авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Исследование проблемы угона в стрелочных переводах на высокогрузонапряженных линиях

-- [ Страница 2 ] --

Хотя в конце XIX – начале XX веков в нашей стране закрепляли и соединительные пути стрелочных переводов от угона противоугонами, но научно обоснованные схемы закрепления появились лишь в 1949 году.

Исследованиями сил и причин угона занимались в странах СНГ Н.О. Лебедев, П.В. Рудницкий, К.Э. Кюнер, Н.И. Иванов, Б.Н. Сергеев, О.Н. Ускова и многие др. В последнее время К.Н. Мищенко, В.Г. Альберт, М.А. Фрагман, А.Я. Коган, М.С. Бочонков, В.И. Меньшикова, Н.И. Карпущенко, В.И. Новакович и другие многое прояснили в этой проблеме. В дальнем рубеже угоном занимались Джонсон (США), Циммерман, Ватман, Текс, Заллер (Германия), Фурмарье, Мартине (Франция) и другие. Однако до сих пор полностью картина и характер угона пути еще не выяснены. Как указывал проф. Г.М. Шахунянц, задача по расчету величины угона должна решаться с учетом совокупности всех факторов этого сложного механического процесса без предпочтения какого-нибудь одного из них.

Большую роль в формировании сил угона оказывают удары колес в боковые грани рельсов при косых набеганиях и влияниях железнодорожных экипажей, а также при входе этих экипажей в кривые.

На грузопонапряженных линиях применяются в основном стрелочные переводы типа Р65 и реже Р75 марок 1/9 и 1/11. Стрелочный переводы типа Р75 марки 1/11 укладывается, прежде всего, там, где в главные пути уложены рельсы типа Р75, и грузонапряженность превышает 80 млн. т брутто.

Таким образом, узел крепления элементов стрелочных перевода от угона необходимо срочно пересмотреть в сторону его усиления.

На основании проведенного анализа работы стрелочных переводов на высокогрузонапряженных линиях, возможно, сформулировать предъявляемые к ним следующие основные требования:

  1. надежность элементов стрелочных переводов должна быть повышенная, экономически обоснованная;
  2. на участках, где грузонапряженность более 80 млн. т брутто/км в год, должны укладываться только стрелочные переводы типа Р75 (даже если путь на перегоне с рельсами типа Р65);
  3. на главном пути линий с высокой грузонапряженностью необходимо укладывать стрелки с гибкими остряками и крестовины с подвижными элементами;
  4. в качестве подрельсового основания должны быть использованы деревянные брусья;
  5. на главном пути линии с высокой грузонапряженностью обязательно должна быть предусмотрена подуклонка рельсовых нитей в пределах стрелочных переводов;
  6. стрелочные переводы в пределах соединительных путей должны укладываться только с раздельным промежуточным скреплением по типу марки «К» с обязательным использованием резиновых прокладок.

В каждом конкретном случае подход к исследованию процессов угона должен быть индивидуален и опираться на тот богатый опыт, который накоплен учеными и специалистами всего мира, за всю историю существования железных дорог.

При строгом решении задач продольной динамики рельса обычно используются уравнения, в которых в той или иной форме выражена связь действующих на рельсовую нить в различных точках по ее длине и переменных во времени продольных сил с ускорениями или скоростями или с перемещениями всех точек рельса.

Под угоняющими силами принято понимать силы, действующие по поверхности соприкасания подошвы рельса с основанием при проходе подвижного состава. Определяются угоняющие силы продольной упругостью подрельсового основания и силами трения, действующими по этой поверхности.

Возможны следующие основные случаи угона рельсовых нитей стрелочных переводов.

  1. Если рельсовые нити стрелочного перевода полностью закреплены от угона, то продольные остаточные перемещения исчезают и наблюдаются лишь местные упругие продольные перемещения. В этом случае возникают угоняющие силы , которые могут быть определены как усилия, передаваемые от рельсовых нитей через скрепления на основание.
  2. Если рельсовые нити стрелочного перевода не закреплены от угона и имеются зазоры в стыках, а в основании начались и прогрессируют реологические процессы, то будет происходить продольное перемещение всего стрелочного перевода как конструкции (вместе с основанием) под поездами со скоростью угона.

(1)

где – продольное перемещение нейтральной оси рельсовой нити перевода.

Зависимость угона от времени практически трансформируется в зависимость его от количества прошедших вагонов .

  1. Если рельсовые нити перевода закреплены от угона недостаточно, то при проходе колес подвижного состава будет происходить их одновременно фиксироваться угоняющая сила, меньшая той, которая была бы при полном закреплении рельсовых нитей от угона.

Как показала практика, при скоростях движения поездов до 27,8-33,3 м/с (100-120 км/ч) в инженерных расчетах пути подобная постановка аналогичных задач не ведет к серьезным ошибкам, и для приближенных расчетов можно воспользоваться методикой определения угоняющих сил, разработанной проф. В.Г. Альбрехтом.

Эта методика не позволяет описать полностью процесс смещений рельса во времени, однако она правильно определяет величину угоняющей силы для случая полного натяжения противоугонной системы.

Всю поверхность соприкасания подошвы рельса и основания можно разбить на участки, где происходит совместное смещение точек подошвы рельса и основания, и участка, где имеет место проскальзывание (рис.2).

На участках, где отсутствует проскальзывание подошвы рельса по основанию, величина действующих угоняющих сил определяется выражением

(2)

Для участков, где происходит проскальзывание:

(3)

 Поверхность соприкасания-19

Рисунок 2 - Поверхность соприкасания подошвы рельса и основания

Модуль упругости рельсового основания на стрелочных переводах зависит от множества факторов, таких как: материалы и размеры бруса, конструктивные особенности перевода, специфика условий эксплуатации, коэффициент постели и пр.

