В процессе эксплуатации пути есть участки, на которых регулярно используются торможение подвижного состава. К таким участкам относятся

Определение температурного эквивалента тормозных сил.

- участки рекуперативного (электрического) торможения,

- участки пробы тормозов и др.

При пневматическом торможении тормозные силы равномерно распределяются по длине поезда, дополнительно накладываясь на другие продольные сжимающие силы (температурные, силы угона и др.). При рекуперативном торможении в составе поезда возникают продольные сжимающие силы, которые концентрируются в голове поезда.

Допускаемые значения продольных тормозных сил N _ТЦ(например, по условиям невыжимания легко загружаемых вагонов) в нормативных документах приводятся по осям автосцепок, а на оба рельса воздействует сжимающая тормозная сила,

N _Т.Р. = N _ТЦ * f _Р(7.1)

Приняв для дальнейших расчетов значение коэффициента трения колеса и рельса при торможении (f _Р) равным 0,25, а также принимая равномерное распределение тормозной силы, действующей по осям автосцепки на два рельса (к = 0,5), получим, что одновременно с этой силой на каждый рельс действует продольная сила, определяемая по формуле:

N _Т.Р= 0,25 * 0,5 N _ТЦ =0,125 N _ТЦ(7.2)

Полагая, сила N _Т.Р имеет температурное происхождение, можно записать

0,125 N _ТЦ = α EF ∆t или ∆t = 0,125 / α EF (7.3)

Принимая α = 11,810^-61/град, E =2.1 * 10 ⁴кН/ см ², F =82,7см² имеем

∆t = 0,006 N _ТЦ ºС / кН (7.4)

Практически зависимость (7.4) означает, что действие кН тормозных сил по осям автосцепки эквивалентно нагреву рельсов на 0,006 ºС , т.е.

Δ t _Т.УД = 0,006 ˚ С /кН (7.5.)

При любом другом значении тормозных сил N _ТЦ

Δ t _Т= 0,006* N _ТЦ˚ С (7 N _Т.Р. = N _ТЦ * f _Р(7.1)

N _Т.Р= 0,25 * 0,5 N _ТЦ =0,125 N _ТЦ(7.2)

Полагая, сила N _Т.Р имеет температурное происхождение, можно записать

0,125 N _ТЦ = α EF ∆t или ∆t = 0,125 / α EF (7.3)

Принимая α = 11,810^-61/град, E =2.1 * 10 ⁴кН/ см ², F =82,7см² имеем

∆t = 0,006 N _ТЦ ºС / кН (7.4)

Δ t _Т.УД = 0,006 ˚ С /кН (7.5.)

При любом другом значении тормозных сил N _ТЦ

Δ t _Т= 0,006* N _ТЦ˚ С (7.6)

7.2. Определение отклонения от температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил.

Отклонение от температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил определяется по формуле (7.6).

7.3.. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил.

Значение новой (фактической) температуры закрепления участка рельсовой плети при действии тормозных сил определится по формуле

t_О.Т. = t _З - Δ t _{Т .}(°С) (7.7.)

7.4. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при действии тормозных сил.

Условие устойчивости бесстыкового пути при действии тормозных сил определится неравенством:

t _0.Т.. ≥ min t _З(7.8.)

Форма температурной диаграммы работы бесстыкового пути приведена на рис. 2.1.

Пример 1-07.Определить условия устойчивости бесстыкового пути конструкции Р65, ЖБ, Щ на тормозном участке Куйбышевской ж.д.(ст. Самара) в кривой R = 1000 м, где при пневматическом торможении поезда тормозная сила по осям автосцепки достигает значения 500 кН. За температуру закрепления рельсовых плетей принять установленную минимальную температуру закрепления. Построить температурную диаграмму работы бесстыкового пути на тормозном участке

Лекция 8 Определение условий устойчивости бесстыкового пути по методике ВНИИЖТа при совокупности отступлений от норм содержания.

