Расчет повышений и понижений темпера туры рельсовых плетей, допустимых по условиям прочности и устойчивости

Допускаемое повышение температуры рельсовых плетей [Δtу] устанавливается на основании исследований устойчивости

пути.

Допускаемое понижение температуры рельсовых плетей определяется расчетом прочности рельсов, основаны на условии, что сумма растягивающих напряжений, возникающих от воздействия подвижного состава и от изменений температуры, не должна превышать допускаемого напряжения материла рельсов.

В данном случае величина [Δtу] определяется на основании данных таблицы №4 методуказаний.

[Δtу] = 40°С;

Kn σk + σt ≤ [σ]

где: Kn — коэффициент запаса прочности (Kn = 1,3 для рельсов первого срока службы; Kn = 1,4 для рельсов, пропустивших нормативный тоннаж);

σk — напряжение в кромках подошвы рельса под нагрузкой от колес подвижного состава, МПа;

σt — напряжение в поперечном сечении рельса от

действия растягивающих температурных сил, возникающих мри понижении температуры рельса по сравнению с его

температурой при закреплении, МПа;

[σ] — допускаемое напряжение (для новых незакаленных рельсов [σ] = 350 МПа, для новых термоупрочнённых — 400 МПа).

Напряжение в подошве рельса σk определяется по правилам расчета верхнего строения пути на прочность.

Температурное напряжение, возникающее в рельсе в связи с несостоявшимся изменением его длины при изменении

температуры,

σt = αEΔt = 2,5 Δt,

где α

— коэффициент линейного расширения (а = 0,0000118 1/град);

Е — модуль упругости рельсовой стали (Е = 210 ГПа

= 2,1-105 МПа);

Δt—разность между температурой, при которой определяется напряжения, и температурой закрепления плети,

°С.

Наибольшее допускаемое по условию прочности

рельса понижение температуры рельсовой плети по сравнению

с ее температурой при закреплении определяется по формуле:

[Δtр] = [σ] - Kn σk = [σ] - Kn σk

αE 2,5

В данном случае понижение [Δtр] температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой их закрепления для бесстыкового пути с неупрочненными рельсами первого срока службы на железобетонных шпалах и щебеночном или асбестовом балласте приведены в таблице №5 методуказаний: [Δtр] = 82°С; Для рельсов термоупроченных:

[Δtр] = 82 + 20 = 102°С;

Тогда [Т] будет равно:

[Т]= [Δ tу]+ [Δ tр]+ [Δ tз] = 40+82–10=112°С;

Условие ТА≤ [Т] соблюдается; 96°С< 112°С, значит при выше указанных условиях на данном участке можно укладывать бесстыковой путь.