к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо

Содержание бесстыкового пути

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.

Рис. 1 Воздействие колёс на рельс

Содержание бесстыкового пути. Основной особенностью содержания бесстыкового пути является присутствие в рельсовых плетях больших продольных усилий, которые вызваны разницей температур бесстыкового пути.

При росте температуры рельсовых плетей сообразно сопоставлению с их температурой в момент закрепления в них появляются продольные силы сжатия, при понижении температуры-силы растяжения.

Эти напряжения суммируются с основными напряжениями, вызываемыми воздействием колес подвижного состава (Рис.1)

Суммарные напряжения при определенных условиях могут привести к нарушению прочности рельсовой стали — ее излому или разрыву стыковых болтов по концам плети. Величина их в значительной мере зависит от разности наибольшей Тmax и наименьшей Тmin температур в течение года лежащего в пути рельса. Эту разницу называют амплитудой изменения температуры рельса, или температурной амплитудой.

Однако влияние температурных сил в бесстыковом пути не ограничивается увеличением напряжений в рельсовых плетях и угрозой нарушения их прочности.

При определенных условиях (большая температурная амплитуда, недостаточная жесткость рельсошпальной решетки) температурные силы могут привести к нарушению устойчивости пути — выбросу. Нарушение устойчивости рельсовой колеи в виде выброса — опасное явление (Рис.2). Это происходит тогда, когда продольные силы в рельсовых плетях становятся больше допустимых.

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.

Рис. 2 Изгибы путевой решётки при выбросе бесстыкового пути.

Допустимые температурные силы и соответствующие им отклонения температуры рельсов от температуры их закрепления для основных конструкций бесстыкового пути представлены на графике (рис. 3).

Фактические температурные силы в рельсах зависят от изменения температуры по сравнению с той, которую они имели при укладке в путь (закреплении в пути). Поэтому находится целесообразный интервал температуры закрепления рельсовых плетей, при котором сжимающие и растягивающие температурные силы не должны нарушать условий прочности и устойчивости рельсовых нитей.

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.

Рис. 3. График зависимости допустимых продольных температурных сил Ру от плана линии и конструкции бесстыкового пути:

График температурного режима рельсовых плетей бесстыкового пути

В технических отделах дистанций пути и на участках имеются графики температурного режима рельсовых плетей. Они построены на основании расчетов и по исходным данным Технических указаний и представляют собой нормативы, установленные для каждого конкретного места пути, каждой плети, что удобно в практической работе.

Кроме того, на каждом околотке ведется журнал учета температурного режима и службы рельсовых плетей. В журнал заносятся работы, которые могут повлиять на температурный режим плети и на ее напряженное состояние: сплошная подъемка пути или рихтовка с применением путевых машин, разрядка температурных напряжений, восстановления целостности рельсовых плетей, смена уравнительных рельсов и др.

При температуре рельсов в летнее время, близкой к максимально расчетной, а в зимнее время—минус 30 ° и ниже, на такие периоды действия температур надзор за бесстыковым путем должен быть усилен. Порядок дополнительных осмотров бесстыкового пути и их сроки устанавливает начальник дистанции пути в зависимости от конкретных местных условий.

В жаркие летние дни нужно особенно тщательно наблюдать за положением пути в плане. Заметные отклонения пути в плане от правильного его положения на коротком расстоянии могут быть признаком начала его выброса.

В местах, где обнаружены такие отклонения, необходимо сделать контрольный промер при помощи натянутого шнура длиной 20 м (Хорда). Местные отклонения от прямолинейного направления в прямых или в разности стрел прогиба в кривых не должны превышать значений, установленных Инструкцией по текущему содержанию пути.

При обнаружении летом при жаркой погоде резких углов в плане нужно незамедлительно оградить место неисправности сигналами остановки, выдать предупреждение об ограничении скорости движения поездов для производства работ до 15 км/ч и сразу же приступить к устранению угла в плане.

При видимом отклонении пути в плане по обеим рельсовым нитям 10 мм и больше на расстоянии 10 м и при увеличении температуры рельсовой плети более чем на 25° сравнительно температуры её закрепления, угол в плане разрешено ликвидировать лишь после производства разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях по обеим рельсовым нитям от места неисправности до ближайшего уравнительного пролета.

Правильность положения содержание бесстыкового пути в плане дорожный мастер и бригадир пути должны проверять в теплое время года при каждом осмотре пути при помощи бинокля или другого оптического прибора.