Кроме того, величина модуля упругости изменяется во времени в процессе эксплуатации.

Модуль упругости перевода на железобетонных брусьях в среднем на 50-60% выше, чем на деревянных.

В самом общем случае продольный модуль упругости является функцией многих переменных:

(4)

Необходимо для моделирования характеристики пути задаются дискретно. Для этой цели рельсовые нити соединительной части разбиваются на участки см. В пределах каждого участка задаются свои значения расчетных характеристик из ранее проведенных исследований и путем моделирования подбираются значения и А (см. выражение 3) в пропорциях соответствующих обычному пути на перегоне при подобных условиях эксплуатации, с таким расчетом, чтобы получить искомый вид упругой продольной деформации рельсовых нитей стрелочных переводов в наибольшей степени соответствующий экспериментальным данным.

В качестве расчетной взята следующая формула:

(5)

Исходя из вышеизложенного попытаемся, в качестве примера, получить путем моделирования некоторые возможные значения и в пределах рельсовых нитей соединительной части стрелочного перевода типа Р65, марки 1/11 на деревянных и железобетонных брусьях для лета при установившимся режиме движения одиночной двухосной тележки (ЦНИИ-Х3).

Подобные исследования не позволяют прогнозировать и делать обобщающие выводы, так как они проводятся при случайном (конкретном) типе подвижного состава на случайных (конкретных) стрелочных переводах, но они позволяют наглядно представить происходящие процессы в данный момент времени, дать качественную их оценку и выявить наиболее слабые элементы, узлы или участки конструкции.

В настоящей работе для определения сил давления противоугонов на брусья использованы силомерные элементы конструкции ВНИИЖТа (Россия). Такие приборы хорошо себя зарекомендовали при исследовании сил давления противоугонов на шпалы в пределах обычного пути.

В ходе проведения экспериментальных исследований схемы установки противоугонов менялись от полного отсутствия противоугонов до установки противоугонов в “замок”. Во всех случаях противоугоны устанавливались не ближе, чем на третьем брусе от стыка.

Полученные результаты экспериментов обрабатывались методами математической статистики. Необходимое число поездок составляло 50. Наибольшая совокупность наблюдений для одноименных осей доходила при этом от 700 до 1500 точек. Такое число точек считается достаточным при проведении аналогичных экспериментальных исследований с использованием тензометрической аппаратуры.

В ходе экспериментальных исследований не удалось выявить какое-либо изменение сил давления противоугонов на брусья в зависимости от длины проходящих составов. Во всех случаях противоугоны при проходе однородных вагонов давили на брусья примерно с одинаковой интенсивностью, независимо от длины состава.

Выявлено, что чем больше осевые нагрузки на оси подвижного состава, тем больше силы давления противоугонов на брусья. Наибольшие максимальные вероятные значения сил давления противоугонов на брусья выявлены при проходе вагонов с углем - 6,34 кН. При проходе порожных вагонов средние значения сил давления противоугонов на брусья не повышали 0,5-1,0 кН.

При исследовании упругих продольных перемещений остряков и рамных рельсов на стрелочном переводе типа Р65 марки І/ІІ электропрогибомеры упирались в уголок - упор в сечениях остряков 00, 20, 40, 70 мм и в корне.

На основании обработки экспериментальных данных методами математической статистики составлен

таблица 2 и графики (рис.3). Из графиков видно, что при прочих равных условиях средние значения упругих продольных перемещений остряков несколько больше, чем рамных рельсов. Наибольшие максимальные вероятные значения упругих продольных перемещений наблюдались в сечении 40 мм остяка прямого направления - до 1,91 мм, а на рамном рельсе - в сечении остряка 20 мм по прямому направлению - до 1,03 мм.

При движении экипажей по боковому направлению стрелочного перевода наибольшие максимальные вероятные значения упругих продольных перемещений наблюдались в сечении 40 мм остряка бокового направления- до 2,18 мм, а на рамном рельсе – в сечении остряка 20 мм по боковому направлению- до 0,93 мм.

При исследовании упругих продольных перемещений рельсовых нитей соединительной части и ходовых рельсов у контррельсов электропрогибомеры упирались в уголок - упор на уровне нейтральной оси рельсов в сечениях между брусьями.

Исследование продольных упругих перемещений рельсовых нитей стрелочного перевода типа Р65 марки І/ІІ на железобетонных брусьях производилось по той же методике и теми же приборами, что и на переводе, уложенном на деревянных брусьях. Однако по техническим причинам не удалось исследовать продольные упругие перемещения остряков.

Таблица 2 Средние значения упругих продольных перемещений рамных рельсов стрелочного перевода типа Р65 марки І/ІІ на деревянных брусьях

Форма рамного рельса Направ- ления движе- ния В переднем вылете рамного рельса Против сечений остряка, мм
0 20 40 70 в корне
Рамный рельс прямого направ- ления П ПШ П ПрШ Б ПШ Б ПрШ 0,45 0,48 0,63 0,47 0,52 0,52 0,61 0,30 0,56 0,54 0,62 0,53 0,48 0,46 0,52 0,51 0,37 0,33 0,41 0,45 0,26 0,29 0,28 0,30
Рамный рельс бокового направ- ления П ПШ П ПрШ Б ПШ Б ПрШ 0,41 0,37 0,43 0,43 0,43 0,44 0,45 0,52 0,50 0,41 0,33 0,47 0,35 0,31 0,51 0,15 0,11 0,36


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.