Особенности текущего содержания бесстыкового пути, страница 9
Для пропуска поездов в зазор стыка плети с уравнительным рельсом вставляют вкладыш (комплект вкладышей состоит из семи кусков рельса длиной 50, 70, 90, 110, 130, 150 и 170 мм с обрезанной подошвой и специальными отверстиями для стыковых болтов) и инвентарные накладки (стягивают на конце одного рельса двумя болтами, в месте расположения вкладыша — одним болтом и на конце другого рельса — также одним болтом.
Затем одновременно по обеим рельсовым нитям сплошь ослабляют гайки клеммных болтов на четыре оборота. Во всех случаях плети разболчивают в направлении от уравнительных рельсов к середине плетей. По мере освобождения плетей от закрепления они автоматически вывешиваются на роликах, обеспечивая возможность удлинения (или укорочения) и снятия напряжений. При этом следят за деформациями плетей, заменяя вкладыш соответствующих размеров, а после достижения расчетных деформаций инвентарные накладки меняют на типовые, снимают обводные перемычки и закрепляют гайки клеммных болтов (от середины плетей к их концам) на каждой третьей шпале.
В этом случае допускается пропуск поездов по месту работ со скоростью до 40 км/ч. На заключительном этапе, после обеденного перерыва, снимают подвесные ролики, закрепляя гайки всех клеммных болтов и пропуская поезда со скоростью до 60 км/ч. В конце дня предупреждения отменяются.
В «длинных» плетях (более 800 м) возможна лишь местная регулировка напряжений. При необходимости полностью снять напряжения «длинные» плети следует разрезать на «короткие», после чего выполнять работы по обычной технологии с последующей сваркой их вновь в «длинные».
3.2.6 Технико-экономический эффект от ликвидации уравнительных пролетов
Опыт эксплуатации бесстыкового пути на отечественных и зарубежных дорогах выявил не только его высокую технико-экономическую эффективность, но и «слабое» место этой прогрессивной конструкции, каким является уравнительный пролет.
В его зоне из–за рельсовых стыков наблюдается более высокая по сравнению со средней частью плети динамическое воздействие на путь, быстрее возникают расстройства, интенсивнее накапливаются остаточные деформации. В итоге происходит повышенный выход из строя рельсов, скреплений, железобетонных шпал, образуются выплески.
По исследованиям разных организаций повреждения рельсов на уравнительных пролетах и примыкающих к их концам рельсовых плетей в 5 – 6 раз, а скреплений в 1,5 – 5 раза выше, чем на таком же протяжении плети, а повреждение железобетонных шпал составляет 50 – 60 % общего их выхода на бесстыковом пути, не смотря на то, что уравнительные пролеты составляют около 4 – 6 % всей его длины. Все это резко увеличивает затраты труда на текущее содержание уравнительных пролетов.
Предпринималось много попыток усовершенствовать уравнительные пролеты. Так, предложили применить прокладки повышенной упругости под подошвой рельса и подкладкой. Еще один из вариантов уменьшения вертикальной жесткости подрельсового основания – укладка в зоне стыков деревянных шпал вместо железобетонных. В этом случае уменьшаются затраты на выправку стыков и улучшается состояние пути. Кроме того, облегчается устройство изолирующих стыков и увеличивается безотказный срок их службы. Тем не менее такие меры не исключили все недостатки уравнительных пролетов.
Наиболее кардинальная мера – сокращение числа уравнительных пролетов, то есть увеличение длины плетей. При увеличении средней длины плети до 1500 м можно уменьшить количество уравнительных пролетов более чем на 60 %, а при увеличении до 5000 м – дополнительно еще на 20 – 25 %.
Только стремлением избавиться от стыков можно объяснить то, что в свое время на железных дорогах многих стран стали удлинять сварные рельсовые плети. Так, в настоящее время в ФРГ, Венгрии, Югославии, Австрии, эксплуатируют плети длиной с перегон, а в США и Японии укладывают плети 1500 – 2000 м.
В настоящее время бесстыковой путь с плетями длиной с блок-участок и перегон почти на всех дорогах.
Плети длиной с блок-участок соединяют между собой тремя способами:
– уравнительными пролетами в зоне изолирующих стыков;
– ввариванием высокопрочного изолирующего стыка с полнопрофильными накладками;
– ввариванием высокопрочного изолирующего стыка c металлокомпозитными накладками.
3.2.6.2 Опыт эксплуатации сверх длинных плетей
Теоретически температурно-напряженный режим плетей бесстыкового пути не зависит от их длины. При достаточном погонном сопротивлении перемещению каждая плеть имеет так называемые «дышащие» концы, на протяжении которых силы погонного сопротивления «накапливаются» до величины продольной силы, соответствующей разнице фактической температуры рельса и температуры его закрепления. Далее плеть остается неподвижной, какой бы длины она не была.
В странах Запада применяют такой бесстыковой путь, при котором стрелочные переводы также вваривают в бесконечные плети. «Разрывы» делают, как правило, только на мостах с устройством уравнительных приборов. Требуемое погонное сопротивление обеспечивает упругими промежуточными скреплениями с линейной зависимостью усилия прижатия от деформации 10 мм и более (NABLA, PANDROL, VOSSON и другие). Они не нуждаются в дополнительном обслуживании и надежно прижимают подошву рельса к основанию.
vunivere.ru
Технологический процесс сварки рельсовых плетей, лежащих в пути на длину блок-участка. Определение экономической эффективности укладки рельсовых плетей длиной в блок-участок
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СВАРКИ РЕЛЬСОВЫХ ПЛЕТЕЙ, ЛЕЖАЩИХ В ПУТИ НА ДЛИНУ БЛОК-УЧАСТКА
Фронт работ 1700 м. Продолжительность «окна» — 4 часа.
5.1. Общие условия и правила производства работ
Сварка рельсовых плетей на длину блок-участка или перегона
является
частью технологического процесса усиленного капитального
ремонта
бесстыкового пути.
Работы по укладке и закреплению плетей выполняются в
оптимальном температурном интервале.
При нарушении этого условия применяется принудительный ввод рельсовых плетей в оптимальный интервал по отдельным технологическим процессам.
Сварка рельсовых концов производится передвижной
машиной
ПРСМ со сварочной головкой К-355-1А.
Сварка рельсовых стыков производится двумя способами: подтягиванием и с предварительным изгибом.
Рельсовые вставки и рубки с клееболтовыми изостыками
доставляются
к месту работ без болтовых отверстий; рельсовые плети с
болтовыми
отверстиями.
В подготовительный период рельсосварочной машиной, которой будет производиться сварка плетей, необходимо произвести сварку двух контрольных образцов.
При сварке контрольных образцов определяется фактическое укорочение рельсов на каждый сварной стык в результате оплавления и осадки. Укорочение определяют разницей измерений до и после сварки между рисками, нанесенными на головки двух свариваемых кусков рельсов.
Измерение выполняют линейкой с точностью до 0,5 мм. Уменьшение длины рельсов должно быть занесено сварщиком в сменный рапорт.
Испытывать контрольные образцы допускается в рельсосварочном предприятии в течение срока, не превышающего 1-2 дней. В случае неудовлетворительных результатов испытаний контрольных образцов сварные стыки должны быть забракованы.
Сварные стыки должны соответствовать требованиям, изложенным в Технических указаниях «О восстановлении контактной сваркой лопнувших и дефектных рельсовых плетей бесстыкового пути».
При
работе машины ПРСМ сварочные головки К-355-1А должны
быть
направлены в сторону привариваемой плети.
Переезд по сварному стыку допускается не
ранее, чем через 15 мин.
после окончания сварки.
Для
обеспечения доступа сварочной головки к свариваемому стыку
и
последующей его обработки балласт из стыковых шпальных ящиков
вырезается,
клеммные и закладные болты снимают и убирают подкладки.
Продолжительность «окон» для укладки и
сварки плетей в каждом
варианте устанавливается конкретными
условиями производства работ,
Рельсовая
вставка, заменяющая уравнительный пролет,
изготавливается в рельсосварочном
предприятии. Длина вставки должна
соответствовать суммарной величине
длины рельсов уравнительного пролета,
величине стыковых зазоров, длине
обрезаемых концов под сварку и толщине
металла на осадку и оплавление.
При
выполнении работ по данным технологическим процессам
необходимо соблюдать требования
Правил технической эксплуатации
железных дорог Российской Федерации,
Инструкции по сигнализации на
железных дорогах Российской Федерации, Инструкции по движению поездов и
маневровой работе на железных дорогах
Российской Федерации, Инструкции
работ, Технических указаний по устройству, укладке и содержанию
бесстыкового пути, Инструктивных материалов по сварочно-наплавочным
работам в путевом хозяйстве части 1-3, Технических условий «Стык изолирующий рельсов типа Р65 с комбинированными металлокомпозитными накладками», Технических условий «Рельсы железнодорожные новые сварные», Правил по охране труда при содержании и ремонте железнодорожного пути и сооружений.
5.2. Способы сварки
При длине привариваемой плети более 120 м сварка производится с предварительным изгибом привариваемой плети.