Особое внимание должно уделяться обеспечению постоянного натяжения стыковых, клеммных и закладных болтов (Рис.4). При проверках нельзя ограничиваться только остукиванием гаек болтов молоточком, необходимо выборочно в каждом звене определять усилие затяжки гаек динамометрическим ключом.

При нарушении нормативов затяжки могут наблюдаться: угон рельсовых плетей, зимой раскрытие зазоров до предела, что приводит к срезу стыковых болтов в уравнительных пролетах и к интенсивному смятию концов рельсов с образованием наплыва металла в их торцах.

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.

Риc. 4 Рельсовое скрепление КБ-65 для железобетонных шпал (а) и зависимость силы от деформации (б) при осевом сжатии шайбы (кривая1) и в точке контакта клеммы с верхом подошвы рельса (кривая 2): 1- резиновая прокладка ; 2- металлическая прокладка; 3- упругая подрельсовая прокладка; 4- клеммный болт; 5- гайка; 6- пружинная двухвитковая шайба; 7- жёсткая клемма; 8- закладной болт; 9- пружинная шайба; 10- изолирующая втулка.

Техническими указаниями по укладке и содержание бесстыкового пути установлены следующие нормы по затяжке стыковых и клеммных болтов: гайки стыковых болтов затягиваются электрическим или удлиненным до 1 м ручным ключом с крутящим моментом не менее 600 Н-м при рельсах Р75 и Р65 и не менее 250 Н-м — при Р50; гайки клеммных болтов скреплений КБ, К2 и Д2 затягиваются с усилием, соответствующим крутящему моменту 150 Н- м, скреплений Д4—120—150 Н-м и скреплений ЖБ И ЖБР — 120—150 Н. м.

Особую осторожность следует соблюдать при выполнении некоторых работ текущего содержания. При температуре рельсовых плетей, которые превышают температуру закрепления на значения больше чем указано в таблицах 3.12 и 3.13, производить работы, которые связаны с ослаблением противодействия бесстыкового пути боковому и вертикальному перемещению (выправка просадок, толчков и перекосов с вывеской пути домкратами, рихтовка, подъемка пути, очистка щебня и т. д.), категорически запрещается.

Поэтому летом на содержание бесстыкового пути работы, связанные с ослаблением его сопротивления перемещению, следует выполнять утром или вечером.

Если необходимо производить работы при температуре рельса выше указанных в табл. 3.12 и 3.13, а также при большей высоте подъемки или величине сдвижки, до их начала нужно снять температурные напряжения в рельсовых плетях.

При выполнении работ на содержание бесстыкового пути, связанных с ослаблением его устойчивости, в допустимых интервалах температур домкраты для вывески путевой решетки должны быть установлены строго вертикально, а после окончания работ балласт у торцов шпал и в шпальных ящиках утрамбован, балластная призма заправлена и доведена до нормальных размеров.

Если температура рельсовых плетей выше температуры их закрепления менее чем на 15°С, можно исправлять просадки, толчки и перекосы до 10мм при помощи укладки или замены прокладок между подошвой рельсов и прокладками. Клеммы при производстве этих работ снимать заключается.

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.

Работа со стыками также требует большой осторожности. Разбирать и ослаблять рельсовые стыки в уравнительных пролетах рельсовых плетей, а также по концам каждой плети чтобы установленные стыковые зазоры не изменились в большую или меньшую сторону при температуре, отличающейся от температуры закрепления плетей, запрещается.

В случаях, когда все таки необходимо произвести ослабление и разборку стыков разрешается производить данную работу при температурах, отличающихся от температуры закрепления рельсовых плетей меньше чем на 20 °С. При этом зазор может поменяться приблизительно на 10 мм.

Для того чтобы восстановить нормальный зазор с приходом температур, соответствующих расчетному интервалу температур закрепления рельсовой плети, конец плети на протяжении 40—50 м освобождают от закрепления и после свободного изменения длины плети вновь закрепляют.

При отсутствии зазоров изымать уравнительные рельсы для замены их рельсами меньшей длины категорически запрещается. Зажатый уравнительный рельс удаляют после вырезки куска рельса огневой резкой при закрепленных клеммных болтах.

Источник

Разрядка температурных напряжений в плетях бесстыкового пути

Термины «разрядка», «температурные напряжения» более 40 лет употребляются в нормативно-технической документации, по бесстыковому пути. Эти термины не вполне точно отражают фактическую картину напряженно-деформированного состояния бесстыкового пути. Слово «разрядка» предполагает полное снятие продольной силы или, что то же самое, напряжений от продольной силы в рельсовых плетях. Фактически большая часть работ по так называемой «разрядке» производится без полного снятия продольных сил, т.е. производится перезакрепление рельсовой плети на новую температуру.

