Смекни!
smekni.com

Разработка стенда для вывешивания и сдвига рельсошпальной решетки (стр. 4 из 16)

2.2.2 Расчет усилий сдвига

2.2.2.1 Расчетный случай №1

Исходные данные: длина защемленного рельса в пролете стенда L: 18,1 м; расстояние от оси ПРУ до ближайшей точки защемления рельса колесной парой передней тележки ар: 9,05 м; расстояние от оси ПРУ до ближайшей точки защемления рельса колесной парой задней тележки bp: 9,05 м; величины сдвига путевой решетки Sсдв , м: 0,01; 0,03; 0,06; 0,09; 0,12; 0,15.

Расчетная схема изображена на рисунке 14.


Рисунок 14 – Расчетная схема №1 к определению усилия сдвига РШР

Суммарное расчетное усилие сдвига путевой решетки Qсум , Н [10]:

, (12)

где Q - расчетное усилие на сдвиг путевой решетки, Н [10]; Qдоп - дополнительное усилие сдвига путевой решетки в плане

, Н [10].

, (13)

где

- опытный коэффициент учитывающий повышение поперечной жесткости путевой решетки, обусловленное скреплениями рельсов со шпалами, для железобетонных шпал и рельсов Р65,
[10]; Е - модуль упругости рельсовой стали,
[10];
- момент инерции поперечного сечения двух рельсов относительно вертикальной оси,

м4 [10].

, (14)

где кд - поправочный коэффициент,

[10];
,
- дополнительные изгибающие моменты,
.

, (15)

, (16)

где

- дополнительное продольное усилие растяжения, Н [10];
- угол поворота поперечного сечения рельса в горизонтальной плоскости, рад [10].

, (17)

где F - площадь поперечного сечения одного рельса Р65,

м2 [10].

.

, (18)

где

- граничный реактивный момент,
[10];
- граничное реактивное усилие, Н [10].

, (19)

, (20)

.

.

.

.

.

.

Н.

Расчет усилий сдвига путевой решетки по формулам (12) – (20) при других величинах Sсдв сведен в таблицу 4.

Таблица 4 – Усилия сдвига РШР при величине L=18,1 м

Величина сдвига решетки Sсдв , м 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15
Расчетное усилие сдвига Q, H 8880,9 17761,9 26642,9 35523,9 44404,9
Продольное усилие растяжения Рпр, Н 20567,7 82270,7 185109 329082,8 514191,9
Граничное реактивное усилие R1 , Н 4440,5 8880,9 13321,5 17761,9 22202,5
Граничный реактивный момент M1 , Н м 20093,2 40186,4 6027964,568 80372,8 100466,1
Угол поворота рельсов г , рад 0 0 0 0 0
Дополнительный изгибающий момент Мда, Н м 617 4936,2 16659,8 39489,9 77128,8
Дополнительный изгибающий момент Мдб, Н м 617 4936,2 16659,8 39489,9 77128,8
Дополнительное усилие сдвига Qдоп, Н 163,6 1309,1 4418,1 10472,5 20454,1
Суммарное усилие сдвига Qсум, Н 9044,6 19071 31061 45996,4 64858,9

Вывод: из расчетов, приведенных в таблице 4, видно, что при базе платформы 19950 мм, подъемно-рихтовочное устройство сможет произвести сдвиг решетки на величину 150 мм при максимальном усилии на штоках гидроцилиндров вывешивания – 170 кН.

2.2.2.2 Расчетный случай №2

Исходные данные: длина защемленного рельса в пролете стенда L: 15,41 м; расстояние от оси ПРУ до ближайшей точки защемления рельса колесной парой передней тележки ПРУ ар: 9,05 м; расстояние от оси ПРУ до ближайшей точки защемления рельса колесной парой задней тележки bp: 6,36 м; величины сдвига путевой решетки Sсдв , м: 0,01; 0,03; 0,06; 0,09; 0,12; 0,15.


