Расчет срока службы рельсов по одиночному выходу

В связи с массовой укладкой в путь термически упрочненных рельсов сроки сплошной смены рельсов устанавливаются в прямых участках пути и кривых больших радиусов исходя из условий ограничения общего количества рельсов γ, изымаемых из пути в одиночном порядке за весь срок их службы в результате дефектности. В кривых малых радиусов этот срок устанавливается по износу головки рельсов (преимущественно по боковому).

Допустимый тоннаж Т_{р. од} по условиям одиночного выхода рельсов можно определить по методике, предложенной Г.М. Шахунянцем, млн.т:

 

 

λ_р –коэффициент, учитывающий термическую обработку рельсов, (для незакаленных рельсов λ_р = 1,0; для термически упрочненных λ_р = 1,5-2,0);

l_р – длина рельса, (25 м);

А – коэффициент, зависящий от радиуса кривой, причем А = 0 при R ≥ 1200, что имеет место в данном задании;

α_мер – коэффициент, учитывающий различные мероприятия по удлинению срока службы рельсов в кривых (лубрикация и др.). При отсутствии мероприятий α_мер = 1; при реализации мероприятий, обеспечивающих одинаковый выход рельсов на кривых и прямых, α_мер = 0;

R – радиус кривой, (2000 м);

Р_д.н – средневзвешенные по тоннажу нормативные значения динамической нагрузки на ось, при которых были определены γ (Р_д.н = 31,0 т/ось – для рельсов Р65 и Р75);

Р_д.ф - средневзвешенные по тоннажу фактические значения динамической нагрузки на ось, (31 т/ось);

q – погонная масса выбранного типа рельса, кг/пог. м;

γ – принятое предельное суммарное одиночное изъятие рельсов из пути по дефектам за весь срок их службы, шт./км (для рельсов Р65 γ = 5,2).

 

 

 

Срок службы рельсов t_р (количество лет), по которому назначается периодичность капитального ремонта, при постоянной грузонапряженности Т₀ в курсовой работе можно определить по формуле

 

Определение сроков службы балласта

Срок службы балласта Т_б в млн. т груза брутто, который может быть пропущен по пути до достижения предельного засорения балласта, можно рассчитать по следующей формуле, млн. т:

D – максимально допустимая величина загрязнения балласта перед очисткой или полной заменой его (для щебня 35-40%, для карьерного гравия и песка 15%, для ракушки 20%);

d – допускаемая величина загрязнения балласта при укладке в путь (для щебня до 5%, для карьерного гравия до 6%, для ракушки и песка до10%);

k – интенсивность засорения и загрязнения балласта по весу от прохода 1 млн. т груза брутто.

Для нормальных условий эксплуатации пути при щебеночном балласте k можно принять: для пути с рельсами Р65 – 0,15-0,23.

Срок службы балласта t_б (количество лет) при постоянной грузонапряженности Т₀ и при известном Т_б определяется:

 

 

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭПЮРЫ ОДИНОЧНОГО ОБЫКНОВЕННОГО СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА

Основные положения

Для упрощения расчетов принято, что радиус остряка R₀ равен радиусу переводной кривой R, хотя в стрелочных переводах, выпускаемых промышленностью, как правило, R₀ делают большее R, а в ряде конструкций остряк очерчен по кривой, составленной несколькими радиусами. Схема одиночного обыкновенного стрелочного перевода приведена на рис. 2.

Рис. 2. Схема одиночного обыкновенного стрелочного перевода

 

Принятые обозначения величин и размеров взяты из учебника:

М – марка крестовины, равная tg α;

α – угол крестовины;

β₁ – начальный угол остряка между касательной к рабочей грани остряка у его острия и рамным рельсом;

β – полный стрелочный угол между касательной к рабочей грани остряка в его корне и рамным рельсом;

φ – угол поворота остряка, соответствующий его дуге, φ = β – β₁;

R₀ – радиус остряка (и в данном случае переводной кривой, R₀ = R);

m – хвостовая часть крестовины;

n – передняя часть крестовины;

k – прямая вставка от конца переводной кривой до математического центра крестовины О_к;

q – передний выступ рамного рельса;

q₁ – задний выступ рамного рельса;

l₀ – длина криволинейного остряка (по дуге окружности);

l₀^’ – проекция остряка на прямое направление;

L_t – теоретическая длина стрелочного перевода;

L_р – полная длина стрелочного перевода;

a₀, b₀, a, b – осевые размеры;

g₀, g – расстояния до предельного столбика соответственно от математического центра крестовины О_к и от центра перевода О_с.

 

Итак, исходными данными являются:

а) марка крестовины М;

б) конструктивный тип крестовины: цельнолитая или сборная типа общей отливки сердечника с наиболее изнашиваемой частью усовиков;

в) тип рельсов;

г) конструкция остряка – принят криволинейный остряк с профилем острякового рельса пониженного типа;

д) начальный угол остряка β₁.

Для построения эпюры стрелочного перевода в процессе расчета необходимо определить:

1) геометрические размеры крестовины;

2) радиус остряка и переводной кривой;

3) геометрические размеры стрелки;

4) основные и осевые размеры стрелочного перевода;

5) длины рельсов, входящих в стрелочный перевод;

6) местоположение стрелочных брусьев род переводом, т.е. компоновка эпюры стрелочного перевода.

Все расчеты выполняются с точностью до 1 мм, что требует применения тригонометрических функций с мантиссой не менее шести знаков; значение постоянной π также берется с точностью до шестого знака: 3,141593. Когда в результате расчетов искомые размеры получают с точностью до долей миллиметра, следует ограничиться точностью до 1 мм, округлив и отбросив всю дробную часть.