П`ятниця, 29.03.2024, 16:57
Вітаю Вас Гість | Реєстрація | Вхід
Меню сайту


Категорії розділу
Технологія металів
та інших конструкційних матеріалів
Чорний хліб металургії
Захист нафтових резервуарів від корозії
Конструкція залізничної колії і його зміст
Шлях у космос
Метеоритні кратери на Землі
У світі застиглих звуків
Моделі залізниць
Рентгенотехника
Наука і техніка
Термодинаміка
Ручна ковка
Гумор


Вхід на сайт
Пошук
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0

Головна » Статті » Конструкція залізничної колії і його зміст

Пристрій безстикової колії
Довгі роки шлях представляв собою рейкові ланки, сполучені в стиках. Вже давно поставало питання про створення безстикової колії, тобто такого шляху, в якому рейки були б зварені в дуже довгі батоги. Створення безстикової колії - це різке зменшення числа стиків, що тягне за собою велику економію металу за рахунок зменшення потреби в накладках; болтах, шайбах, гайках. На звеньевом колії з рейками типів Р75 і Р65 маса цих конструкцій на 1 км становить при довжині рейок 12,5 м 8,26 т і довжиною 25 м - 4,13 т.

З укладанням безстикової колії значно зменшується кількість стикових з'єднувачів для ділянок з автоблокуванням і електричною тягою поїздів. Природно, що це покращує роботу автоблокування, а також виключає можливість пошкодження рейок від свердління для установки штепселів або від приварки з'єднувачів. Відсутність стиків зменшує опір руху поїздів, що економить паливо для тепловозів або електричну енергію для електровозів.

Майже відсутні злами рейок з болтових отворів, які займають значне місце серед інших видів зламу в звеньевом шляху; виключаються удари коліс об рейки при перекочування через зазори в стиках і, отже, значно знижується знос рейок і коліс. 

Таким викид шляхучином, переваги безстикової колії очевидні. Однак є дуже важливі особливості в поведінці рейкової пліті під впливом мінливої температури.

У звеньевом шляху з підвищенням температури рейки подовжуються за рахунок зазорів між ними в стиках; при зниженні температури зазор може розкриватися до свого максимуму.

У рейкової пліті безстикової колії при підвищенні її температури наростають температурні сили, що прагнуть подовжити батіг. Однак цим силам перешкоджають сили тертя в накладках, затискають кінці батоги, і особливо сили тертя по підошві, що виникають від притиснення рейок до шпал в кожному вузлі скріплення. Якщо нагрів рейки буде досить великий, то різко збільшиться в рейкової пліті поздовжня температурна сила. Ця сила буде стискати рейкову батіг і в результаті може статися викид колії (рис. 2.2). Викид відбувається не відразу: спочатку рейки трохи зміщуються убік;при подальшому наростанні поздовжньої сили настає різке їх бічний зсув, тобто викид.

Щоб виключити можливість викиду, закріплення плітей безстикової колії має проводитися в певний інтервал температур, який визначається розрахунком. При розрахунку безстикової колії визначають напруження в рейках, які виникають від дії навантаження і температури. Від прирощення температури залежить величина поздовжньої температурної сили, яка може викликати втрату стійкості (рис. 2.3). Отже, розрахунок безстикової колії ведеться з перевіркою його міцності і стійкості.
 
Залежно допустимих поздовжніх температурних сил

На мережі залізниць колишнього СРСР прийнята конструкція безстикової колії температурно-напруженого типу і у вигляді винятку допускається безстикової шлях з сезонними разрядками напруги (тобто з виробництвом робіт для зменшення напруг навесні і восени) в основному для рейок типу Р50.

 Пояснимо, чому це так. Із зміною температури на 1 °С напруги, що припадають на кожен квадратний сантиметр площі поперечного перерізу рейки, змінюються на 2,5 МПа1. Нехай після укладання рейкових плітей типу Р65 при температурі 20'С надалі їх температура2 зростає до максимальної в даному районі - до 60'С. Таким чином, прирощення температури складе 60 - 20 = 40'С, а напруження в рейках збільшаться на 40 х 2,5 = 100 МПа. Крім напружень від дії температури, в рейках виникають ще напруги від вигину під дією катящихся коліс.Нехай ці изгибные напруги складуть теж 100 МПа. Тоді загальне напруження в рейках буде дорівнює їх сумі, тобто 200 МПа, що допустимо

Якщо повторити аналогічні міркування для рейок типу Р50, то при рівних умовах (температура навколишнього повітря, поїзна навантаження) сумарні напруги в них будуть вище допустимих. 

В якості інтервалу температур закріплення пліті зазвичай приймається 10 'Пн. Він встановлюється за умов виробництва робіт і при необхідності його можна зменшити до 7 'З, якщо це практично здійсненне. Наприклад, при закріпленні восени, коли температура рейок змінюється повільно.

Безстикової шлях укладають в прямих і кривих, що мають радіус більше 400 м. Дозволяється застосовувати такий шлях при радіусі не менше 350 м. 

При коливаннях температури можливе деяке зміна довжини кінцевих ділянок батогів. Для того щоб це зміна довжини було можливо, між поруч розташованими батогами укладають зрівнювальні рейки. Їх число в залежності від ряду умов показано на рис. 2.4. При необхідності в прольоті з зрівняльними рейками укладають ізолюючі стики.
 
Схеми пристрою безстикової колії

Укладання зрівняльних рейок між кінцями поруч лежать батогів забезпечує також проведення у разі необхідності розрядки температурних напружень в плітях (при ремонтних та інших роботах, пов'язаних з тимчасовим зниженням стійкості шляху; прогрохотка щебеню, суцільна виправка у плані і профілі, суцільна заміна баласту в шпальных ящиках і т. д.). При цьому довжина пагонів може змінюватися на значну величину і замість зрівняльних рейок нормальної довжини в такому випадку укладають укорочені.

Стики між порівняльними рейками і батогами повинні бути дуже міцними тому, що вони витримують великі поздовжні сили. При рейках Р65 і Р75 застосовують шестидырные накладки довжиною 1000 мм, високоміцні болти, затягнуті ключем довжиною 1000 мм. При такій довжині ключа затягування болтів набагато сильніше, ніж при довжині ключа 500 мм. Шпали на безстиковій колії укладають на рівній відстані з прольотом 54,3 см при 1840 шт/км і 50 см при 2000 шт/км За чинним технічним умовам на укладання та утримання безстикової колії максимальна довжина батога обмежується 950 м.

Дослідженнями і практикою доведено можливість експлуатації безстикової колії з рейкових плітей довжиною понад 950 м аж до зварювання рейок на всьому протязі перегону між вхідними стрілками сусідніх станцій. При цьому в батіг на межах блок-ділянок вваривать рейки з клееболтовыми ізолюючими стиками посиленої конструкції. 

---------------------
1 Всі одиниці вимірювання подано в СІ. Переклад одиниць СІ до системи МКГСС: 1 кН ≈ 0,1 мс ≈ 100 кгс; 1 МПа ≈ 10 кгс/см2.
2 Позитивна температура рейок при розрахунках приймається на 20 'З більше температури повітря, а від'ємна температура повітря і рейки приймається приблизно однаковою.

Категорія: Конструкція залізничної колії і його зміст | Додав: 26.09.2016
Переглядів: 6218 | Рейтинг: 5.0/1