийнятого типу ВБК не перевищують допустимих значень. Тобто колія за міцністю відповідає заданим експлуатаційним умовам.

4.1.2.4. Розрахунок напружень на основній площадці земляного полотна

Описание: 16

Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результати розрахунку

кН

=1,280 м-1

=0,54 м

= 173,870 кН

=-10,313 кН

56,525 кН

=1,280 м-1

=2,2 м

2,816

-0,03754

=1,280 м-1

=2,2 м

2,816

-0,03754

кН

=137,365 кН

= -0,07508

-10,313 кН

кН

=1,280 м-1

=0,54 м

=122,665 кН

= 0,151 кН

42,445 кН

=1,280 м-1

=0,54 м

0,7055


Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результати розрахунку

=1,280 м-1

=0,54 м

=2,2 м

= 0,0397

=1,280 м-1

=0,54 м

=2,2 м

= -0,0386

кН

= 173,870 кН 0,7055

122,665 кН

кН

=137,365 кН

= 0,0011

0,151 кН

кН

=1,280 м-1

=0,54 м

= 122,665 кН

=0,151 кН

42,445 кН

=1,280 м-1

=0,54 м

0,7055

=1,280 м-1

=0,54 м

=2,2 м

= 0,0397

=1,280 м-1

=0,54 м

=2,2 м

= -0,0386

кН

= 173,870 кН

0,7055

122,665 кН

кН

=137,365 кН

= 0,0313

0,151 кН

Формула

Одиниці виміру

Прийняті данні для розрахунків

Варіант розрахунку

Результати розрахунку

МПа

=56,525 кН

= 3150 cм2

0,179 МПа

МПа

= 42,445 кН

= 3150 cм2

0,135 МПа

МПа

= 42,445 кН

= 3150 cм2

0,135 МПа

= 0,185 МПа

1,43

МПа

= 0,7

= 0,179 МПа

= 1,43

= 0,249

= 0,120

0,039 МПа

МПа

=0,135 МПа

= 0,7

= 0,2655

0,008 МПа

МПа

= 0,135 МПа

= 0,7

= 0,2655

0,008 МПа

МПа

= 0,039 МПа

= 0,008 МПа

= 0,008 МПа

0,055 МПа

Порівнюємо отримані розрахункові напруження стискання ґрунту на основній площадці земляного полотна з допустимим напруженням:

, так 0,055 МПа < 0,1 МПа.

Висновок: Розрахункові напруження на основній площадці земляного полотна не перевищують допустимих значень, тобто прийнятий тип ВБК відповідає заданим експлуатаційним умовам.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Дополнительные задания и задачи:

Google