5.2.1. Сварка с предварительным изгибом привариваемой плети
При сварке с предварительным изгибом (рис. 2, ) раскрепляется только часть плети. На участке ВС длиной 5 м гайки отвертывают на несколько оборотов для облегчения продольного перемещения. На участке СД длиной 40 м клеммы полностью удаляют. Раскрепленную часть плети поднимают над ребордами подкладок и изгибают в горизонтальной плоскости на прямых участках в сторону оси пути, а на кривых — в наружную сторону кривой.
Изгиб плети следует заканчивать, когда торец плети совпадает с торцом приваренной ранее рельсовой вставки.
В процессе сварки изогнутая часть плети выпрямляется под действием продольного усилия, создаваемого сварочной машиной. По окончании сварки плеть не должна занимать исходного положения — стрела остаточного изгиба должна оставаться в пределах 15—30 см. Если остаточная стрела (наибольшее расстояние от внутреннего относительно изгиба плети края подошвы до наиболее удаленной от рельса реборды подкладки) выходит за указанные пределы, сварной стык должен быть забракован и вырезан из плети.
Фактическая остаточная стрела изгиба должна быть записана сварщиком в сменный журнал.
После остывания замыкающего стыка (через 2—3 мин после окончания сварки) оставшуюся изогнутую часть рельсовой плети выпрямляют приложением поперечного усилия. Постановку клемм и закручивание гаек нужно выполнять в направлении от замыкающего сварного стыка.
Сдвиг плети СД при ее изгибе перед сваркой и при выправлении после сварки должен происходить по трем скользунам, равномерно распределенным на участке изгиба; должно быть обеспечено свободное, без большого трения перемещение по ним.
Если сварка выполняется при температуре ниже оптимальной температуры закрепления более чем на 5 °С, то перед сваркой необходимо рассчитать удлинение конца плети (в зоне первого свариваемого стыка), необходимое для последующего ввода плети на участке производства работ в оптимальную температуру закрепления.
Рис. 2 . Схема изгиба рельсовой плети при сварке с предварительным
изгибом:
А, В — места сварки; С, Д — начало и конец изгиба плети; 1 — направление движения ПРСМ; 2 — рельсовая плеть не раскрепляется; 3 — вставка; 4 — скрепления ослабляются; 5 — скрепления удаляются.
5.3. Общая характеристика пути
Участок пути двух путный, электрифицированный,
оборудован
автоблокировкой. В плане путь
имеет 30% прямых и 70% кривых участков.
Верхнее строение пути до ремонта:
— скрепление типа КБ;
— шпалы железобетонные;
— балласт щебеночный;
-накладки на инвентарных рельсах 4-х дырные, на рельсах уравнительных пролетов 6-ти дырные.
В пределах одного блок-участка уложены три пары рельсовых плетей; на границах блок-участков в уравнительных пролетах расположены изолирующие стыки с металлокомпозитными накладками.
Верхнее строение пути после ремонта:
-конструкция пути не меняется.
Рельсы уравнительных пролетов заменены на рельсовые вставки. Рельсовые плети сварены до длины блок-участка.
5.4. Объем основных работ
Замена уравнительных рельсов на рельсовые
вставки, м пути……………………………………………………………. 75,0
Сварка рельсовых стыков машиной ПРСМ, стык
нити, всего………………………………………………………………….. 8
в том числе способом подтягивания, стык нити…………. 4
способом
предварительного изгиба,
стык
нити………………………………………….
4
Закрепление гаек торцовыми ключами, м пути…… 140
vunivere.ru
автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Исследование бесстыкового пути в зоне уравнительного пролета и температурной работы плетей
Библиография Акур, Иван Степанович, диссертация по теме Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог
1. Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года. «Правда», I98I. 64.
2. Андреев Г.Е,, Лапидус Т.А. Неиспользованные резервы бесстыкового пути.- «Железнодорожный транспорт», I98I, 10, с. 48-52.
3. Андреев Г.Е. Экономия средств по текущему содержанию пути при уменьшении количества стыков.- «Железнодорожный транспорт», 1957, 12.
4. Кюнер К.Э, Стабилизация рельсового пути, уничтожение зазоров и сварка стыков на магистральных железных дорогах.- «Железнодорожное дело», 1925, 8-9.
5. Опыты над спаянными рельсами длиной 300 м,- «Железнодорожное дело», 1893, 9.
6. Сплошные рельсы для железных дорог,- «Железнодорожное дело, I90I, 21.
7. Непрерывный железнодорожный рельсовый путь.- «Железнодорожное дело», 1903, 1 5-6.
8. Шенбергер А. Путь без стыковых зазоров.- «Реконструкция транспорта», 1932, 7.
9. Опытный участок отдела пути Московско-Киевско-Воронежской железной дороги. «Железнодорожные сообщения 4 и 5», 1927-28.
10. Цуканов П.П. Против недооценки внедрения длинных рельсов и бесстыкового пути.- «Железнодорожный транспорт», 1958, 3.
11. Гончарова А.Ф., Новиков С Т Опыт эксплуатации бесстыкового (плетьевого) пути. «Железнодорожный транспорт», 1956, 7.
12. Шульга В.Я. Рельсовый путь ближайшей перспективы.- «Железнодорожный транспорт», 1956, 7.
13. Мацкевич С Ф Опыт эксплуатации плетьевого пути конструкции
14. Блохин К.А. Внедрение длинных рельсов и бесстыкового пути,неотложная задача. «Железнодорожный транспорт», 1958, 4.
15. Бромберг Е.М. Перспективы и проблемы развития бесстыкового пути на железных дорогах СССР. В сб.: «Бесстыковой путь». Труды ЦНИИ МПС, вып. 244. М.: 1962.
16. Золотарский А.Ф. Перспективы усиления верхнего строения пути.- «Железнодорожный транспорт»,1955, II.
17. Колесников П.Т., Тарсин В.П. Бесстыковой путь в Средней Азии.-«Путь и путевое хозяйство», 1964, 7.
18. Зверев Н.Б. Стыкование длинных рельсовых плетей. В сб.: «Бесстыковой путь». Труды ЦНИИ МПС, вып. 244, М.: 1962.
19. Альбрехт В.Г. Бесстыковой путь и длинные рельсы. М.: Транспорт, 1967. 20. Уни А. Соединение бесстыкового пути с нормальным путем на венгерских железных дорогах. Бюллетень организации сотрудничества железных дорог
21. Крейнис З.Л, Бесстыковой путь. М.: 1967.
22. Технические условия на укладку и содержание
23. Андреев Г.Е. Особенности содержания пути на участках высокоскоростного движения поездов.- «Железнодорожный транспорт»,1974, I. с. 63-67.
24. Зверев Н.Б. Устойчивость бесстыкового пути в зоне уравнительного пролета. Труды ЦНИИ МПС, вып. 364, М.: 1968.
25. Зверев Н.Б. Об особенностях температурной работы уравнительного пролета бесстыкового пути. Труды ЦНИИ МПС, вып. 364, М,: 1968.
26. Шульга В.Я, Сроки службы рельсов на бесстыковом пути с железобетонными шпалами и мероприятия по их продлению. В сб.: «Повы27. Шульга В.Я., Лаптев В.А. Износ и выход в дефектные скреплений бесстыкового пути с железобетонными шпалами. В сб.: «Повышение эффективности бесстыкового пути с железобетонными шпалами». Труды МИИТа, вып. 446, М.: 1973.
28. Васин А,В., Жарков В.М. Исследование ослабления затяжки гаек на бесстыковом пути со скреплениями типа КБ и ЖБ. В сб.: «Повышение эффективности бесстыкового пути с железобетонными шпалами». Труды МИИТа, вып. 446, М.: 1973.
29. Першин С П Методы расчета устойчивости бесстыкового пути. Труды МИИТа, вып. 147. М.:1962.
30. Мищенко К.Н. Бесстыковой рельсовый путь. М.; Трансжелдориздат, 1950.
31. Бромберг Е.М. Устойчивость бесстыкового пути. М.: 1966.
32. Бромберг Е.М. Бесстыковой путь. М.: Трансжелдориздат, I960.
33. Першин С П О сопротивлении балласта сдвигу и способах усиления температурно-напряженного пути против потери устойчивости, Труды МИИТа, вып. III, М,: Трансжелдориздат, I960.
34. Ваттман Н. Бесстыковой железнодорожный путь. М.: Трансжелдориздат, 1959.
35. Современные конструкции верхнего строения железнодорожного пути. Под ред. Альбрехта В,Г. и Золотарского А.Ф. М,: 1975.
36. Зверев Н.Б. Исследование способов соединения рельсовых плетей бесстыкового пути. Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: 1968.
37. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь. М.: 1969.
38. Андреев Г.Е., Мелентьев Л.П. Повреждаемость рельсов на скоростных участках.- «Путь и путевое хозяйство», 1975, 9.
39. Лаптев В.А. Уравнительный пролет,- «Путь и путевое хозяйст40. Цуканов П.П. Исследование упругих и остаточных осадок шпал. Труды ЦНИИ МПС, вып. 137. М.; 1957.
41. Попов Н. Балластный слой железнодорожного пути. М.: Транспорт,1965, с 183.