Таким образом, проще, удобнее и точнее заменить всюду термин «разрядка» на термин «перезакрепление», который также укоренился в документах и часто дублирует термин «разрядка». Термин «температурные напряжения», также везде, кроме расчета на прочность, точнее заменить на термин «температурная сила».

Работа по перезакреплению рельсовой плети почти всегда связана с необходимостью повысить температуру закрепления, чтобы обеспечить устойчивость бесстыкового пути во время работ, в процессе которых ослабляется связь рельсошпальной решетки с балластом.

До 1991 г. в технических условиях на укладку и содержание бесстыкового пути существовало требование в некоторых случаях осуществлять работы по так называемой «сезонной разрядке напряжений». В действующих ТУ-2000, как и в ТУ-91, это требование снято в связи с тем, что такая работа чаще только ухудшала условия эксплуатации бесстыкового пути, создавая по длине рельсовых плетей неопределенное напряженно-деформированное состояние.

Иногда из-за малых погонных сопротивлений продольным перемещениям на концевых участках рельсовых плетей бесстыкового пути путейцам в зимнее время приходится заменять уравнительные рельсы на удлиненные, чтобы избежать большого раскрытия зазора и последующего среза болтов. Тогда весной при потеплении эти удлиненные рельсы, чтобы обеспечить устойчивость пути необходимо в срочном порядке менять на укороченные. Такую работу иногда ошибочно называют «сезонной разрядкой».

Сезонную регулировку зазоров на уравнительных пролетах можно исключить из практики, если уделять должное внимание содержанию бесстыкового пути на концевых участках. Реально это с успехом осуществимо, если длина рельсовых плетей будет не меньше блок-участка, а лучше — не менее перегона. Наиболее выгодные условия создаются, если все стыки на стрелочных переводах ликвидированы сваркой, а стрелочные переводы также сварены с примыкающими к ним рельсовыми плетями. Прежде, чем сваривать рельсовые плети друг с другом до неограниченной по максимуму длины, их необходимо закрепить при температуре не ниже оптимальной, рекомендованной в ТУ-2000.

При закреплении рельсовой плети во время ее надвижки на подкладки, если была зафиксирована оптимальная температура, последующее ее перезакрепление, как правило, не требуется.

Закрепление рельсовой плети во время низкой температуры, требует последующего перезакрепления с целью ввода в оптимальный температурный режим эксплуатации. В этом случае до перезакрепления и сварки плетей друг с другом обычно удобнее иметь плети длиной до 800 м, что дает возможность относительно небольшими бригадами монтеров осуществить последующее перезакрепление в непродолжительные «окна». При достаточно больших «окнах» не исключены варианты последующего перезакрепления уже сваренных и надвинутых на подкладки плетей длиной до нескольких километров. В этом случае единовременные трудозатраты на работу по перезакреплению возрастают, но на единицу длины пути уменьшаются.

Если рельсовая плеть нагревается солнечным теплом, перезакрепление следует проводить при разнице температуры рельсов с температурой предыдущего закрепления минимум на 5 °С больше At. До раскрепления плети, через каждые 50 м наносят нулевые риски на подошве рельса против ребра подкладок.

В любом случае общее удлинение А/ перезакрепляемой плети рассчитывается по формуле: Δl=аlΔt, где l — перезакрепляемая длина плети; Δt — желаемое изменение температуры закрепления (как правило, в сторону повышения).

На одном или обоих концах перезакрепляемой плети рельсовые вставки меняют на новые, укороченные на Δl. Раскрепление плети начинают с одного или сразу с двух концов плети. Если число монтеров в бригаде ограничено, можно в одно «окно» перезакрепить не всю плеть, а ее половину или какую-то часть, а в следующее «окно» остальную часть плети, начиная с другого конца.

При этом важно проконтролировать и обеспечить удлинение каждой 50-метровой части плети на расчетную величину. Необходимо иметь ввиду, что при раскреплении плети на ее концах 50-метровые участки удлинятся на величины большие, чем Δl50= аl50Δl, а в середине на меньшую величину. Затем, когда торцы раскрепляемой рельсовой плети упрутся в торцы примыкающих закрепленных плетей, произойдет укорочение 50-метровых участков на концах плети. При этом удлинение на всех 50-метровых участках выравняется до расчетной величины на всем протяжении перезакрепляемой плети. Можно допустить отступление от необходимой величины А/, обеспечив при этом, чтобы фактическое удлинение плети А/ отличалось от расчетной величины не более, чем на ±2 мм. Если не произвести этого выравнивания, концевые участки окажутся закрепленными при высокой температуре, а средние — при прежней или недопустимо низкой.

