Главная страница
Навигация по странице:

  • Примеры расчетов

  • Рисунок 2.1

  • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

    		•

    Динамика эпс. Вариант 68. Исходные данные 4 расчет динамического паспорта тележки при движении


    Скачать 1.13 Mb.
    НазваниеИсходные данные 4 расчет динамического паспорта тележки при движении
    АнкорДинамика эпс
    Дата16.04.2022
    Размер1.13 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаВариант 68.doc
    ТипРеферат
    #477588
    страница7 из 7
    1   2   3   4   5   6   7

    2.2Расчет напряжений в элементах верхнего строения пути



    Под действием максимальной вертикальной нагрузки движущегося колеса в элементах верхнего строения пути возникают деформации и напряжения, величина которых должна быть ограничена допустимыми значениями. Определение напряжений в элементах верхнего строения пути имеет практическое значение для установления допускаемой скорости движения и оценки безопасности движения локомотива на прямых участках пути. Эквивалентную нагрузку для определения осевых и кромочных напряжений в подошве рельса с учетом влияния соседних колес рассчитываем по формуле
    , (2.15)
    а эквивалентную нагрузку для определения напряжений смятия шпалы и напряжений в балластном слое с учетом влияния соседних колес определяем по формуле
    , (2.16)
    где μ(х) и η(х) – функция эпюры изгибающего момента от действия вертикальной нагрузки на рельс и функция упругой линии рельса соответственно;

    х – расстояние от расчетной оси до соседнего колеса локомотива.

    Для двухосной тележки за расчетную ось принимается первая по ходу движения ось; при х ≥ 3,5м влиянием соседних колес можно пренебречь, то есть в формулах (2.15) и (2.16) значения функций μ(х) и η(х) принимаются равными нулю.

    Т.к. выполняется условие х < 3,5м, то при расчете принимаем х = 2ат, а значения указанных функций определяем по формулам:
    (2.17)
    (2.18)
    Расчет эквивалентных нагрузок и напряжений в элементах верхнего строения пути производим для значений расчетных скоростей, принятых ранее в таблице 2.3. Результаты расчетов представляем в виде таблицы 2.4.

    Осевые напряжения в подошвах рельсов для сечения рельса, находящегося под движущимся колесом, определяем по формуле
    , (2.19)
    где W – момент сопротивления по низу подошвы рельса, м3.

    Напряжение смятия шпалы рельсовой подкладкой рассчитываем по формуле
    , (2.20)
    где ω – площадь рельсовой подкладки, м2.

    Напряжение в балластном слое определяем по формуле
    , (2.21)
    где F – опорная площадь полушпалы с учетом поправки на ее изгиб, м2.
    Примеры расчетов:

    Пример расчетов приведем для скорости 20 км/ч.

    Находим значения функций μ(х) и η(х):





    Определяем эквивалентную нагрузку от колеса для определения осевых и кромочных напряжений в подошве рельса



    Определяем эквивалентную нагрузку для определения напряжений смятия шпалы и напряжений в балластном слое:



    Находим осевые напряжения в подошвах рельсов:

    ,

    Находим напряжение смятия шпалы рельсовой подкладкой:



    Находим напряжение в балластном слое:

    ,

    Результаты расчетов сведены в таблице 2.4.