42. Лысюк B.C. (под редакцией). Влияние жесткости и неровностей пути на деформации, вибрации и силы взаимодействия его элементов. Труды ЦНИИ МПС, вып. 370, М.: Трансжелдориздат, 1969, с. 167. 43. Sab ,On. Щуь щтаи! vilfvaiioib of bw.(A,htmam.td 44. ШснЛш bUiiift. ol Ui а(нсгг OMdaiioi/L, ЩЬВ, к i. 1 tonatiaticJ kailwau
43. Вериго М.Ф. Основные положения методики расчета сил, действующих на железобетонные шпалы. Труды ЦНИИ МПС, вып. 257, М.: Трансжелдориздат, 1963, с. 5-39.
44. Вериго М.Ф. К вопросу о процессе уплотнения балластного слоя железнодорожного пути повторной нагрузкой. «Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта», 1959, Ш г, о. 51-53.
45. Барабошин Ь,Ф. Вибрация балластного слоя и ее последствия. В кн.: «Современные конструкции верхнего строения железнодорожного пути». М.: Транспорт, 1975, с. 151-156.
46. Барабошин В.Ф. Напряжения в малогабаритных рамах от поездной нагрузки,- «Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта», 1976, 7, с. 41-45.
47. Шульга В,Я. и др. Эксплуатационный выход шпал С-56-2. В сб.: «Эксплуатационный выход элементов на бесстыковом пути с железобетонными шпалами и нормы их расхода». Труды МИИТа, вып. 505, М.: 1970, с. 36-44.
48. Басилов В.В., Чернышев М.А. (под редакцией). Справочник инженера-путейца, Т. 1,2, М,: Транспорт, 1972, с. 490-491.
49. Шульга В.Я., Лаптев В.А, Износ и выход в дефектные скреплений бесстыкового пути с железобетонными шпалами. В сб.: «Повышение эффективности бесстыкового пути с железобетонными шпалами.» Труды МИИТа, вып. 446, М.: 1973, с. 41-67.
50. Амелин С В Андреев Г.Е., Лапидус Т.А. О работе скреплений КБ-65.- «Путь и путевое хозяйство», М.; 1970, 7, с. 6-7.
51. Загорцев Г.В., Коробейчик В.И., Торопов Б.П., Шавырин М.М. Подбирать рельсы по качеству.- Путь и путевое хозяйство», I98I, 2, с. 20.
52. Лапидус Т.А. Повторное использование скреплений.- «Путь и путевое хозяйство», М.: I98I, б, с. 26-27.
53. Ангелейко В,И. О необходимой периодичности подтяжки клеммных и закладных болтов. Информационный листок П-15, 1975.
54. Пономарев Д. Пружины. В справочнике «Детали машин» под ред. Ачеркана Н.С. М.; 1968, Т.2, с. 5-92.
55. Петров Н.В., Купцов В.В. Новые типы рельсовых скреплений для железобетонных шпал. Их основные характеристики. В сб.: «Совершенствование конструкций пути и стрелочных переводов». Труды ЦНИИ МПС, вып. 501, М.: Транспорт, 1973, с. 43-60.
56. Волошко Ю.Д., Микитенко A.M. Рельсовый путь с блочными железобетонными опорами. М.: 1980.
57. Шульга В.Я. Эксплуатационный выход рельсов на бесстыковом пути с железобетонными шпалами. В сб.: «Эксплуатационный выход элементов на бесстыковом пути с железобетонными шпалами и нормы их расхода». Труды МИИТа, вып. 505, М.: 1975, с. 3-15.
58. Вериго М,Ф., Альбрехт В,Г. Перспективы развития техники путевого хозяйства». Труды ЦНИИ МПС, вып. 546, М.: Транспорт,1976.
59. Андреев Г.Е. Интенсивность использования бесстыкового пути,-
60. Лаптев В,А. Состав и объем работ по текущему содержанию бес стыкового пути с железобетонными шпалами и мероприятия по снижению трудовых затрат. В сб.: «Повышение эффективности бесстыкового пути с железобетонными шпалами». Труды МИИТа, вып. 446, М.: 1973, с. 96118.
61. Грищенко В.А. О текущем содержании бесстыкового пути на железобетонных шпалах, В сб.; «Железнодорожный путь на грузонапряженных участках». Труды НИИЖТа, вып. 173, Новосибирск.; 1976, с. 5763. 64. П.7436 Миклоши К, Теория бесстыкового пути дования. 65. П.7522 Сакмауэр Л. Устойчивость бесстыкового пути, 66. П.7850 Немежди Э. Расчет устойчивости пути против выброса. 1958. 67. П,7868 Немежди Э. Смещение и распространение деформаций в концевых отрезках бесстыковых плетей, 1958.
62. Маркарьян М,А., Зверев Н,Б, Сопротивление бесстыкового пути перемещениями. В сб.; «Бесстыковой путь». Труды ЦНИИ МПС, вып. 244, М,: 1962, с. 19-45.
63. Коган А.Я. Продольные силы в железнодорожном пути. Труды ЦНИИ МПС. вып. 332, М.: 1967. 70. П.Бирманн Ф., Рааб Ф, О развитии бесстыкового пути, I960,
64. Марготьев А.Н. Технико-статистический анализ материалов экспериментальных исследований работы пути. М.; 1977.
65. Андреев Г.Е, К вопросу взаимодействия пути и подвижного состава в зоне рельсового стыка, В сб.: «Железнодорожный путь. Здания» Труды Ж И Ж Т а вып. 166, Л.; 1959, с, 53-70.
66. Барабошин В,Ф,, Ананьев Н.И, Вредные вибрации пути и борьба с ним. М.; 1972, с. 44. как основа иссле67. Вериго М.Ф., Альбрехт В.Г., Барабошин В.Ф. Виброзащита железнодорожного пути. В кн.: «Перспективы развития техники путевого хозяйства». Труды ЦНИИ МПС, вып. 546, М.: 1976, с. 97-III.
68. Андреев Г.Е. Влияние местных неровностей поверхности катания колеса и рельса на силы взаимодействия последних при высоких скоростях движения. В сб.: «Вопросы путевого хозяйства». Труды ЛИИЖТа. вып. 381, Л.; 1975, с. 14-49.
69. Воробейчик Л.Я. Экспериментальное исследование вибрации пути при высоких скоростях движения. В сб.: «Исследование взаимодействия пути и подвижного состава». Труды ДИИТа, вып. 167/16, Днепропетровск.: 1975, с. 69-73.
70. Годыцкий-Цвирко А/М. Вибрации рельса при прохождении подвижной нагрузки. В сб,: «Железнодорожный путь». Труды ЛИИЖТа, вып. 150,М.: 1956, с.60-72.
71. Новые исследования пути с различным подрельсовым основанием. Перевод LiMKta.fintttkh.icJte iundcAcft ,1957, 7, с.229- 246. В «Бюллетене технико-экономической информации», В 1(27), М.: 1958.
72. Барабошин В.Ф., Ананьев Н.И. Повышение стабильной пути в зоне рельсового стыка. М.: 1978.
73. Яковлев В.Ф. Силы в контакте колеса и рельса на бесстыковом пути.- «Путь и путевое хозяйство», 1966, 4, с 15-16.
74. Новакович В.И. Изменение продольных сил в рельсах бесстыкового пути в процессе работы машин тяжелого типа, В сб.: «Вопросы пути и путевого хозяйства». Труды ХИИТа, вып. Н О Харьков.: 1968, с. 29-37.
75. Новакович В.И.,Самойленко В.Г., Юрьева И.К. Исследование сопротивлений шпал продольным оси пути перемещениям с учетом фактора времени, В сб.: «Вопросы прочности и эксплуатации железнодорожного пути». Труды ХИИТа, вып.
76. Харьков.: I97I, J 10, с. 3.
77. Новакович В.И. Продольные силы в бесстыковом пути при учете фактора времени, «Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта». М.: Транспорт, 1977, 5, с. 31-33.
78. Новакович В,И. Продольные силы в бесстыковом пути при учете фактора времени. «Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта». М.: Транспорт, 1972, Л I, с. 31-34.
79. Работков Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966.
80. Ржаницын А.Р. Теория ползучести. М.: Госстройиздат, 1968,
81. Старков В.К. Дислокационные представления о резании металлов. М.; Машиностроение, 1979.
82. Северденко В.П., Клубович В.В., Степаненко А.В. Ультразвук и пластичность. Минск.: Наука и техника, 1976.
83. Марков А,И, Применение ультразвука в промышленности. М,: Машиностроение, 1975.
84. Карпов М.Я. Особенности пластического формоизменения металла в условиях вибрационного нагружения. В кн. «Применение вибрации для интенсификации процессов штамповки». М.: Машиностроение, 1961.
85. Северденко В,П., Петренко В.В., Петренко С И Рентгенографическое исследование тонкой структуры сталей, деформированных в ультразвуковом поле. В кн.: «Пластическая деформация и обработка металлов давлением». Минск.: Наука и техника, 1969.
86. Бромберг Е.М., Зверев Н.Б,, Хвостик Г С Кульматицкий Б.Е. Уменьшилась жесткость пути,- «Путь и путевое хозяйство/. 1976, №2,
87. Микитенко A.M., Мазурик В.В., Евдокимов Б.А. Стыки повышенной упругости.- «Путь и путевое хозяйство». 1972, б, с.11-12.
