Користуючись формулою (1.12) рахуємо добуток коефіцієнтів
. Для прийнятих шести варіантів ВБК колії значення відповідно дали такий результат:- для першого варіанту
=7,22; для другого варіанту –7,07; для третього варіанту –7,30.Після розрахунку значень
, користуючись формулою (1.10), визначаємо сумарний одиночний вихід рейок , шт/км в залежності від пропущеного тоннажу , млн. т брутто. Розрахунки виконано в табличному вигляді по рокам (див. табл. 2.16). Значення допустимого пропущеного по рейкам тоннажу (Т) визначається з табл. 2.16 у відповідності до встановлених нормативів сумарного одиночного виходу рейок 5 шт/км.Розрахунковий сумарний одиночний вихід рейок по дефектності на розрахунковий рік перед ремонтом колії буде рівним таким значенням:
- для першого варіанту (рейки Р65 зі скріпленнями КБ і епюрою шпал 1840 шп/км):
,- для другого варіанту (рейки UIC60 зі скріпленнями КБ і епюрою шпал 1840 шп/км):
,- для третього варіанту (рейки Р65 зі скріпленнями КПП-5 і епюрою шпал 1840 шп/км):
,Далі наведена графічна залежність сумарного одиночного виходу рейок на 1 км по дефектності γ (шт/км) в залежності від пропущеного тоннажу Т (млн. т брутто) для прийнятих сучасних варіантів конструкції верхньої будови колії (варіанти 1-3 при різних типах рейок, різних епюрах шпал і різних скріпленнях).
Найбільший річний вихід рейок
, шт/км в рік перед ремонтом визначаємо по формулі для кожного з варіантів конструкцій ВБК:- в першому варіанті:
, (1.15)де
; (1.16)- в другому варіанті:
,де
;- в третьому варіанті:
,де
;Таблиця 2.16 Розрахунок сумарного одиночного виходу рейок
, шт/км в залежності від пропущеного тоннажу Т млн. т бруттоРоки, | Вантажонап-руженість, , млн. т км бр/км на рік | Тоннаж, , млн. т брутто | Сумарний одиночний вихід рейок , шт/км, тип Р65 зі скріпленнями КБ і епюрою 1840 шт/км | Сумарний одиночний вихід рейок , шт/км, тип UIC60 зі скріпленнями КБ і епюрою 1840 шт/км | Сумарний одиночний вихід рейок , шт/км, тип Р65 зі скріпленнями КПП-5 і епюрою 1840 шт/км |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | 35 | 35 | 0 | 0 | 0 |
2 | 36,4 | 71,4 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
3 | 37,86 | 109,26 | 0,04 | 0,05 | 0,04 |
4 | 39,37 | 148,63 | 0,07 | 0,09 | 0,07 |
5 | 40,94 | 189,57 | 0,11 | 0,15 | 0,12 |
6 | 42,58 | 232,15 | 0,17 | 0,23 | 0,17 |
7 | 44,28 | 276,43 | 0,24 | 0,33 | 0,25 |
8 | 46,06 | 322,49 | 0,33 | 0,45 | 0,34 |
9 | 47,9 | 370,39 | 0,45 | 0,60 | 0,45 |
10 | 49,82 | 420,21 | 0,58 | 0,78 | 0,59 |
11 | 51,81 | 472,02 | 0,73 | 0,99 | 0,75 |
12 | 53,88 | 525,9 | 0,92 | 1,24 | 0,94 |
13 | 56,04 | 581,94 | 1,13 | 1,53 | 1,16 |
14 | 58,28 | 640,22 | 1,38 | 1,87 | 1,41 |
15 | 60,61 | 700,83 | 1,67 | 2,26 | 1,70 |
16 | 63,03 | 763,86 | 2,00 | 2,70 | 2,04 |
17 | 65,55 | 829,41 | 2,37 | 3,21 | 2,42 |
18 | 68,17 | 897,58 | 2,80 | 3,79 | 2,86 |
19 | 70,9 | 968,48 | 3,29 | 4,45 | 3,35 |
20 | 73,73 | 1042,21 | 3,84 | 5,19 | 3,91 |
21 | 76,68 | 1118,89 | 4,46 | 6,03 | 4,55 |
22 | 79,75 | 1198,64 | 5,16 | 6,98 | 5,26 |
23 | 82,94 | 1281,58 | 5,94 | 8,04 | 6,06 |
Найбільший допустимий річний вихід рейок на 1км встановлений