Рисунок 15 – Расчетная схема №2 к определению усилия сдвига РШР

Расчетная схема изображена на рисунке 15. Расчет усилий сдвига рельсошпальной решетки по формулам (11) – (19) при других величинах Sсдв и сведен в таблицу 5.


Таблица 5 – Усилия сдвига РШР при величине L=15,41 м

Величина сдвига решетки Sсдв , м 0,01 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15
Расчетное усилие сдвига Q, H 5263,6 15790,9 31581,8 47372,8 63163,7 78954,6
Продольное усилие растяжения Рпр, Н 3152,7 28375,1 113500,3 255375,8 454001,4 709377,1
Граничное реактивное усилие R1 , Н 1949,7 5849,1 9008,4 17547,3 1949,7 1949,7
Граничный реактивный момент M1 , Н м 8114,2 24342,5 40570,8 73027,5 32672,5 39370,3
Угол поворота рельсов г , рад -0,003 -0,008 -0,001 -0,025 0,092 0,118
Дополнительный изгибающиймомент Мда, Н м 109,5 2957,5 4167,1 79846,8 -323285,4 -648927,5
Дополнительный изгибающий момент Мдб, Н м -23,29 -628,9 6274,4 -16977,3 319959,6 637227
Дополнительное усилие сдвига Qдоп, Н 10,1 273,5 1736,4 7384,1 17503,2 34185,9
Суммарное усилие сдвига Qсум, Н 5273,8 16064,4 33318,2 54756,9 80666,9 113140,5

Вывод: из расчетов, приведенных в таблице 3, видно, что при базе платформы 17260 мм, подъемно-рихтовочное устройство сможет произвести вывешивание решетки на величину 150 мм при максимальном усилии на штоках гидроцилиндров вывешивания – 170 кН.

2.2.2.3 Расчетный случай №3

Исходные данные: длина защемленного рельса в пролете стенда L: 12,72 м; расстояние от оси ПРУ до ближайшей точки защемления рельса колесной парой передней тележки ПРУ ар: 9,05 м; расстояние от оси ПРУ до ближайшей точки защемления рельса колесной парой задней тележки bp: 3,67 м; величины сдвига путевой решетки Sсдв , м: 0,01; 0,03; 0,06; 0,09; 0,12; 0,15.



Рисунок 16 – Расчетная схема №4 к определению усилия сдвига РШР

Расчет усилий сдвига путевой решетки по формулам (11) – (19) при других величинах Sсдв сведен в таблицу 6.

Таблица 6 – Усилия сдвига РШР при величине L=12,72 м

Величина сдвига решетки Sсдв , м 0,01 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15
Расчетное усилие сдвига Q, H 15406,8 46220,4 92440,9 138661,3 184881,7 231102,1
Продольное усилие растяжения Рпр, Н 4627,3 41645,5 166582,1 374809,6 666328,2 1041137,9
Граничное реактивное усилие R1 , Н 3107,5 9322,6 18645,2 27967,8 37290,4 46613
Граничный реактивный момент M1 , Н м 11606,9 34820,9 69641,8 104462,8 139283,8 174104,7
Угол поворота рельсов г , рад -0,009 -0,028 -0,057 -0,085 -0,114 -0,142
Дополнительный изгибающиймомент Мда, Н м 443,1 11962,2 95662,7 322666,9 764194,3 1490946
Дополнительный изгибающий момент Мдб, Н м -114,6 -3094,9 -24745,5 -83437,1 -197514,8 -385113,9
Дополнительное усилие сдвига Qдоп, Н 21,3 574,2 4593,4 15502,7 36747,1 71771,7
Суммарное усилие сдвига Qсум, Н 15428,1 46794,6 97034,3 154163,9 221628,8 302873,9

Вывод: из расчетов, приведенных в таблице 6, видно, что при базе платформы 14570 мм, подъемно-рихтовочное устройство сможет произвести сдвиг решетки на величину между 90 и 120 мм при максимальном усилии на штоках гидроцилиндров вывешивания – 170 кН.