1. Розрахунок залізничного шляху на міцність
.1 Передумови й допущення
.1.1 Допущення до розрахункової схемою
Рейка розглядається як балка постійного перетину нескінченно великої довжини, що лежить на суцільній пружній основі. Підстава розглядається як двосторонній зв'язок, працююча і еа стиск, і на розтяг. Відповідно до цього реакція підстави залежить від опади y
, (1.1)
де q - інтенсивність реакції основи;
U - коефіцієнт пропроціональності.
.1.2 Статистичний розрахунок рейки
Наближене диференціальне рівняння вигнутої осі балки, що лежить на суцільній пружній основі, має вигляд
, (1.2)
де E-модуль пружності матеріалу балки (для рейкової сталі E = 2,1? 105МПа);
Iz - Момент інерції поперечного перерізу балки (рейки) щодо центральної осі/1, таблиця Б1/(Iz = 3208? 10-8),
U - модуль пружності підрейкової підстави, МПа (для кривої в літніх условіяхU = 126МПа);
Введенням коефіцієнта відносної жорсткості, м-1,
(1.3)
м-1
лінійне диференціальне рівняння 4-го порядку (1.1) приводиться до канонічного виду, в результаті рішення якого виходять наступні залежності для прогину y, згинального моментаMzі тиску рейки на шпалу
Qy:; (1.4)
(1.5)
(1.6)
На малюнку 1.1 наведені лінії впливу прогинів і згинальних моментів пропорційних значенням функції? (k? x) і? (k?) відповідно і побудованих для випадку, коли і рівні одиниці.
У випадку дії на рейку системи рухливих зосереджених сил сумарний ефект визначається як
; (1.6)
; (1.7)
, (1.8)
де і - сумарні або еквівалентні навантаження для опрденія згинального моменту, прогину і тиску на шпалу для заданої системи рухливих зосереджених сил.
а)
б)
Малюнок 1.1 - Лінії впливу: а - ізгібабщего моменту; б - пружних осідань рейки
.1.3 Імовірнісний характер діючих сил
Діючі на шлях сили за характером зміни їх у часі поділяються на статичні і динамічні.
В
Кожна з динамічних складових може приймати різні значення в часі в довільних поєднаннях, тому розрахункове навантаження визначається із застосуванням основних положень теорії ймовірностей. Таким чином, для прийнятої ймовірності події p = 0,994, що забезпечує нормальну експлуатацію шляху розрахункове значення колісної навантаження обчислюється за формулою
, (1.9)
де Pср - середнє значення колісної навантаження;
S - середньоквадратичне відхилення.
.2 Розрахункове навантаження колеса на рейку
Середні значення складових Pнп і Pнк можна прийняти рівними н...