8.1. Сочетание отступлений от норм содержания. Если факторы, ослабляющие поперечную устойчивость бесстыкового пути, совпадают по длине плети или находятся друг от друга на расстоянии не более 6 - 8 м , то, очевидно, их можно рассматривать как совокупность ослабляющих факторов относящихся к одному поперечному сечению. Такое допущение, упрощающее аналитическое определение условий устойчивости, возможно, потому что идет в запас устойчивости.

В практике эксплуатации бесстыкового пути совмещение отступлений в плане с наличием не подбитых шпал и смещением плетей встречаются достаточно часто, например, после обкатки пути на инвентарных рельсах и последующей укладке вместо них рельсовых плетей.

Согласно [2] максимально допускаемое превышение номинальной стрелы изгиба Δ f (мм), приведенное к хорде длиной 20 м и соответствующее 3-ей степени (не влекущей никаких эксплуатационных ограничений) в зависимости от категории пути равно 35, 40, 50,65, 90 и 100 мм

Не подбитые шпалы в настоящее время путеизмерительными средствами не фиксируется, но это скорее техническая задача, ждущая своего решения. Пока отступления от норм содержания в вертикальной плоскости измеряются через просадки, перекосы и отступления по уровню, на протяжении которых могут быть не подбитые шпалы.

Дополнительные (кроме температурных) сжимающие силы в рельсовых плетях регламентируются [1] максимальным изменением длины контрольного участка между маячными шпалами l _уг (мм). Действие тормозных сил на параметры устойчивости не учитывается.

8.2.Алгоритм действий при определении новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания (см.рис. 8.1_.).

Определение ∆ t _О,С,О,

Н нет

Печать t _О,С,О

да

печать

Рис.8.1.Алгоритм использования информации при совокупности отступлений от норм содержания.

8.2.Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания.

Под совокупностью отступлений от норм содержания подразумевается такое расположений отступлений друг от друга, когда расстояние между ними при R ‹ 600 м L не превышает 6,0 м а в остальных случаях – не более 8,0 м

При совокупности отступлений от норм содержания отклонение (уменьшение) фактической температуры закрепления рельсовой плети

определится по формуле

Δt _с.о. = Δt _уг. + Δt _о.пл + Δt _н.шп + Δt _т (°С) (8.1.)

в которой каждое слагаемое (Δt _уг,Δt _о.пл, Δt _н.шп , Δt _т) определяется соответственно по формулам

∆ t _УГ = ∆ t_{уг. уд}∆ l = 0,85∆ l (°С)(3.8.)

Δ t _О.П = Δ t _О.П.УД · Δf (5.10), где Δ t_О.П,УД = 0,187 ° С (5.9)

∆ t _О.ПЛ = К _эп 9360 (1/ min R_Ф - 1/ R_П) (5.12)

Δt _н.шп. = Δt _н.шп.уд * n_н.шп °С (6.9.), где

Δ t _н.шп.уд = 3,0 °С при R > 500 м Δ t _н.шп.уд = 1,8 °С при R ≤ 500 м (6.8.)

Δ t _Т= 0,006* N _ТЦ˚ С (7.6)

8.3. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания.

Значение новой (фактической) температуры закрепления участка рельсовой плети при совокупности отступлений от норм содержания определится по формуле

t_О.С.О.= t _З - Δt _с.о(°С) (8.2.)

8.4. Определение условий устойчивости мест при совокупности отступлений от норм содержания.

Условие устойчивости бесстыкового пути при совокупности отступлений от норм содержания.

определяется неравенством:

t_О.С.О. ≥ min t _З(°С) (8.3.)

Форма температурной диаграммы работы бесстыкового пути приведена на рис. 2.1.

Пример 8.1. Для принятых ранее отступлений от норм содержания, а также считая их действие как совокупность определить по методике ВНИИЖТа

8.1 - отклонения фактической температуры закрепления от первоначальной,

8.2- новую температуру закрепления,

8.3 – определить условия устойчивости бесстыкового пути в местах наличия совокупности отступлений от норм содержания.

8.4. построить температурную диаграмму, приняв за температуру закрепления

min t _з.опт.