1 – болт; 2 – ізолююча втулка; 3 – рейка; 4 – повнопрофільна металева накладка; 5 – ізоляційна прокладка; 6 – гайка; 7 – шайба; 8 – клейка паста; 9 – металева обичайка.
Рисунок 1.1 Високоміцний ізолюючий стик
1.2.3 Визначення температурних умов укладання і експлуатації рейкових плітей
І Характеристика колії:
1 Тип рейок – Р65;
2 Шпали залізобетонні – 1840 шт/км в прямих і 2000 шт/км в кривих R≤1200м.
3 Баласт – щебінь.
4 В обороті знаходяться наступні локомотиви: ЧС-4 пасажирський зі швидкістю 120 км/год; ВЛ-60,80 – вантажний зі швидкістю 80 км/год.
5 Температура рейок для станції Жмеринка:
Річна температура амплітуда ТА =840С.
II Режим експлуатації безстикової колії і межі температурного інтервалу закріплення плітей.
1 В прямій ділянці колії:
Локомотив ЧС-4 V-120 км/год:
,
[Т] = 86 + 54 - 10=130°С>ТА,
Локомотив ВЛ-80, V = 80 км/год:
[Т] = 83 + 54 - 10 =127°С > ТА,
Якщо [Т] > ТА, то при максимальній швидкості локомотива безстикову колію можна експлуатувати в прямих ділянках колії без сезонної розрядки напружень.
Межі інтервалу закріплення:
Локомотив ЧС-4, V-120 км/год:
maxt3=-37+86 = 49°C,
mint3=58-54 = 4°C.
Локомотив ВЛ-80,
V = 80 км/год:
maxt3 = -37+83 = 46°C,
mint3=58-54 = 4°C.
В кривих
R = 800м:
Локомотив ЧС-4, V-120 км/год:
[Т] = 85 + 47- 10=122°С>ТА,
ruaxt3=-37+85 = 48°C,
mint3=58-47 = 11 °С.
Локомотив ВЛ-80,
V = 80 км/год:
[Т] = 75+47- 10=1120С>ТА,
maxt3 = -37+75 = 38°C,
mint3=58 - 47= 11°С.
В кривих
R = 600м:
Локомотив ЧС-4, V-120 км/год:
[Т] = 81 +42 - 10= 113°С> ТА,
maxt3 = -37+ 81 = 44°С,
min t3=58-42= 16°C.
Локомотив ВЛ-80,
V = 80 км/год:
[Т] = 72 + 42- 10=104°С>ТА,
maxt3 = -37 + 72 = 35°C,
mint3 = 58 – 42 = 16°C.
Таблица 1.5 Температурні інтервали закріплення рейкових плітей безстикової колії
Ділянка колії | Пряма | R - 800 | R - 600 |
ЧС-4 max t3 | V – 120 49 | V – 100 48 | V – 100 44 |
min t3 | V – 120 4+8 | V- 100 11+8 | V - 100 16+8 |
ВЛ-60 max t3 | V-80 46 | V – 80 38 | V – 80 35 |
min t3 | V – 80 46 | V – 80 11+8 | V – 80 16+8 |
Примітка – Оскільки передбачається укладка довгих рейкових плітей, то нижня межа інтервалу закріплення повинна бути не менше, ніжна 8°С вище від нижньої межі встановленої для коротких рейкових плітей. Всі розрахунки безстикової колії на міцність і стійкість в цьому пункті виконані за допомогою таблиць, наведених в [1].
Більш детально методика розрахунків безстикової колії на міцність і стійкість розглядається у 4 розділі даного дипломного проекту.