Для того, чтобы облегчить выравнивание, необходимо встряхнуть рельсовую плеть с помощью ударного разгоночного прибора. Рельсовую плеть встряхивают ударами рельсовой рубки (с катками и рукоятками) по анкеру, установленному заранее на головке рельса (рис. 8.36) на границе участков с недостаточным и избыточным удлинением. Удары направляют в сторону избыточных удлинений плети.

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.

В книгу учета записывается новая температура закрепления, соответствующая фактическому ее изменению на Δt =Δl50/(al50) на каждом 50-метровом участке, или средняя температура на каждом пикете. Измерение температуры рельсов необходимо для контроля соответствия фактической температуры расчетной.

На промежуточном скреплении типа КБ перезакрепление может производиться без перерыва в движении поездов с выдачей предупреждений об ограничении скорости до 25 км/ч. В этом случае в накладках на концах удлиняющейся плети устанавливают вкладыши, которые по мере удлинения своевременно меняют на более короткие до полного их изъятия так, чтобы они не были зажаты между торцами плетей и чтобы не пришлось вырезать вкладыши с помощью газовой горелки.

Для уменьшения погонных сопротивлений с целью ускорения выравнивания относительных удлинений на каждой 50-метровой части плети, на каждой 15-й шпале на резиновые прокладки под рельсы устанавливают прокладки, снижающие сопротивление перемещению (полиэтиленовые или из другого материала с низким коэффициентом трения).

Перезакреплением можно назвать и принудительный ввод рельсовых плетей бесстыкового пути в оптимальную (желаемую) температуру закрепления. Принудительный ввод осуществляется созданием желаемых удлинений, соответствующих разнице предыдущей и новой температуры закрепления, с помощью искусственного нагрева рельсов, например, нагревательным устройством Зубова (Горьковская ж.д.) или растяжением их с помощью ГНУ При нагреве или силовом растяжении, как и в случае естественного нагрева, рельсовую плеть раскрепляют начиная с концов: заменяют рельсовую вставку или уравнительный рельс на укороченный по расчету, аналогичному приведенному выше.

Нагрев ведут начиная с середины раскрепленной полуплети или с одного из ее концов, если перезакрепляется сразу вся плеть. При нагреве трудность обычно заключается в обеспечении расчетного удлинения первой 50-метровой части рельсовой плети, так как остальная (ненагретая) часть плети находится на подкладках с прилипшими к подошве рельса прокладками и оказывает большое сопротивление продольным перемещениям. Чтобы сдвинуть ненагретую часть, приходится значительно перегревать первые 50 м и одновременно ударным разгоночным прибором встряхивать плеть, направляя удары в сторону конца, на котором должно произойти расчетное удлинение раскрепленной части плети. Когда произойдет желаемое удлинение плети, риски на подошве рельса займут расчетное положение. При продолжающемся подогреве эта 50-метровая часть плети немедленно закрепляется болтами на шпалах, а нагревательное устройство перемещается на следующий 50-метровый участок. Дальнейший процесс перезакрепления плети с подогревом обычно идет без особых проблем. Необходимо только следить, чтобы подошва удлиняемых нагревом рельсов не заклинивалась в подкладках, и прокладки оставались бы на подкладках до закрепления рельсов на шпалах болтами промежуточного скрепления.

В конце, последний 50-метровый участок плети, как и первый, следует держать подогретым (не давая ему остыть) до тех пор, пока не будут поставлены и закреплены не только болты промежуточного скрепления, но и стыковые болты с обеспечением нулевых зазоров. После прекращения нагрева под действием продольной растягивающей силы, возникший при охлаждении зазор раскроется на расчетную величину. Величина этого зазора будет зависеть от разницы температур и от погонных сопротивлений продольным перемещениям.