    Таблица 2.4 – Результаты расчета напряжений в элементах верхнего строения пути


    υ,

    км/ч
    Параметр

    ПIэкв, Н
    ПIIэкв, Н
    σо, МПа
    σш, МПа
    σб, МПа

    20
    141807
    140731
    120
    0,85
    0,154

    30
    154068
    152984
    130
    0,92
    0,167

    40
    166576
    165483
    141
    1,00
    0,181

    50
    179286
    178185
    151
    1,07
    0,194

    60
    192196
    191086
    162
    1,15
    0,209

    70
    205289
    204171
    173
    1,23
    0,223

    80
    218580
    217454
    184
    1,31
    0,237

    90
    232058
    230923
    196
    1,39
    0,252

    100
    245727
    244584
    207
    1,47
    0,267

    110
    259584
    258432
    219
    1,55
    0,282

    υконстр = 120
    273634
    272474
    231
    1,64
    0,297


    2.3Определение допускаемой скорости движения на прямых участках пути



    Для установления допускаемой скорости по условиям безопасности движения на прямом участке пути по данным таблицы 2.4 строим в отдельных координатных осях зависимости величин напряжений σо, σш и σб от скорости движения (рисунки 2.1 – 2.3). На соответствующие графики наносим ограничения по допускаемым напряжениям [σо] = 192 МПа, [σш] = 2,16 МПа и [σб] = 0,27 МПа, значения которых приняты в соответствии с рекомендациями. Проекции точек пересечения соответствующих ограничений с соответствующими кривыми σо(υ), σш(υ), σб(υ) на ось скоростей дают значения допускаемых скоростей υ1, υ2, υ3.


    Рисунок 2.1 – Зависимость σо(υ)


    Рисунок 2.2 – Зависимость σш(υ)


    Рисунок 2.3 – Зависимость σб(υ)

    За допускаемую скорость движения на прямом участке для заданного типа верхнего строения пути принимаем наименьшую из указанных допускаемых скоростей. Если линии ограничений не пересекают соответствующие кривые напряжении, за допускаемую скорость принимаем значение заданной конструкционной.

    Как видно из рисунков 2.1–2.3, максимальная скорость на прямом участке ограничена критерием прочности рельсов, т.е. υдоп ≈ 86 км/ч.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ
    При выполнении курсовой работы рассчитали силы взаимодействия тележки локомотива и верхнего строения пути, возникающие в них напряжения. По заданным критериям безопасности движения в кривых определили допускаемые скорости в кривой R = 500 м без возвышения и с возвышением наружного рельса h = 70 мм. Эти скорости равны:

    кривая без возвышения наружного рельса – υдоп = 67 км/ч – по критерию комфортности;

    кривая с возвышением наружного рельса h = 70 мм – υдоп = 85 км/ч – по критерию комфортности.

    Для повышения допускаемых скоростей движения в кривых можно использовать следующие мероприятия:

    • изменить план пути, увеличив радиус кривой;

    • применить большее возвышение наружного рельса;

    • усовершенствовать конструкцию подвижного состава для уменьшения негативного действия на пассажиров непогашенного ускорения.

    При расчетах взаимодействия локомотива и пути на прямых участках рассчитали максимальную нагрузку движущегося колеса и по критерию прочности элементов верхнего строения пути определили максимально допустимую скорость движения:

    максимально допустимая скорость движения на заданном типе ВСП Р50(6)1840(II)П υдоп = 86 км/ч – по критерию прочности рельсов.

    Чтобы повысить скорость на прямых участках, целесообразно усилить верхнее строение пути, уложив тяжелые рельсы (марок Р65 или Р75) и железобетонные шпалы на щебеночном балласте. Кроме того, увеличить допустимую скорость возможно при усовершенствовании конструкции локомотивов, применяя приводы классов II и III, что позволит снизить неподрессоренную массу, приходящуюся на ось и, как следствие, динамические нагрузки, передаваемые от колеса на путь.
    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


    1. Бинецкий Ю.Н. Вопросы взаимодействия локомотивов и верхнего строения пути: Учебное пособие. Хабаровск: ДВГАПС, 1995. – 84 с.

    2. Вериго М.Ф., Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. _ М. Транспорт, 1986. -–559 с.

    3. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов / Под ред. А.А. Камаева. – М.; Машиностроение, 1981, - 315 с.

    4. Медель В.Б. Взаимодействие электровоза и пути. – М. Трансжелдориздат, 1957. – 124 с.

    5. Медель В.Б. Подвижной состав электрических железных дорог. Конструкция и динамика. – М. Транспорт, 1974. – 232 с.

    6. Механическая часть тягового подвижного состава: Учебник для вузов ж.-д. трансп./ И.В. Бирюков, А.Н. Савоськин, Г.П. Бурчак и др.; Под ред. И.В. Бирюкова. – М.: Транспорт, 1992. – 440 с.

    7. Чернышов М.А. Практические методы расчета прочности пути. – М.; Транспорт, 1967. – 236 с.






    2010 год
    1   2   3   4   5   6   7

    написать администратору сайта