что такое фактическая температура закрепления рельсовой плети

Температура закрепления плетей

Температура закрепления плетей бесстыкового пути — самая важная техническая характеристика конструкции, влияющая на устойчивость рельсо-шпальной решетки; возможность производить те или иные путевые работы; на степень раскрытия зазоров в стыках; в некоторой (относительно незначительной степени) на усталостную прочность. Поскольку с точки зрения безопасности движения обеспечение устойчивости бесстыкового пути примерно на порядок более существенная задача, чем задача обеспечения прочности, необходимо, чтобы не менее девяти десятых времени в году рельсовые плети находились в растянутом состоянии и не более десятой — в сжатом. Такое соотношение обеспечивается достаточно высокой температурой закрепления плетей в оптимальном температурном интервале, который регламентируется ТУ-2000 (табл. 3.1). В этой таблице рекомендовано закреплять рельсовые плети на дорогах юга России при температуре 35 ±5 °С, на дорогах средней полосы — при 30 ±5 °С, на дорогах с самым суровым климатом — при 25 ±5 °С. В кривых участках пути с радиусом менее 500 м ограничения оптимального интервала более жесткие — с увеличением среднего значения до 5 °С. В ТУ-2000 закреплено требование о необходимости проводить укладку рельсовых плетей бесстыкового пути на постоянный режим работы при оптимальной температуре. Выполнение этого требования обеспечивает не только устойчивость рельсо-шпальной решетки в процессе эксплуатации (для этого запас достаточно большой), но создает удобства для планирования и выполнения большинства видов ремонтных работ в любое время года за исключением нескольких часов в самое жаркое время.

При укладке пути учитывается также расчетный температурный интервал закрепления. Соблюдение интервала обеспечивает прочность и устойчивость, но, если рельсовые плети будут закреплены в нижней его половине, то почти все лето, а также в периоды поздней весны и ранней осени, в дневное время невозможно выполнение большинства путевых работ без предварительного перезакрепления плетей. Расчетный температурный интервал определяется верхней (max t3) и нижней (min t3) границами закрепления рельсовых плетей. Верхняя граница определяется разницей между минимальной из минимальных температур рельса (t min min) и максимально допустимым понижением температуры рельсов [дельта t] по условию прочности (дано в Приложении 3 ТУ-2000).

Условие прочности определяется неравенством:

Коэффициенты запаса указаны в ТУ-2000: К3= 1,3 — для рельсов первого срока службы и старогодных рельсовых плетей, прошедших диагностирование и ремонт в стационарных условиях или профильное шлифование, К3= 1,4 — для рельсов, пропустивших нормативный тоннаж или переуложенных без шлифовки.

В ТУ-2000 максимальные кромочные напряжения ак определяются при условии вероятности 0,6 % превышения расчетного значения вертикальной силы от колеса фактической, возникающей в расчетном сечении рельса. Максимальное напряжение [с] =400 МПа — для термоупрочненных рельсов и [а] = 350 МПа — для незакаленных.

Максимальное допускаемое понижение температуры рельсов по условию прочности рассчитывается по следующей формуле:

Источник

Закрепление плети бесстыкового пути

Закрепление плети бесстыкового пути. При изменении температуры рельс меняет длину, поэтому болтовые отверстия в рельсах делают больше, чем диаметр болтов.

При нормальных размерах болтов и отверстий, а также расстояний между ними возможно изменение величины зазора между торцами рельсов от 0 до 21 мм.

Фактическое удлинение или укорочение рельсов несколько меньше теоретического, так как силы трения от зажатия концов рельсов в стыковых накладках и трения в промежуточных скреплениях стремятся удержать рельс на месте.

Когда рельс вследствие этого удлиняется от повышения температуры, он испытывает сжатие, а когда укорачивается от понижения температуры, — растяжение.

Если фактические сдвижки концов рельсов, которые вызваны сменой температуры, полностью компенсируются за счет стыкового зазора, этот рельс считается рельсом нормальной длины.

При самой высокой температуре зазоры у таких рельсов могут становиться равными нулю, а при самой низкой — 21 мм.

Если длина рельса такова, что для компенсации её температурного изменения недостаточно нормального размера стыкового зазора и полное раскрытие или смыкание зазора наступает раньше, чем его температура достигнет минимума или максимума, то такой рельс считают длинномерным для данных условий.

Чем больше в длину рельс, тем большую силу трения в промежуточных скреплениях приходится преодолевать средней его части при удлинении или укорочении, когда изменяется его температура.

При этом температурная сила, сжимающая или растягивающая середину рельса, равна сумме силы трения в стыке Р_ст и сил трения в промежуточных скреплениях на протяжении половины длины рельса, равных:

где Р_ск — сила трения в промежуточных скреплениях, приходящаяся на единицу длины рельса.

По мере увеличения длины рельсовой плети наступает момент, когда средняя часть плети уже не может преодолеть сопротивления в скреплениях и, следовательно, не может изменять длину; при колебаниях температуры смещаются только концевые части плети.

Плеть, у которой температурные деформации (удлинение или укорочение) распространяются только на концевые участки, а средняя ее часть не может изменять длину при изменении температуры, называют бесстыковой рельсовой плетью.

Основное отличие бесстыкового пути от звеньевого — это наличие в рельсовых плетях значительных продольных усилии, которые вызваны изменениями температуры.

При повышении температуры рельсовых плетей по соотношению с температурой их закрепления в них начинают возникать продольные силы сжатия, а при понижении температуры – силы растяжения.

Эти силы численно равны силам, которые понадобилось бы приложить свободной в закрепление плети бесстыкового пути, чтобы сжать или растянуть ее настолько, насколько она должна была бы, но не может удлиниться или укоротиться вследствие изменения температуры.

Расчет показывает, что эти силы вызывают напряжения сжатия или растяжения в рельсовой плети 2,5 МПа на каждый градус повышения или понижения температуры рельсовой плети по сравнению с температурой её при укладке (закреплении).

Полученная разность определяет допустимые температурные напряжения. Поделив эту разность на 2,5 МПа, получим то наибольшее количество градусов, на которое температура рельсовой плети может отличаться от её температуры на закрепление плети бесстыкового пути:

В ясную погоду от нагрева солнцем температура рельса может превышать температуру воздуха до 20 °С.

Кроме расчета на прочность при сжатии плетей, происходящем летом, проверяют ещё и степень устойчивости пути против температурного выброса.

В зависимости от плана участка, типа рельсов, конструкции скреплений, шпал, балласта в каждом конкретном случае наибольшее количество градусов t_с, на которое можно допустить повышение температуры рельсовой плети по сравнению с её температурой при укладке, определится или из условий устойчивости в зависимости от того, какая из этих величин окажется меньше.

При укладке бесстыкового пути должно быть соблюдено условие:

где [Т] — допускаемая годовая амплитуда колебаний температуры рельса бесстыкового пути;

Т_а — годовая амплитуда колебаний температуры рельса по местным условиям (от Т_min до Т_max).

где [∆t_з] – интервал изменения температуры рельсов, в пределах которого допускается производить работы по закреплению рельсовой плети в пути;

Такой температурно-напряжённый бесстыковой путь наиболее эффективен, так как не требует сезонных разрядок температурных напряжений.

Если годовая амплитуда колебаний температуры рельса Т_а так велика, что Т_а > [Т], то применить можно лишь температурно-напряжённый бесстыковой путь с периодической (сезонной) разрядкой напряжений. При таком пути годовую амплитуду колебаний температуры рельсовой плети делят на части.

Весной и осенью ежегодно освобождают от закрепление плети бесстыкового пути и имеющиеся в ней температурные напряжения ликвидируют. Это, конечно, усложняет текущее содержание пути.

В соответствии с большими продольными силами, возникающими в бесстыковой рельсовой плети при изменениях температуры, к такой конструкции пути предъявляются повышенные требования.

Рельсы применяют с необходимым запасом прочности для восприятия суммарных напряжений от поездной нагрузки и изменений температуры.

Перед укладкой бесстыкового пути пучины и просадки должны быть ликвидированы, другие неустойчивые места земляного полотна оздоровлены, а толщина балластного слоя приведена в соответствие с типом верхнего строения.

Шпалы укладывают железобетонные не менее 1840 шт./км в прямых и пологих кривых и 2000 шт./км в кривых радиусам 1200 м и менее.

Скрепления применяют раздельные; при железобетонных шпалах — постоянным прижатием рельсов к подкладкам, обеспечивающим погонное сопротивление сдвигу рельсовой нити вдоль пути 25…30 Н/м.

Для компенсации изменений длины концевых частей рельсовых плетей при изменениях температуры между концами плетей укладываются уравнительные рельсы.

Такие рельсы укладывают в количестве трех пар длиной по 12,5 м, если соединяемые полуплети имеют в сумме длину 600 м и более, или двух пар, если длина двух полуплетей менее 600 м.

При рельсах Р75 укладывают три пары уравнительных рельсов, а если понижение температуры по отношению к температуре закрепления более 70 °С — четыре пары.

При необходимости устройства изолирующего стыка укладывают по четыре пары уравнительных рельсов, и изолирующий стык располагают между второй и третьей парами.

При применении изолирующего рельса с клееболтовым стыком в середине укладываются три пары уравнительных рельсов, из них средний длиной 12,5 м изолирующий.

Уравнительные рельсы создают возможность, если это необходимо, произвести разрядку температурных напряжений, для ремонта пути или по техническим указаниям содержания бесстыковой плети.

В путь с сезонными разрядками напряжений на зиму укладывают уравнительные рельсы длиной по 12,5 м, а на лето — укороченные (отдельные рельсы или все в зависимости от температуры) длиной 12,46; 12,42; 12,38 м.

Когда в пути лежит комплект уравнительных рельсов по 12,5 м, то в запасе на стеллажах хранят комплект укороченных, и наоборот.

Кроме того, в покилометровом запасе лежит ещё рельс длиной от 8 до 11 м на случай работ по восстановлению рельсовой плети при обнаружении в ней недопустимого дефекта.

Источник

Содержание и ремонт бесстыкового пути

Методика определения фактической температуры закрепления плетей. Особенности производства работ по текущему содержанию железнодорожного пути. Восстановление целостности рельсовой плети и её температурного режима работы. Регулировка напряжений в рельсах.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Содержание и ремонт бесстыкового пути

1.1 Общие требования

1.2 Угон плетей и контроль за изменением температурного режима их работы

1.2.1 Общие положения

1.2.2 Контроль за изменением температурного режима работы плетей

1.2.3 Методика определения фактической температуры закрепления плетей с использованием системы контроля за продольными подвижками плетей относительно «маячных» шпал

1.3 Особенности производства работ по текущему содержанию пути

1.4 Восстановление целостности рельсовой плети и её температурного режима работы

1.5 Разрядка и регулировка температурных напряжений в рельсовых плетях

1.6 Принудительный ввод плетей в оптимальную температуру закрепления

1. Содержание и ремонт бесстыкового пути

железнодорожный путь рельса плеть

1.1 Общие требования

Для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути вновь укладываемые плети должны закрепляться при оптимальной температуре в соответствии с Распоряжением от 1 октября 2009 г. №2022Р «Об установлении временных норм эксплуатации бесстыкового пути» (см. прил. 1.7).

Температура закрепления (tз) короткой рельсовой плети считается средняя из температур, измеренных в начале и конце работ при условии закрепления плети не реже, чем на каждой шестой шпале.

Разница температур закрепления соседних коротких плетей, составляющих длинную плеть, не должна превышать 5єС, а суммарная разность по всей длине плети 10єС.

Разница между температурами закрепления правой и левой рельсовых нитей не должна превышать 10єС, чтобы избежать эксцентриситета температурных сил в путевой решётке, снижающих запас устойчивости пути против выброса.

Плети закрепляют машинами гайковёртами от первого сварного стыка по ходу укладки. Закрепление коротких плетей вручную выполняют от середины к концам.

При выполнении путевых работ, связанных с изменением устойчивости всей рельсошпальной решётки (рихтовка, выправка, подъёмка пути, машинная очистка балласта и т.д.), температура закрепления бесстыкового пути определяется как средняя из температур закрепления правой и левой нитей.

При выполнении работ на одной рельсовой нити (восстановление целостности рельсовой плети, смена элементов промежуточных скреплений и т.д.) для определения возможности выполнения работ в расчёт принимают температуру закрепления плети, на которой производят работы.

В случаях, когда не представляется возможность укладки плетей в период действия оптимальных температур, следует принимать меры для введения плетей в необходимый температурно-напряженный режим, в соответствии с прил. 1.1, подразделы. 4.6 или 4.7.