1.2.4Визначення строків служби рейок за дефектністю (за одиночним виходом)
В сучасних умовах експлуатації строки служби рейок в прямих і кривих радіусом
1000 м насамперед визначається їх виходом по дефектності, яка враховується або загальною кількістю рейок , що вилучаються з колії на 1 км за весь їх строк служби, або їх найбільшим річним виходом на 1 км – .Передчасний вихід рейок по дефектності (до набуття допустимого зносу) відбувається внаслідок цілого ряду причин, пов'язаних або з недоліками виготовлення рейок, або недоліками утриманням колії, або з ненормальним впливом рухомого складу чи інших причин. В цілях забезпечення безпеки руху поїздів дефектні рейки повинні бути замінені в межах строку їх життєздатності, тобто до того часу, поки дефект не досягає небезпечного рівня.
Для прикладу порівняння сроку служби рейок до вилучення їх з коліїї за наявності дефектів розглянемо одні з найбільш розповсюджених варіантів конструкції ВБК:
1. Рейки Р65, епюра шпал 1840 шт/км, скріплення КБ, товщина баласту hб = 55 см
2. Рейки UIC60, епюра шпал 1840 шт/км, скріплення КБ, товщина баласту hб = 55 см
3. Рейки Р65, епюра шпал 1840 шт/км, скріплення КПП-5, товщина баласту hб = 55 см
Для визначення сумарного виходу рейок по дефектності
, шт/км, за строк проходу тоннажу Т (млн. т брутто) використовуємо формулу (1.15) , (1.10)де
- погонна маса рейки, кг; 0,85; - річна вантажонапруженість в рік перед ремонтом, млн. т км/км за рік; - середньозважене по тоннажу динамічне навантаження на вісь, т/вісь, яке визначаємо за формулою (1.16) , (1.11)де
0,012; - середньозважена по тоннажу швидкість по ділянці, км/год; - середньозважене статичне навантаження на вісь, т/вісь, що визначаємо з виразу: , (1.11 -а)де εлок, εваг, – частка по вазі коліс локомотивів і вагонів у поїзді. Фактори, що впливають на одиночний вихід рейок враховуються як добуток коефіцієнтів:
Коефіцієнти, що входять до формули (1.12) знаходяться наступним чином:
-
- вплив довжини рейок , м, знаходиться по формулі: ; (1.13)- для ланкової колії
;- для безстикової колії
.-
- вплив радіуса кривизни колії в плані , м, знаходиться по формулі: . (1.14)(Причому, при
1200 м слід прийняти с = 0. При 1200 м с = 800 м). Проведення в кривих різних заходів, що змінюють умови взаємодії рухомого складу і колії (наприклад, змащування бокових робочих граней рейок), враховуються величиною . При відсутності заходів = 1. Якщо ці заходи прирівнюють вихід рейок на кривих з виходом рейок на прямих, то = 0. Приймаємо, що = 0, тодіЯкість рейок враховується коефіцієнтом
. Для об'ємно загартованих рейок сучасного виробництва можна прийняти 1,75.Вплив якості підрейкової основи враховано коефіцієнтом
(дерев'яні чи залізобетонні шпали, плитна або інша основа) і коефіцієнтом (що враховує епюру укладання шпал, їх конструкцію та конструкцію скріплень). Коефіцієнт визначаємо з формули: , (1.14 -а)де
– коефіцієнт, що враховує конструкцію верхньої будови колії (конструкцію шпал і епюру їх укладання, конструкцію скріплень і тип рейок). Коефіцієнт визначено по формулі (2.6). Тоді розрахунки по формулі (1.14-а), коефіцієнтів для прийнятих варіантів ВБК дали такі результати: =1,95; =1,91; =1,97. Вплив кліматичних умов - , своєчасності і якості утримання колії - , вплив будь-якого іншого фактору – коефіцієнтом . Якщо на колії з залізобетонними шпалами застосовуються прокладки підвищеної пружності, то одиночний вихід рейок буде не більше ніж на колії з дерев'яними шпалами, тому для шпальної основи можна прийняти =1. Для щебеневого баласту 1; для звичайного справного земляного полотна 1; для середьомережевих умов 1; 1; якщо вплив будь-яких інших факторів спеціально не враховується, то інші значення =1.