Натяжение с применением ГНУ раскрепленной плети или ее части (полуплети) также следует производить на бесстыковом пути, где щебеночный балласт уплотнен ДСП. Это требование в случае применения ГНУ следует считать более категорическим, чем в случае искусственного подогрева. В отличие от перезакрепления с искусственным подогревом, до установки ГНУ на примыкающем конце пути к растягиваемой плети необходимо создать анкерные участки, которые должны служить для восприятия создаваемых ГНУ продольных сил. На пути, не уплотненном динамическим стабилизатором (ДСП), Δt достаточно велико и анкерные участки окажутся настолько большими, что проведение такого технологического процесса станет нерациональным. Кроме того, что фронт и трудоемкость неоправданных работ на нестабилизированном пути весьма велики, на анкерном участке большой длины, начиная от конца, где крепятся захваты ГНУ, происходят большие продольные перемещения шпал в балласте. Эти перемещения влекут за собой перекос и кантование шпал, которые вызывают остаточные деформации во всех элементах промежуточных скреплений, что значительно сокращает сроки их службы. В связи с этим установленное предельное усилие F на одну рельсовую нить не должно превышать 700 кН, это означает, что с помощью ГНУ можно изменить температуру закрепления не более, чем на 30 °С.

Если участок пути, служащий анкером, уплотнен ДСП, т.е. погонное сопротивление r=12 кН/м, то его длина 1а при максимальной разнице Δt=30 °С составит:

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.

Такое перемещение можно считать допустимым.

Если же путь стабилизирован, но балласт не уплотнен ДСП, то l = 100—120 м, а перемещение шпал λ= 18—20 мм, что уже много и нежелательно. На нестабилизированном пути l=200—250 м перемещение шпал λ=36—40 мм, что явно недопустимо. На смерзшемся балласте 1а и λ могут быть в 2 раза меньшими, чем на пути, уплотненном ДСП. Однако в мороз максимально возможная разница в температуре закрепления 30 °С чаще всего окажется недостаточной, чтобы обеспечить перезакрепление на температуру в пределах оптимального интервала.

В случае применения ГНУ также требуется применение ударного разгоночного прибора, чтобы сорвать подошву рельсов с прилипших прокладок и достичь на каждом 50-метровом участке расчетного удлинения, особенно на конце плети противоположном тому, где устанавливают ГНУ На концах также до снятия ГНУ следует установить минимальные, лучше нулевые зазоры.

Иногда возникает необходимость перезакрепить рельсовую плеть на ограниченном участке плети в ее середине. Это требуется тогда, когда в середине плети возникло местное увеличение продольной силы (растягивающей или сжимающей) из-за производства работ или из-за угона пути.

Наибольшее местное отступление от установленного температурного режима возникает при работе машины с подрезным ножом, например, ЩОМ-4. В начале работы происходит отклонение температуры закрепления на 15 °С в сторону ее повышения, а в конце — на 15 °С в сторону понижения. С учетом этого в ТУ-2000 (см. табл. 4.4) установлены допустимые отступления от температуры закрепления во время работы машин. Изменение температуры закрепления в сторону повышения не опасно и в процессе эксплуатации до наступления морозов практически исчезает в результате самоперераспределения вдоль рельсовой плети. Изменение же температуры закрепления в сторону ее понижения может вызвать выброс.

Если нарушены требования ТУ-2000 (табл. 4.4), то выброс может произойти в конце работы машины. Потеря устойчивости бесстыкового пути может произойти после работы машины, если требования таблицы 4.4 не нарушены, а температура рельсов возросла. Чтобы этого не произошло, в ТУ-2000 (см. табл. 4.5) даны длины ограниченных участков (от 60 до 150 м), на которых требуется произвести перезакрепление после работы щебнеочистительной машины с подрезным ножом.

Перезакрепление на ограниченном участке бесстыкового пути требуется производить при работах, связанных с восстановлением рельсовых плетей контактной сваркой. На угоняемом участке такое перезакрепление можно произвести только после прекращения процесса угона. При значительном угоне для ввода рельсовой плети в оптимальный интервал может потребоваться ее разрезка на части до 1000 м. Затем, после ликвидации причин угона и закрепления плетей при оптимальной температуре, следует возобновить их соединение сваркой.

На концевых 150 — 200-метровых участках при высокой температуре закрепления с целью предотвращения образования больших зазоров зимой может потребоваться перезакрепление плети на более низкую температуру в пределах оптимального интервала. При первоначальном закреплении плети во время высоких температур на ее конце в путь укладывают укороченный рельс (например, 12, 46 м) и в запасе нормальный (12, 50 м) рельс. При понижении температуры укорченный рельс на конце плети заменяют на нормальный, создавая при этом нулевой зазор.