=2шт/км нарік – для усіх типів рейок.При цьому порогові значення допустимого пропущеного тоннажу брутто
, після проходу якого необхідна перша суцільна заміна рейок, згідно Положень [13] і [4], встановлені наступними:а) для рейок без термозміцнення:
- типу Р50 – 350 млн. т брутто;
- для типу UIC60, Р65 і Р75 – 550 (650) млн. т брутто;
б) для рейок з термозміцненням:
- типу Р50 – 420 млн. т брутто;
- для типу UIC60,Р65 і Р75- 700 (800) млн. т брутто;
В дужках наведені нормативи для безстикової колії, без дужок – для ланкової колії.
Як видно з таблиці 2.16 і графіків залежності одиночного виходу рейок γ від пропущеного тоннажу (рис. 2.1) отримані розрахункові значення пропущеного тоннажу в рік перед ремонтом Т для ділянки колії, що розглядається, у трьох варіантах верхньої будови колії виявились більшими, ніж це встановлено нормативним документом [4].
Розрахункові показники річного виходу рейок γ1 в рік перед ремонтом для всіх прийнятих варіантів верхньої будови колії виявились меншими в порівнянні з прийнятими нормативами γ1доп=2 шт/км за рік.
Визначаємо розрахунковий строк служби рейок по дефектам за формулою (1.9) для усіх розглянутих варіантів ВБК:
- перший варіант:
;- другий варіант:
- третій варіант:
;2. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ВИБОРУ КОНСТРУКЦІЇ КОЛІЇ
2.1 Загальні положення
Останні роки в колійному господарстві характеризуються гострою нехваткою матеріалів верхньої будови колії і насамперед дерев’яних шпал, пов’язану з недостатнім його фінансуванням. Тому у цій ситуації, що склалася, найбільш прогресивною і найбільш економічною конструкцією колії є безстикова колія на залізобетонних шпалах. Використання залізобетонних шпал дає економію гостродефіцитних дерев'яних.
Але крім цього безстикова колія має низку наступних безперечних переваг:
- зменшення коливань рухомого складу, що позначається на взаємодії його з залізничною колією, тому його рух стає більш плавним;
- значне скорочення зламів рейок в зоні стику та зменшення кількості виникнення стикових дефектів, як наслідок цього підвищення надійності роботи колії та забезпечення безпеки руху поїздів;
- зменшення опору руху поїздів, що призводить до економії енергоносіїв та видатків на утримання рухомого складу;
- зниження трудових витрат і витрат матеріалів на ремонти та поточне утримання колії на 25-30%;
- скорочення витрат на улаштування і утримання засобів системи автоблокування та подачі струму.
Поряд з вказаними перевагами безстикова колія, а насамперед з короткими рейковими плітями, має і суттєві недоліки. Одним із недоліків такої конструкції є наявність зрівняльних прольотів. Зрівняльні прольоти становлять найбільш слабке місце. Як показує досвід з експлуатації безстикової колії, в зоні зрівняльних прольотів інтенсивно накопичуються залишкові деформації. Саме ліквідація цих деформацій є найбільш складною роботою, що призводить до значних матеріальних і трудових витрат. Приблизно 40% робіт з виправлення безстикової колії припадає на зрівняльні прольоти. Оскільки в зоні зрівняльних прольотів діють значні сили динамічного характеру, то це призводить до підвищеного виходу матеріалів верхньої будови колії.