88. Коротков В,В. Перемещение концов плети при одностороннем движении.- «Путь и путевое хозяйство». 1966, 7, с. 14-18.
89. Чирков Н.С. Сопротивление бесстыкового пути сдвигу.- «Путь и путевое хозяйство». I97I, 8, с. 41-42.
90. Вериго М.Ф., Крепкогорский С. Основные напряжения в рельсах и элементах подрельсового основания. В кн.: «Тележечные экипажи локомотивов для повышенных скоростей движения». Труды ВНИИЖТа, вып. 248, М.: 1962, с. 265-296.
91. Клипов С И Как расчитать изменение длины плети при разрядке напряжений.- «Путь и путевое хозяйство». I97I, 6, с.22-24.
92. Грищенко В.А. Экспериментальное определение погонного сопротивления перемещению рельса, вывешенного на ролики. В сб.: «Бесстыковой путь и длинные рельсы в условиях Сибири». Межвузовский сборник научных трудов. Вып. I98/II (НИИ1Т), Новосибирск.: 1979, с. 66-67.
93. Зверев Н.Б. Экспериментальное исследование работы бесстыкового пути. В сб.: «Бесстыковой путь». Труды ЦНИИ МПС, вып. 244, М.: 1962.
94. Акур И.С, К вопросу об устойчивости бесстыкового пути в зоне уравнительного пролета. В сб.: «Стрелочное хозяйство и бесстыковой путь». Труды БелИИЖТа, вып. 151, Гомель.: 1976.
95. Матвецов В.И., Акур И.С. В вопросу о температурной работе рельсов уравнительного пролета. Гомель.: 1978. (Рукопись депонирована в ЦНИИТЗИ МПС 30 июля 1978 г. 666).
96. Акур И.С. Соединение смежных концов рельсовых плетей с помощью одного уравнительного рельса. Тезисы докладов ХШ научно-технической конференции БелИИЖТа и НТО Белорусской железной дороги.
97. Акур И,С. Трудовые затраты на текущее содержание
98. Черняк. Механические свойства стали в области малых пластических деформаций, Киев,; Издательство академии наук Украинской ССР, 1962.
99. Определение экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. Минск,; Полымя, 1979,
100. Клименко В.Я. Сборка и укладка пути с рамами,-«йуть и путевое хозяйство». 1980, 4, с. 38-39. 118, Альбрехт В.Г., Вериго М.Ф., Исаев К.С. Новое положение о проведении планово-предупредительного ремонта пути,- «Железнодорожный транспорт», 1978, 5, с.23-28. 119, Экспериментальная технологическая линия по производству шпалолежнеи с использованием метода непрерывного армирования. Технический проект. М.: 1978.
101. Кондаков Н.П., Шульга В,Я,, Лященко В.Н. Проектирование организации и планирование путевого хозяйства. М,: Транспорт, 1974.
102. Методика обследования рельсов, шпал, скреплений и балласта бесстыкового пути с железобетонными шпалами. Утверждено зам. ЦПГ Александровым К.К, 6.05.72 г.
103. Методика обследования рельсовых скреплений РСБ-65, железобетонных шпал, снятых при капитальном ремонте. Утверждена ЦПГ Тараровым $,04.79 г. 123, Соболев Л. Уравнения математической физики, М.: Наука, 1966.
104. Данко П.Е., Попов А.Г. Высшая математика в упражнениях и задачах, М.-: Высшая школа, 1974, с. 318. 125, Акур И.С, Результаты эксплуатационных наблюдений за работой в пути малогабаритных железобетонных рам. Тезисы докладов научно-технической конференции «Пути повышения эффективности использования подвижного состава». Гомель.: 1983, с. 136,
105. Руководство по составлению сметной документации на капитальный ремонт пути. М.: Транспорт, 1983, с. 47.
106. Градштейн Н.С,Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Государственное издательство физико-математи
tekhnosfera.com
Бесстыковой путь на мостах, в тоннелях и метрополитенах, на станциях
Главная | Как устроен и работает бесстыковой путь
Основной особенностью работы бесстыкового пути на мостах является подвижность подрельсового основания, связанная с изменением длины пролетных строений при изменениях температуры и под воздействием подвижного состава.
При наличии связей «рельсовая плеть — пролетное строение» в рельсах бесстыкового пути возникают дополнительные продольные силы, передающиеся как на пролетные строения моста, так и на опорные части и подходы к мосту. Поэтому до укладки на мостах бесстыкового пути их обследуют и в необходимых случаях ремонтируют.
На мостах применяется два типа мостового полотна: балластное (с ездой на балласте) и безбалластное. Конструкция мостового полотна должна соответствовать техническим нормам и требованиям, изложенным в «Указаниях по устройству и конструкции мостового полотна на железнодорожных мостах». Мостовое полотно с ездой на балласте применяется с железобетонными пролетными строениями длиной до 33 м и сталежелезобетонными длиной более 33 м (рис. 2.12).
Рис. 2.12. Мостовое полотно с ездой на щебеночном балласте и железобетонных шпалах при балластном корыте, предусматривающем пропуск щебнеочистительных машин:
слева — без охранных приспособлений; справа — с охранными приспособлениями
На железобетонных мостах с пролетными строениями до 33 м и ездой на балласте применяется бесстыковой путь той же конструкции, что и на земляном полотне. Как правило, рельсовые плети перекрывают весь мост, а их концы располагаются не ближе 50—100 м от шкафных стенок устоев моста.
На мостах с ездой на балласте длиной более 50 м, а также на путепроводах с ездой на балласте при полной их длине более 25 м укладывают контруголки. Применяются специальные мостовые железобетонные шпалы, к которым можно прикреплять контруголки. Контруголки образуют своеобразный челнок, острия которого должны быть не ближе 10 м к задней стенке устоя моста (рис. 2.13).
Рис. 2.13. Схема укладки железобетонных шпал в пределах «челноков»
На железобетонных мостах с ездой на балласте с балочными пролетными строениями длиной до 33,6 м и арочными строениями бесстыковой путь укладывается без ограничения суммарных длин пролетных строений. В качестве промежуточных скреплений применяют подкладочные скрепления с упругими или жесткими клеммами. В качестве балласта на мостах и подходах к ним применяется щебень из твердых пород с прочностью И1 и ПМ-У75. Ширина плеча балластной призмы должна быть не менее 35 см, а толщина балластного слоя под шпалой — не менее 25 см.
Безбалластное мостовое полотно может быть сооружено на деревянных или металлических поперечинах, либо на железобетонных плитах. На безбалластных мостах с деревянными мостовыми брусьями, металлическими поперечинами и железобетонными плитами БМП бесстыковой путь укладывается: на однопролетных — при длине пролетных строений до 55 м и многопролетных — при суммарной длине пролетных строений до 66 м с соблюдением следующих условий:
- на мостах с суммарной длиной пролетных строений до 33 м рельсовые плети прикрепляются к мостовым брусьям скреплениями КД-65, к металлическим поперечинам и железобетонным плитам БМП — скреплениями КБ-65 без защемления подошвы рельса клеммами (рис. 2.14), которые опираются на реборды подкладок;
- на мостах с суммарной длиной пролетных строений 33 м и более рельсовые плети прикрепляются к мостовым брусьям, металлическим поперечинам и железобетонным плитам БМП у неподвижных опорных частей каждого пролетного строения на расстоянии в четверть длины такого строения клеммными скреплениями с нормативным затягиванием клеммных болтов, т.е. с защемлением подошвы рельса клеммами, а на остальном протяжении пролетных строений, как и на мостах длиной до 33 м, т.е. без подобного защемления.
Рис. 2.14. Рельсовое скрепление КБ с подрезанными лапками клемм
На металлических многопролетных мостах при суммарной длине пролетных строений более 66 м и на однопролетных мостах длиной более 55 м бесстыковой путь укладывается по специальным проектам с разрешения Департамента пути и сооружений ОАО «РЖД».
В тоннелях бесстыковой путь может быть как с балластным, так и с безбалластным основанием.
Рельсовые плети в тоннелях длиной более 300 м и на подходах к ним сваривают на длину блок:участков, на концах которых устанавливаются изолирующие стыки повышенной прочности.
Балласт в тоннелях и на подходах к ним применяется только из камня твердых пород. Толщина балластного слоя под шпалой должна быть, как правило, не менее 25 см; при толщине балласта под шпалой более 20 см бесстыковой путь укладывают на железобетонных шпалах, при меньшей — на деревянных шпалах и скреплении КД.
Эпюра шпал в тоннелях и на подходах к ним протяженностью по 100 м должна быть 2000 шт./км.
В метрополитенах бесстыковой путь находится в намного более благоприятных условиях, чем на наземных линиях, — при практически постоянных температурах продольные температурные силы относительно невелики; продольные перемещения концов рельсовых плетей компенсируются конструктивным зазором рельсового стыка, что позволяет стыковать плети без уравнительных пролетов. Однако повышенная влажность в тоннелях способствует усиленной коррозии металлических частей бесстыкового пути.
В большинстве метрополитенов рельсовые плети имеют длину до 200 м. Предельная длина плети составляет 325 м. Для закрепления плетей от угона устанавливают противоугоны.
В современных метрополитенах последних лет постройки применяют безбалластные конструкции верхнего строения пути. В метрополитенах России принят единый тип верхнего строения пути с деревянными шпалами, заглубленными в бетон (рис. 2.15), и раздельными скреплениями типа «Метро», Д4, Д2.
Рис. 2.15. Поперечный разрез пути метрополитена:
а — на станции; б — на перегоне; 1 — основание из тощего бетона; 2 — граница основания пути и путевого бетона; 3 — путевой бетон
Распространение бесстыкового пути и длинных рельсов на железнодорожные станции представляет собой эффективное средство усиления станционных путей.
Опыт укладки рельсовых плетей на станциях (сварка рельсов на путях станций Каширского отделения Московской железной дороги в 60-х гг. прошлого века, опытная эксплуатация рельсовых плетей на ст. Бирюлево Московской железной дороги и ст. Бологое Октябрьской железной дороги в это же время) подтвердил принципиальную возможность применения бесстыкового пути при относительно легких типах рельсов, деревянных шпалах и костыльном скреплении. Допустимость использования старогодной путевой решетки с рельсами Р65 и железобетонными шпалами для укладки на путях станций заставляет вернуться на новом этапе к идее более широкого применения бесстыкового пути на станциях.
На главных путях станций (внеклассных, путях 1—4-го классов) бесстыковой путь может укладываться по нормам укладки бесстыкового пути на перегонах. На главных путях 1—2-го классов верхнее строение пути должно быть сооружено из новых материалов; на путях 3-го класса допускается применение старогодной путевой решетки, отремонтированной и прошедшей соответствующий контроль на стационарных предприятиях; на путях 4-го класса в пределах станции должна укладываться путевая решетка только из старогодных материалов после переборки и классификации их по группам годности.
Приемо-отправочные пути станций отнесены к путям 6:й категории. В зависимости от грузонапряженности прилегающих к станции участков эти пути могут быть 3:го или 4:го классов.
Бесстыковой путь на приемо-отправочных путях можно устраивать из старогодных рельсов Р65 и Р50 и старогодных шпал. При использовании деревянных шпал обычно сохраняется костыльное скрепление. В этом случае рельсовые плети и уравнительные рельсы прикрепляются к каждому концу шпалы пятью костылями. От продольных перемещений и угона рельсы закрепляются новыми пружинными противоугонами.
На всех путях, кроме приемо:отправочных со щебеночным и асбестовым балластом и эпюрой шпал 1840 шт./км, на каждой шпале на расстоянии по 100 м с каждого конца плети и на каждой второй шпале на остальной ее части устанавливаются по четыре пружинных противоугона «в замок» (с двух сторон на каждом конце шпалы).
На концах плетей укладывают уравнительные рельсы. В стыках этих рельсов на путях всех групп применяются шестидырные накладки, стягиваемые болтами с крутящим моментом, приложенным к гайке, для рельсов Р65 не менее 600 Н·м. На уравнительных рельсах должно быть по четыре противоугона у всех шпал, кроме стыковых.
На сортировочных и горочных путях сортировочных станций рельсовые плети в зависимости от их длины можно разделить на три группы. Длина рельсовых плетей первой группы определяется расстоянием от стрелочных переводов головы парка до башмакосбрасывателей первой тормозной позиции; второй группы — от первого башмакосбрасывателя до второго; третьей группы — от башмакосбрасывателей вторых тормозных позиций и стрелочными переводами конца путей. Для компенсации температурных перемещений концов плетей в подгорочных путях в отдельных случаях могут устанавливаться уравнительные приборы — башмакосбрасыватели (рис. 2.16).
Рис. 2.16. Уравнительный прибор:башмакосбрасыватель в подгорочных путях:
1 — путевой рельс с контррельсом; 2 — задний вылет башмакосбрасывателя; 3 — металлический лист, защищающий брусья от падающего башмака; 4 — усовик — подвижная часть уравнительного прибора:башмакосбрасывателя; 5 и 6 — сквозные подкладки; 7 — передний вылет башмакосбрасывателя
Стрелочные переводы отделяются от рельсовых плетей обычно двумя парами уравнительных рельсов с каждой стороны перевода. Для компенсации небольших температурных изменений длины рельсовых плетей применяются уравнительные стыки или устраиваются специальные переходные участки. В местах примыкания бесстыкового пути на железобетонных шпалах к участкам звеньевого пути на деревянных шпалах, к стрелочным переводам и башмакосбрасывателям устраивается уравнительный пролет из двух пар рельсов длиной 12,5 м, одна из которых укладывается на железобетонные шпалы, а другая — на деревянные. В зоне примыкания парковых путей к стрелочной улице между крестовиной стрелочного перевода и плетью укладывают не менее двух уравнительных рельсов.
rail.uzdk.ru
Изменение длины рельсов при колебаниях их температуры
Главная | Как устроен и работает бесстыковой путь
Если положить рельс длиной L на ролики или специальные подкладки с очень низким коэффициентом трения, то можно считать, что свободному удлинению рельса ничто не препятствует.
Изменение длины рельса ?L, как свободного стержня, при изменении его температуры может быть определено по формуле
?L = ?L?tр, (1.2)
где ? — коэффициент линейного расширения рельсовой стали; ? = 0,0000118 1/град;
?tр — изменение температуры рельса, °С,
L — длина рельса, м.
Пример 1.2. На специальные подкладки с очень низким коэффициентом трения положили рельс длиной 985,50 м при температуре 28 оС. Температура рельса повысилась до 35 °С. Насколько изменилась длина рельса??L = 0,0000118 ? 985,50 ? (35 – 28) = 0,08 м.
Таким образом, при изменении температуры свободно лежащего рельса длиной 985,50 м на 7 °С его длина увеличилась на 80 мм. В этом случае ничто не препятствовало этому изменению и напряженное состояние рельса не возникло.
Однако в пути рельс лежит на металлических подкладках, прикреплен к каждой шпале мощным промежуточным скреплением, а с соседним рельсом соединен стыковым скреплением, поэтому изменение длины рельса в реальных условиях не может происходить так свободно. Изменение длины рельсовой плети в зависимости от температуры описывается более сложным законом, учитывающим преодоление погонных и стыковых сопротивлений.
Рассмотрим другой крайний случай. Допустим, что рельс жестко закреплен по концам и вообще его длина постоянна. Изменение температуры рельса, которое не может повлиять на его длину, вызывает в нем температурные напряжения, а они согласно закону Гука пропорциональны величине несостоявшегося температурного удлинения (укорочения) рельса и противоположны ему по знаку. Другими словами, если рельс при повышении его температуры не смог удлиниться, то в нем возникли температурные напряжения сжатия; если рельс при понижении его температуры не смог укоротиться, то в нем возникли температурные напряжения растяжения.
Температурные напряжения, возникающие в рельсе, если его длина сохраняется при изменении температуры относительно нейтральной, могут быть определены по формуле
?t = E?L/L = ?E?tр,(1.3)
где Е — модуль упругости рельсовой стали, Е = 2,1?106 кг/см = 21?104 МПа;
?L/L — несостоявшееся относительное удлинение рельса.
Продольная температурная сила, сжимающая или растягивающая (в зависимости от направления изменения его температуры) рельс, может быть определена по формуле
Pt = ?tF = ?EF?tр, (1.4)
где F — площадь поперечного сечения рельса, см2;
?Е = 250 Н/см2 ? град.
Сформулируем одно из основных положений температурной работы рельсов.
Если рельс не может изменять длину при колебаниях своей температуры, то в нем возникают температурные силы Рt, прямо пропорциональные изменению температуры рельса относительно нейтральной температуры и не зависящие от длины рельса L.
Другими словами — величины температурных продольных сил в рельсе, который не может изменять свою длину, от длины рельса не зависят.
Пример 1.3. Путь с рельсами Р65 длиной 25 м уложен с нулевыми зазорами в рельсовых стыках при температуре 19 °С. Рельс не может увеличивать свою длину. Какая продольная сила будет сжимать такой рельс при повышении его температуры до 49 °С?
Площадь поперечного сечения рельса Р65 равна F = 82,7 см2. Сжимающая рельс продольная температурная сила (см. формулу (1.4)) будет равна Рt = 250 ? 82,7 ?(49 – 19) = 620250 Н. Таким образом, в рельсе типа Р65 при невозможности изменения его длины (нулевые стыковые зазоры) и повышении температуры относительно нейтральной на 30 °С возникает продольная сжимающая температурная сила более 62 т.
А если бы были уложены с нулевыми стыковыми зазорами рельсы длиной 50 (рельсы р-50) или 100 м? Продольная сжимающая температурная сила в рельсе в условиях примера не изменилась бы и составила также 620250 Н, или около
63248 кг, где 1 кг = 9,80665 Н.
Нами рассмотрены предельные случаи — рельс имеет полную свободу перемещений или не имеет возможности изменять свою длину вообще. А как изменяет свою длину рельс в зависимости от температуры в реальных условиях?