Чтобы получить нулевые зазоры, перед сменой рельсов нужно осторожно раскреплять конец с остановкой до того момента, пока впритирку не станет возможным вставить новый рельс взамен укороченного, после чего сразу закрепляют стыковые болты с максимальной затяжкой.

Admin добавил 07.06.2011 в 13:31
Вы можете дополнить или изменить данную статью, нажав кнопку Редактор

Источник

Температурный выброс пути

Температурный выброс пути — характерное изменение пути в плане в результате самопроизвольной разрядки температурного напряжения в рельсах железнодорожного пути. За время около 0,2 с образуется резкое искривление рельсов (до 0,3—0,5 м на длине 20—40 м) с несколькими волнами в горизонтальной плоскости. Рельсы приобретают остаточные деформации и становятся непригодными для работы в пути, часть шпал раскалывается, щебень с балластной призмы отбрасывается. Выброс пути является серьёзной угрозой безопасности движения поездов, при возникновении выброса пути движение поездов на участке закрывается.

Одной из версий крушения поезда «Аврора» являлся выброс пути.

Содержание

Причины образования

Рельс длиной l, нагретый на Δt, удлинился бы на величину λt:

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.,

Однако удлинению рельса препятствуют сила трения в накладках стыка и силы сопротивления в опорах. Для упрощения расчётов силы сопротивления в опорах заменяются погонным сопротивлением p – суммой сил сопротивления отнесённой к длине участка. В рельсе образуется деформация сжатия:

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.,

где PH – сила сопротивления в стыке;
E = 2,06·10 5 МПа — модуль упругости рельсовой стали;
F — площадь сечения рельса.

Приравнивая λtσполучаем температурный перепад, при котором преодолевается сила трения в накладках:

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.,

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо.

На концах рельса появятся подвижные участки длиной lt, которые по мере возрастания температурного перепада будут увеличиваться, а в середине рельс останется неподвижным. Сила, препятствующая удлинению рельса:

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо..

Если годовые температурные деформации рельсов превышают наибольшие конструктивные зазоры (21 мм для Р50 и 23 мм для Р65 и Р75), то зимой зазоры растягиваются, и возникает опасность среза стыковых болтов, а летом зазоры замыкаются, и возникает торцевое давление рельсов друг на друга. При этом в рельсе могут возникать значительные сжимающие силы, которые при неблагоприятных обстоятельствах могут привести к нарушению устойчивости пути — температурному выбросу.

Предотвращение

При укладке звеньевого пути стыковые зазоры должны устанавливаться в зависимости от температуры рельсов во время укладки. При эксплуатации звеньевого пути, по условию его устойчивости, допускается иметь не более двух нулевых зазоров подряд, кроме случаев, когда эти зазоры являются номинальными.

В бесстыковом пути удлиняются или укорачиваются только концы рельсовых плетей, средняя часть плети остаётся неподвижной. Возникающее в неподвижной части рельса напряжение σ не зависит от типа и длины рельса.

к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо фото. картинка к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть фото к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо. смотреть картинку к чему могут привести температурные силы в рельсовых плетях сдо..

Изменение температуры рельса на 1 °С вызывает изменение напряжения на 2,5 МПа. При движении подвижного состава растягивающие напряжения в рельсе достигают 100—140 МПа, сжимающие – 120—160 МПа.

Бесстыковые рельсовые плети закрепляются в определённом температурном интервале. По условиям прочности рельса и устойчивости пути определяются допустимые напряжения растяжения и сжатия и соответствующие им перепады температур Δtр и Δtс. Отнимая от наивысшей температуры рельса Δtр получаем минимальную температуру закрепления, прибавляя к минимальной температуре рельса Δtс — максимальную температуру закрепления. Закрепление рекомендуется производить при температуре лежащей в верхней трети расчётного температурного интервала.

При отличии температуры рельса при закреплении от оптимальной, рельсовая плеть вводится в температурный режим путём принудительного изменения её длинны при помощи гидравлического натяжного устройства. Если диапазон температур закрепления меньше 7—10 °C или даже отрицательный, то эксплуатация бесстыкового пути температурно-напряжённого типа невозможна без разрядок напряжения. Для этого используются уравнительные плети, рельсы в которых периодически заменяются на более длинные или более короткие, либо уравнительные приборы.

Литература

Железнодорожный путь / Т. Г. Яковлева, Н. И. Карпущенко, С. И. Клинов, Н. Н. Путря, М. П. Смирнов; под ред. Т. Г. Яковлевой. М.: Транспорт. 1999. 405 с.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *