Влияние жесткости подрельсового основания на взаимодействие экипажа и пути

• Автор: Привалов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Анализ отечественных и зарубежных исследований

Выводы по главе

2. Постановка задачи и цели исследования.

2.1 Влияние модуля упругости подрельсового основания на основные показатели напряженнодеформированного состояния пути.
2.1.1. Определение показателей напряженнодеформированного состояния пути по существующей методике

2.1.2. Учет изменения массы и демпфирующих свойств пути

2.2 Технические средства для определения модуля упругости подрельсового основания.

Выводы по главе

3. Результаты теоретической оценки показателей взаимодействия подвижного состава и пути с различным модулем упругости подрельсового основания.
Выводы по главе
4. Экспериментальные исследования модуля упругости подрельсового основания.
4.1 Методика подготовки и тарировки измерительных трактов.
4.2 Результаты инструментальных обследований по определению модуля упругости подрельсового основания на полигоне ВоркутаЧереповец и МоскваНаходка.
4.2.1 Характеристика полигона МоскваНаходка.
4.2.2 Анализ результатов измерений модуля упругости подрельсового основания.
Выводы по главе
5. Методика оценки допускаемых скоростей движении на участках с различными модулями упругости подрельсового основания.
Выводы по главе
Список использованных источников


Таким образом, модуль упругости и не является первичным, самостоятельным параметром, а зависит от типа шпалы (зависимость выражается коэффициентом изгиба а и площадью &>), числа шпал на километр (величина /) и коэффициента постели шпалы С [7]. Первичным коэффициентом является коэффициент С. Коэффициент и является функцией С и ряда остальных перечисленных выше факторов. Тем не менее, в США, ас г. В сентябре г. Эксперименты по определению напряжений в рельсах и сравнение напряжений с вычисленными теоретическими при коэффициенте С=4 кг/см3, определенным экспериментально, показали, что коэффициент С=4 кг/см3 оказался слишком низким по величине для того, чтобы теоретически вычисленные напряжения были близки к экспериментальным. Следующие опыты были поставлены в г. Конотоп. И в этих экспериментах величина С оказалась заниженной. Помимо коэффициента С, для определения величины И, входящего в выражение для и, необходимо знать величины коэффициента а. Сравнение а, определенных по осадкам, со значениями а, определенными теоретически, показывает значительное их расхождение. В то время как определенное экспериментально, при С=8 кг/см3 для шпалы типа I, а=0,, теоретическое значение а=0,. Подобные различия оказались и в других случаях. Это привело к выводу, что а нельзя определять теоретическим путем, а надо определять только экспериментально. Таким образом, для определения характеристик пути требовалось ставить эксперименты по определению о по прогибам шпалы и, кроме того, производить определение осадки шпалы в сечении под рельсом для определения С. В трудах Центрального института научных исследований и реконструкции ж. НКПС, -й сборник, г. Пересмотр действующих правил расчета пути» Б. Н. Сергеев делает следующие выводы: «Чтобы получить способ расчета, основанный на вполне реальных коэффициентах, установленных опытным путем, оставался только один путь - отказаться от традиционного коэффициента С и по примеру Американской комиссии перейти к модулю рельсового основания U, определенному по действительным осадкам рельса под нагрузкой». U путем непосредственных измерений осадок рельса. В большинстве используемых сегодня математических моделей взаимодействия экипажа и пути рельс рассматривается как балка постоянного сечения бесконечной длины, лежащая на сплошном упругом однородном основании (рис. Реакция основания принимается двухсторонней. Фактически путь имеет упруго-прерывистое основание (рис. Замена такой фактической схемы на сплошное упругое основание определяет разницу в величинах напряжений в рельсах на 2-4 % [8]. Можно рассматривать путь и как балку постоянного сечения на упругих точечных опорах. В этом случае разница в величинах напряжений по сравнению с первой схемой (рис. Принятое допущение не вносит, однако, существенных неточностей в определение расчетных значений воздействий нагрузок на путь, так как в зонах действия расчетных максимальных изгибающих рельс моментов, давлений на опору и прогибов рельса происходит упругое сжатие основания [8]. Рис. Расчетные схемы рельса как непрерывной балки постоянного сечения (Е^сопбО: а - на сплошном упругом основании; б - на прерывистом упругом основании; в - на упругих точечных опорах. Udy. II— модуль упругости подрельсового основания. Знак минус означает, что направление упругого отпора <7 всегда обратно упругому прогибу, вызвавшему его. На пути с деревянными шпалами в зависимости от рода древесины, типов и состояния шпал, материала, толщины и состояния балластного слоя, от характеристики земляного полотна и его состояния параметр и летом может быть в границах - МПа. На пути с железобетонными шпалами и деревянными прокладками или тонкими резиновыми прокладками (толщиной 5-7 мм) при хорошо подбитых шпалах летом и= 0+0 МПа. Зимой в районах с промерзанием грунта параметр и в 2-4 раза больше, чем летом [8]. Специальными исследованиями ряда институтов установлено, что для пути с железобетонными шпалами в круглогодичном цикле оптимальное значение и = *0 МПа. Излишняя жесткость пути увеличивает динамические взаимодействия пути и подвижного состава, а недостаток жесткости приводит к ослаблению пути.