В таких условиях это сопровождается преодолением сопротивлений, возникающих как за счет действия сил трения при перемещении рельсов по подкладкам шпал или рельсов со шпалами в балласте, а также концов рельсов в стыке.
В дальнейшем будем исходить из упрощенной схемы, когда силы сопротивления продольному смещению рельса, возникающие за счет действия сил трения при перемещении рельсов по подкладкам шпал, или всей
путевой решетки в балласте, равномерно распределены по всей длине рельса и не зависят от величины температурного изменения длины рельса. Эти силы сопротивления называют погонными и обозначают буквой q.
В рельсовом стыке накладки, стянутые болтами, создают силу сопротивления смещению конца рельса в стыке, которую считают одинаковой для всех стыков данного участка пути. Очевидно, что процесс изменения длины рельса не сможет начаться, пока возникающая при изменении температуры рельса продольная температурная сила не превысит силу стыкового сопротивления. Величину изменения температуры рельса ?tн, при которой это произойдет, можно определить
по следующей формуле
?tн = R/?EF, (1.5)
где R — величина стыкового сопротивления, кг.
Пример 1.4. Рельсы Р65 длиной 25 м уложены при нейтральной температуре 18 °С со стыковыми зазорами 12 мм. Для таких рельсов при стандартной затяжке стыковых болтов можно принять величину сопротивления стыка R = 100000 Н. Насколько должна измениться температура рельса, чтобы стыковое сопротивление было преодолено?
?tн = 100000/(250 · 82,7) ? 5 °С.
Таким образом, при температуре рельса 23 оС (18 + 5) стыковое сопротивление будет преодолено.
Если температура рельса повысится и превзойдет 23 оС, то начнется перемещение концов рельса в пределах стыкового зазора и преодоление погонного сопротивления этому перемещению. При этом одновременно будет изменяться длина рельса и его напряженное состояние. Поскольку в примере рассматривается рельс стандартной длины (25 м), то перемещения рельса такой относительно небольшой длины будут происходить в основном в пределах стыкового зазора.
На рис. 1.1 показано распределение продольных сил, возникающих в рельсах длиной L при изменении температуры рельса.
Рис. 1.1. Распределение продольных температурных напряжений по длине рельса:
L — общая длина рельса; x — длина подвижной части рельса; (L – 2x) — неподвижная часть рельса; R — стыковое сопротивление
При постоянном по длине рельса погонном сопротивлении p на длине рельса x возникает погонное сопротивление px, которое равномерно изменяется до нуля в конце рельса.
В сечениях А и Б возникнут напряжения ?t = px/F. В промежутке между этими сечениями рельс не испытывает деформаций и работает как рельс, жестко закрепленный по концам (см. формулу (1.3)). Длина активного концевого участка x может быть найдена из выражения
x = ?EF?t/р. (1.6)
Анализ этой формулы показывает, что длина «активной» части рельса x прямо пропорциональна величине приращения температуры ?t и обратно пропорциональна величине погонного сопротивления. Величина последнего зависит от типа, конструкции и состояния промежуточных скреплений, силы прижатия рельса к шпале, рода, состояния и степени уплотнения балластного слоя и ряда других причин. В предельном случае
x = 0,5L.
Наибольшее изменение температуры, при котором полностью преодолеваются погонные сопротивления и продольные деформации распространяются по всей длине рельса, равно
max tпог = 0,5Lp/?EF. (1.7)
Рассмотрим общий случай изменения длины L рельса типа Р-65, закрепленного на постоянный режим работы при температуре to.
Величина удлинения конца рельса ? при преодолении погонного сопротивления определяется по формуле
? = px2/?EF. (1.8)
Длина подвижной части конца рельса при повышении его температуры на ?to составит
x = ?EF?t/р. (1.9)
Смещение конца рельса при повышении его температуры на ?t равно
?L = 0,5?x (?t – ?tн). (1.10)
Пример 1.5. Рельсовая плеть длиной L = 1200 м закреплена для работы в постоянном режиме при to= 21 °С. Уравнительный пролет состоит из трех пар уравнительных рельсов длиной по 12,5 м. Величина стыкового зазора 1,2 см.
Определим длину участка продольной деформации рельса при повышении его температуры относительно нейтральной to на 28 °С.
Примем стыковое сопротивление R = 100000 Н, а погонное сопротивление р = 80 Н/см. Тогда
х = 250 Н/см·град ? 82,7 см2 ? (28 – 5) град / 80 Н/см = 5944 см.
Смещение конца рельса при такой температуре после преодоления стыкового сопротивления равно
? = 0,5 ? 0,0000118 1/град ? 5944 см ? (28 – 5) град = 0,81 см.
На рис. 1.1 показано распределение продольных сил в рельсе длиной L, концевые его участки длиной х = 5944 см подвижны. Средняя часть рельса длиной (L – 2х) = 120000 см – 2 ? 5944 см = 108112 см при повышении его температуры относительно нейтральной на 28 °С осталась неподвижной.
Допустим, температура рельса достигла 53 °С, т.е. ее повышение относительно температуры закрепления (нейтральной температуры to = 21 °С) составило ?t = 53 – 21 = 32 °С. В этом случае длина участка продольной деформации x и перемещение конца рельса ? будут следующими:
х = 250 ? 82,7 ? (32 – 5)/80 = 6978 см,
? = 0,5 ? 0,0000118 ? 6978 ? (32 – 5) = 1,11 см.
Длина каждого подвижного конца рельса составит 6978 см, а средняя часть рельса длиной 120000 – 2 ? 6978 = 106044 см останется неподвижной. Эта часть останется неподвижной и при возможном дальнейшем повышении температуры (более 53 °С), поскольку стыковой зазор стал нулевым и дальнейшее удлинение рельса невозможно.
На неподвижной части рельса, сколь велика бы она ни была (хоть 100 км!), величина продольных температурных сил, определяемых по формуле (1.4), будет зависеть только от разности температур рельса и
закрепления to.
Допустим, температура рельса достигла 58 °С (такая температура является расчетной для Москвы). Продольная температурная сила в одном рельсе составит Р = 250 ? 82,7 ? (58 – 21) = 764975 Н = 78005 кг. По обоим рельсам продольная сжимающая сила составит около 156 т!
Допустим, что температура рельса зимой достигла величины –42 °С (такая температура является расчетной для Москвы). Тогда при температуре закрепления плети +21 °С продольная растягивающая рельс температурная сила
Рt = 250 ? 82,7 ? (–42 – 21) = –1302525 Н = –132820 кг.
Знак минус показывает, что в рельсе действует растягивающая сила.
При экстремальной зимней температуре рельса –42 oС растягивающая рельс сила превысила 132 т!
Выдержит ли рельс такую растягивающую силу?
Изменяя температуру закрепления рельса на постоянный режим, можно регулировать величину продольной температурной сжимающей силы.
Если в условиях примера закрепить рельс не при +21 °С, а при +40 °С, то продольная сжимающая рельс сила летом при максимальной температуре составит всего
Рt = 250 ? 82,7 ? (58 – 40) = 372150 Н = 37949 кг.
По обоим рельсам продольная сжимающая сила составит около 76 т.
Тогда зимой при самой низкой для Москвы температуре рельса –42 °С растягивающая его сила составит уже
Рt = 250 ? 82,7 ? (–42 – 40) = –1695350 Н = –172878 кг.
Как найти компромисс между величинами максимальных сжимающих и растягивающих сил? Об этом поговорим в разделе 3. Пока же отметим, что проведенные расчеты еще раз показали важность правильного определения температуры закрепления рельсов на постоянный режим, а также важность правильного определения нейтральной температуры.
Физические пределы изменения температур рельсов в каждом регионе сети железных дорог ограничены. В «Технических указаниях по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути» приведены расчетные температуры рельсов для сети железных дорог России.
В качестве примера приведем расчетные значения температур рельсов для некоторых станций Московской железной дороги.
| Железнодорожная станция |
Температура рельсов, ?С | Расчетная температурная амплитуда, ?С |
|
| летняя | зимняя | ||
| Москва | 58 | –42 | 100 |
| Орел | 58 | –39 | 97 |
| Ожерелье | 59 | –44 | 103 |
| Малоярославец | 58 | 106 | –48 |
| Цены рельс в Москве | |||
В отдельных районах сети железных дорог расчетная летняя температура рельсов может достигать +65 ?С, а расчетная зимняя температура –54 ?С.
В условиях примера 1.5 при максимальной расчетной температуре рельса 65 ?С и нейтральной температуре закрепления 21 ?С сжимающая путевую решетку продольная температурная сила достигнет
Рt = 2 ? 250 ? 82,7 ? (65 – 21) = 1819400 Н = 185527 кг.
Таким образом, путевую решетку сжимает продольная температурная сила более 185 т.
Какими же должны быть конструкция и мощность железнодорожного пути, чтобы выдержать такую сжимающую силу? Об этом поговорим в разделе 2.
Сейчас сделаем попытку ответить на вопрос, почему в тексте этого раздела рельсы назывались то рельсы нормальной (стандартной) длины, то длинные рельсы, то рельсовые плети, то бесстыковые плети и какова разница между этими понятиями?
rail.uzdk.ru
Длина уравнительного рельса — Энциклопедия по машиностроению XXL
Длина уравнительных рельсов, см [c.406]Необходимые длины уравнительных рельсов в зависимости от удлинения рельсовых плетей при разрядке [c.407]
Длины уравнительных рельсов, м [c.407]
Дата l. J н 1 У Н сх Работа га н М Длина уравнительных рельсов, м Зазоры в стыках уравнительных рельсов, мм О са 0 о 0/ з X то 3″ 4) 2 о. с [c.189]
Шпалы укладывают железобетонные или деревянные типов IA и 1Б в количестве 1840 шт. на 1 км на прямых и 2000 шт. иа кривых радиуса 1200 м и менее расстояние между осями шпал одинаково по всей длине плети при 2000 шпал на 1 км — 50 см при 1840 шпалах — 54,3 см. Примыкание бесстыкового пути с железобетонными шпалами к звеньевому пути с деревянными шпалами, а также к стрелочным переводам и мостам с деревянными брусьями должно устраиваться на расстоянии 6—6,5 м от крайних стыков уравнительных рельсов. [c.206]
В путь с сезонными разрядками напряжений на зиму укладывают уравнительные рельсы длиной 12,5 м, а на лето — укороченные длиной 12,46 12,42 и 12,38 м. Если в пути лежит комплект уравнительных рельсов по 12,5 м, то в запасе на стеллажах хранят комплект укороченных, и наоборот. [c.207]
Наибольшее суммарное изменение длин двух смежных полу-плетей при смене полного комплекта уравнительных рельсов с учетом стыковых зазоров составляет 280 мм при трех и 240 мм при двух уравнительных рельсах в пролете. [c.207]
На мостах с металлическими пролетными строениями длиной более 33 м на конце каждого температурного пролета укладывают уравнительные приборы или рельсы нормальной длины. В последнем случае концы рельсовой плети бесстыкового пути располагают не ближе 25 м от концов моста и отделяют от рельсов на мосту двумя парами уравнительных рельсов. [c.207]
Длина укладываемых в бесстыковой путь уравнительных рельсов зависит от температуры закрепления рельсовых плетей, длины плетей и способа эксплуатации бесстыкового пути — с сезонными разрядками или без них (табл. 147). Если плети закрепляют при температурах расчетного интервала и путь будет эксплуатироваться без сезонных разрядок напряжений, то укладывают три или две пары уравнительных рельсов длиной по 12,5 м каждый со стыковыми зазорами не более 10 мм. Длина уравнительного пролета Xj = = 1250 + 1250 + 1250 + 4 — 3754 см при трех уравнительных рельсах и 2503 см при двух. При наличии изолирующего стыка [c.403]
Если бесстыковой путь будет эксплуатироваться с сезонными разрядками напряжений, то при закреплении плети в расчетном температурном интервале для осенней разрядки укладывают три или две пары уравнительных рельсов длиной по 12,5 м с зазорами [c.406]
Рельсы, являющиеся частью стрелочного перевода, отмечаются знаками О — стрелочный остряк, КР — крестовина, РР — рамный рельс, ПК — переводная кривая. Сварные рельсы (имеющие длину до 100 м) отмечаются буквой С рельсы, образующие бесстыковой путь, буквой Б , уравнительные рельсы — буквой У , закаленные рельсы — буквой 3 . [c.546]
Для обеспечения значения г = 25 кН/м необходимо, чтобы гайки клеммных и закладных болтов на уравнительных рельсах со стороны подвижного конца рельсовой плети (в месте установки ГНУ) на длине анкерного участка имели усиленную затяжку (М = 220+240 Н-м). [c.87]
На нащих железных дорогах применяют бесстыковой путь (рис. 33), при котором рельсовые плети длиной до 800 м сварены из обычных рельсов и прикреплены к шпалам раздельными скреплениями. Между рельсовыми плетями укладывают три или четыре звена уравнительных рельсов нормальной длины (12,5 м). При повышении или понижении температуры воздуха рельсовые плети удлиняются или укорачиваются. До известной температуры этому [c.71]
Для соединения плетей в одну непрерывную нить с учетом необходимости смены плетей, выполнения ремонта пути и, главным образом, разрядки напряжений в плетях между ними укладывают по три пары уравнительных рельсов длиной по [c.82]
В местах примыкания длинных рельсовых плетей к звеньевому пути, стрелочным переводам и мостам укладывают две пары уравнительных рельсов (рис. 99). В пределах переездов плети соединяют также при помощи уравнительных рельсов, располагая стыки за пределами переездного настила. Изолирующие стыки для переездной сигнализации, находящиеся вблизи переезда, должны иметь с каждой стороны по два уравнительных рельса, не считая рельса, непосредственно перекрывающего переезд (при необходимости этот рельс может быть длиной 25 м). [c.82]
Концы рельсовых плетей бесстыкового пути в случаях когда на мосту с суммарной длиной пролетных строений более 33 м уложены рельсы нормальной длины располагают не ближе 25 м от концов моста и отделяют от рельсов на мосту двумя парами уравнительных рельсов. [c.83]
Определив величину А/, можно установить, сколько уравнительных рельсов нужно заменить и какой длины рельсы следует уложить в путь. Для измерения температуры пользуются, например. [c.398]
В подготовительный период после ограждения места работ устанавливают поперечные перемычки и заменяют уравнительный рельс длиной 12,5 м (примыкающий к дефектной плети) на рельс длиной 12,38 м, соединяя его с плетью инвентарными накладками. Для пропуска поезда после смены уравнительного рельса в образовавшийся зазор устанавливают вкладыш. [c.404]
Сварные рельсы длиной до 100 м в книгах обозначаются буквой С, рельсы бесстыкового пути (плети длиной более 250 м) — буквой Б, уравнительные рельсы отмечаются буквой У. [c.444]
В зависимости от способа соединения рельсовых плетей друг с другом может быть 1)путь с уравнительными рельсами (рис. 31, а) и 2) путь с уравнительными приборами на каждом конце плети (рис. 31, б). Путь первого варианта (см. рис. 31, а) представляет собой рельсовые плети длиной 800 м, между которыми укладывают три-четыре звена с рельсами нормальной длины. При разрядке температурных напряжений эти рельсы снимают, понуждают удлиниться рельсовые плети, затем после их закрепления на место снятых рельсов укладывают укороченные рельсы на величину удлинения плетей. Путь второго варианта (рис. 31, б) представляет собой рельсовые плети длиной 800 м, между которыми вместо уравнительных рельсов укладываются уравнительные приборы. Уравнительный прибор напоминает собой узел стрелки—остряка и рамного рельса, который обеспечивает свободное перемещение концов плетей до 50 см. [c.43]
Наряду с уравнительными рельсами, лежащими в уравнительном пролете и независимо от их числа, три пары уравнительных рельсов другой длины (12,5-л, если в путь уложены укороченные, и укороченные, если в путь уложены 12,5-л1) хранятся на стеллажах вблизи концов рельсовых плетей. [c.347]
На бесстыковом пути с сезонными разрядками напряжений (весе -ними н осенними) разрядки выполняются в интервалы температур, устанавливаемые расчетом, по плану-графику, разрабатываемому инженером дистанции и утверждаемому начальником дистанции пути. При осенней разрядке в путь укладываются уравнительные рельсы длиной 12,5 м, а при весенней — укороченные (12,38 12,42 и 12,46 м). Целесообразно совмещать с разрядкой смазку клеммных болтов, замену дефектных шайб, закладных болтов и прокладок. [c.60]
При бесстыковом пути особенно строго следят, чтобы уплотнялся балласт на участках производства работ заправлялась балластная призма с обеспечением плеча не менее 25 см два раза в год— весной и осенью — сплошь подкреплялись клеммные и закладные болты и производилась смазка их резьбы отлично содержался путь в плане регулярно проверялось положение его в плане с применением при этом биноклей и, других оптических приборов в пределах уравнительных рельсов подкреплялись стыковые и клеммные болты не реже одного раза в два месяца систематически выправлялся путь на стыках производилась рихтовка пути стыковые болТы затягивались механическим ключом при крутящем моменте 56 — 60 к/ м при рельсах Р65 и 45—48 кГм — при Р50 или ручным ключом, имеющим длину 100 см Не допускается применение графитовой мази на стыках уравнительных рельсов. [c.60]
На каждом рабочем отделении с бесстыковым путем должно быть рельсов с болтовыми отверстиями длиной 12,5 л —1 12,46 м — 2 12,42 м — 2 12,38 м — 2 рельсов без болтовых отверстий и с незакаленными концами — 1 На участках, где бесстыковой путь эксплуатируется с сезонными разряд ками напряжений, должно быть по 3 пары уравнительных рельсов на каж дый уравнительный пролет. [c.111]
Нельзя разбирать и ослаблять стыки на концах рельсовых плетей, а также между уравнительными рельсами во избежание изменения установленных зазоров при температурах, отличающихся от температуры закрепления плетей. В случае особой необходимости допускается разборка стыков при температурах, отличающихся от температуры закрепления плетей не более чем на 20°С. При этом следует ожидать изменения зазора (при неза-мерзшем балласте) примерно на 1 см. Для восстановления зазора нормальной величины с наступлением температур, соответствующих расчетному интервалу температур закрепления рельсовой плети, конец ее на протяжении 40—50 м освобождают от закрепления и после изменения длины плети вновь закрепляют. [c.110]
После ограждения места работ сигналами остановки и прикрепления поперечных обходных перемычек к подошве рельсов, примыкающих к заменяемым, 12 человек заменяют два уравнительных рельса нормальной длины укороченными на одной из рельсовых нитей. При этом три монтера пути разболчивают болты в стыках и снимают накладки, семь монтеров пути отвертывают гайки клеммных болтов на Уз длины нарезки, а два монтера пути снимают клеммы вместе с болтами. Затем все монтеры пути сдвигают освобожденные от закрепления уравнительные рельсы за концы шпал, надвигают укороченные рельсы, находящиеся в середине колеи, и устанавливают их на подкладки, после чего три монтера пути ставят в стыках накладки и закрепляют каждый конец рельса двумя болтами. При этом в стыке плети, где укладывают инвентарные накладки (рис. 76), с одного конца рельса болты не ставят в этом же стыке к подошве рельсов за концами накладок закрепляют продольную перемычку. При пропуске поезда со скоростью до 15 км/ч в зазор стыка плетей вставляют вкладыш принятого типа, а также полное количество болтов на конце одного рельса, но не менее двух один в месте расположения вкладыша и один на конце другого рельса. Девять монтеров пути устанавли- [c.154]
Длины уравнительных рельсов при длине двух полуплетей 800 м и температуре рельсов при временном закреплении плетей выше верхней границы расчетного температурного интервала [c.406]
Стык сборный неизолирующий на всех электрифицированных путях должен иметь электрическое сопротивление не выше сопротивления целого рельса длиной 3 м (при длине рельсов 12,5 м) и 6 м (при длине рельсов 25 м и более, а также на уравнительных рельсах бесстыкового пути). Это обеспечивается приварными гибкими медными электрическими соединителями сеченi ем не менее 70 мм . Поверхность контакта в месте приварки должна быть не менее 250 мм . Допускаются и другие способы обеспечения элекгронровод-ности стыка при условии выполнения нормы его электрического сопротивления. Преимущественным должно быть применение бесстыкового пути, [c.35]
Для возможности разрядки возникающих в рельсовых плетях температурных напряжений их соединяют тремя парами уравнительных рельсов длиной по 12,5 м, если соединяемые полуплети имеют в сумме длину 600 м и более, и двумя, если суммарная длина полу-плетей менее 600 м при наличии в месте соединения изолирующего стыка укладывают четыре пары уравнительных рельсов с расположением изолирующих стыков между второй и третьей парами уравнительных рельсов, а при соединении рельсовой плети со звеньевым путем — две пары в последнем случае изолирующий стык распо- [c.206]
Перед надвижкой плети на подкладки проверяют совпадение ее концов с концом уравнительного рельса при необходимости ее передвигают ударным разгоночным прибором. Надвижку плети на подкладки начинают от одного конца и продвигаются постепенно к другому. В кривых участках при затруднении укладки для изменения длины плети производят продольные подвижки ее ударными разгоночными приборами. [c.369]
Последовательность работ при весенней разрядке устанавливают сигналы уменьшения скорости очищают рельсы и скрепления от грязи и мазута по обеим нитям на длине полуплети снимают в стыках по два болта и ослабляют гайки клеммных болтов на уравнительных рельсах на 2—3 оборота. [c.370]
Ограждают место работ сигналами остановки устанавливают поперечные перемычки, если электрифицированный участок оборудован автоблокировкой, или обходные продольные перемычки, если нет автоблокировки меняют два уравнительных рельса нормальной длины на укороченные, при этом гайки клеммных болтов отвин- [c.370]
На длине нолуплети по обеим нитям ослабляют натяжение клеммных болтов поворотом их гаек на 2—3 оборота выполняют эту работу в направлении от концов плетей к их середине на уравнительных рельсах ставят недостающие болты в стыках и довертывают гайки клеммных болтов. Затем двумя разгоночными приборами, установленными на обеих нитях на расстоянии 50—70 м от концов плетей, снимают температурные напряжения в полуплетях.Если применяют гидравлические приборы, то плети встряхивают, постукивая деревянными кувалдами с боков рельсов по всей их длине. [c.371]
Последовательность работ при осенней разрядке ограждают место работ сигналами остановки ставят поперечные перемычки в стыках рельсовых плетей меняют типовые накладки на инвентарные очищают скрепления от грязи и мазута в стыке плети с инвентарными накладками на одном конце рельса болты не ставят отвинчивают гайки клеммных болтов на 2—3 оборота, проводя эту работу в направлении от концов плетец к середине одновременно снимают в стыках по два болта и ослабляют гайки клеммных болтов уравнительных рельсов (на 2—3 оборота) производят принудительную разрядку напряжений в рельсах гидравлическими или ударными разгоночными приборами, установленными на расстоянии 50—70 м от концов плетей. После изменения длины полуплетей на полную расчетную величину их закрепляют, довертывая гайки клеммных болтов на каждой пятой шпале. Эту работу выполняют в направлении от середины плетей к их концам одновременно ослабляют клеммные болты на сменяемых уравнительных рельсах. [c.371]
В день «окна» (до его начала) на «маячных» шпалах через 50 м наносят дополнительные временные риски для возможности контроля по ним за равномерностью разрядки напряжений по длине плети снимают пятый и шестой стыковые болты и ставят на оставшиеся болты дополнительные шайбы в стьжах сменяемых уравнительных рельсов. [c.85]
В «окно» заменяют уравнительные рельсы на укороченные (рис. 3.1) начиная от конца плети, снимают клеммные болты и на кавдой 15-й шпале на подкладку (после снятия регулировочных прокладок) устанавливают ролики, представляющие собой стержни длиной 125 мм и диаметром 20 мм. По достижении расчетного удлинения плети, определяемого по временным рискам на маячных шпалах, ролики снимают уравнительные рельсы скрепляют накладками с плетью устанавливают все клеммы и клеммные болты и, если затяжка гаек болгов производится вручную, то снача- [c.85]
На стеллажах вблизи концов рельсовых плетей хранят в по-кплометровом запасе три пары уравнительных рельсов (если в пути лежат рельсы длиной 12,5 м, то хранятся укороченные, и аоборот). [c.83]
Порядок работ при весенней разрядке удобно рассмотреть на следующем примере. Допустим, что разрядка напряжений требуется на электрифицированном участке, оборудованном автоблокировкой, на котором уложены рельсовые плети длиной 800 м типа Р50, накладки двухголовые шестидырные, скрепление раздельное, 1840—2000 шпал на 1 км, щебеночный балласт. После установки переносных сигналов уменьшения скорости десять монтеров пути очищают рельсы и скрепления от грязи и мазута по обеим рельсовым нитям полуплети, а двое в это же время снимают в стыках по два болта и ослабляют гайки клеммных болтов на сменяемых уравнительных рельсах. После ограждения места работ сигналами остановки и прикрепления поперечных обходных перемычек к подошве рельсов, примыкающих к заменяемым, 12 монтеров заменяют два уравнительных рельса на одной нити. При этом три монтера отвинчивают гайки болтов в стыках и снимают накладки, а семь отвертывают на 7з длины нарезки гайки клеммных болтов, после чего два монтера снимают клеммы вместе с болтами. [c.399]
Закрепив полуплети, все монтеры пути после установки поперечных обходных перемычек заменяют укороченные уравнительные рельсы нормальными на одной рельсовой нити. При этом три монтера пути разболчивают стыки и снимают накладки, семь мон-геров отвертывают гайки клеммных болтов на /з длины нарезки, а два монтера снимают клеммы вместе с болтами. Затем вся бригада сдвигает заменяемые рельсы за концы шпал, надвигает нормальные уравнительные рельсы, находящиеся в середине колеи, и укладывает их на подкладки, после чего три монтера заменяют инвентарные накладки типовыми и закрепляют каждый конец рельса двумя болтами, а остальные монтеры устанавливают на место клеммы и закрепляют гайки клеммных болтов с проверкой ширины колеи. [c.401]
Для компенсации изменений длины концевых частей рельсовых плетей при колебаниях температуры и обеспечении возможности разрядки температурных напряжений (эпизодических или сезонных) между плетями укладывается три пары уравнительных рельсов длиной 12,5 м, если соединяемые полуплети имеют в сумме длину от 600 до 800 н, или две пары, если их длина менее 600 м. [c.346]
Полная замена одного комплекта уравнительных рельсов другим с учетом зазоров дает возможность компенсировать с точностью до 1 мм суммарное изменение длин примыкающих полуплетей в пределах от О до 280 мм при трех и от О до 240 мм при двух уравнительных рельсах в пролете. [c.347]
На металлических мостах с пролетами более 33 л с мостовыми брусьями или укладываются рельсовые плети с уравнительными приборами на конце каждого температурного пролета, или рельсы нормальной длины. Концы рельсовых плетей бесстыкового пути в тех случаях, когда на мосту длиной более 33 м уложены рельсы нор мальной длины, располагаются не ближе 25 ж от конца моста и отделяются от рельсов на мосту двумя парами уравнительных рельсов. [c.348]
mash-xxl.info