Известно, что в плетях бесстыкового пути при изменении температуры рельсов относительно их температуры закрепления появляются продольные температурные силы, поэтому все работы по текущему содержанию и ремонту бесстыкового пути можно производить при допускаемых изменениях температуры рельсовых плетей (tдоп) относительно температуры закрепления (tз).

Допускаемые изменения температуры зависят от вида путевых работ, предельной высоты подъёмки пути, размера сдвижки при рихтовке, а также от плана линии. Численные значения их (см. прил. 1.1 табл. 4.1) определены экспериментально, и они обеспечивают безопасное выполнение путевых работ.

Перед началом выполнения работ руководитель обязан определить температуру рельсов, сравнить её с температурой закрепления (tз) и выяснить ожидаемое изменение температуры рельса к моменту завершения работ. В период выполнения работ температура рельсов контролируется с помощью переносных термометров.

При температурах рельсов, превышающих температуру закрепления (tз), указанную (прил. 1.1 табл. 4.1), производить работы, связанные с ослаблением сопротивления бесстыкового пути боковому и вертикальному перемещению не допускается.

Поэтому, выполнять такие работы летом следует утром или вечером и планировать их, руководствуясь прогнозами дорожных геофизических станций.

Контроль за температурой рельсов ведётся постоянно на температурных стендах дистанций пути, определяемых геофизической станцией дороги, а также на стендах дорожных метеостанций.

Длительные и суточные прогнозы температур рельсов сообщаются руководству дистанции пути и дорожным мастерам для планирования путевых работ и для принятия необходимых мер безопасности в период действия экстремальных температур рельсов.

Перед наступлением жаркого периода надо проверить состояние балластной призмы, положение пути в плане, при обнаружении мест осыпания балласта, уменьшение плеча балластной призмы и недостаточного заполнения балластом шпальных ящиков (шпальный ящик заполняется балластом до уровня верхней поверхности средней части шпалы), необходимо провести работы по приведению балластной призмы в соответствие с требованиями ТУ-2000 и Положения о системе ведения путевого хозяйства ОАО «РЖД», утверждённого 30.10.2009г.№2211Р.

При ширине плеча балластной призмы менее 25 см на протяжении более 10 м и ожидаемом повышении температур рельсовых плетей на 15єС и более относительно температуры закрепления ограничивается скорость движения поездов до 60 км/ч или менее, в зависимости от состояния балластной призмы и скреплений.

Летом при жаркой погоде при появлении резких углов в плане, т.е. при отклонении пути в плане по обеим рельсовым нитям 10 мм на 10 м, следует срочно оградить место неисправности сигналами остановки и приступить к устранению неисправности, руководствуясь следующими положениями:

Если после раскрепления изменения длин участков между «маячными» шпалами не превышают 5 мм, то этот участок плети вновь закрепляют. В этом случае расчётный режим восстановлен, и температура закрепления соответствует исходной температуре закрепления.

Если после принятых мер смещения рисок превышает 5 мм, а изменение расстояний между ними превышают 10 мм, то на коротких плетях выполняют разрядку температурных напряжений, а на длинных плетях определяют фактическую температуру закрепления (t0).

1.2.3 Методика определения фактической температуры закрепления плетей с использованием системы контроля за продольными подвижками плетей относительно «маячных» шпал

Контроль за угоном плетей (левой и правой) выполняется периодически во время весенних и осенних осмотров пути и не реже 1 раза в три месяца. Измеряются продольные перемещения кернов относительно створов или рисок относительно «маячных» шпал.

При этом принято считать продольные перемещения кернов или рисок по ходу километров со знаком «+», против хода со знаком «-».

Измерение подвижек сечений производится металлической линейкой или штангенциркулем с точностью до 1 мм.

Изменение длины участка плети (?l0) между рисками на смежных «маячных» шпалах определяют по разнице смещений рисок с учетом знаков:

Если изменение длины участка (?l0) бесстыковой плети между соседними «маячными» шпалами получается со знаком «-«, то это значит, что этот участок укоротился, т. е. он сжат, соответственно этому температура закрепления плети (tз) на этом участке понизилась.

Фактическая температура закрепления t0 на рассматриваемом участке плети длиной l0 определяется из выражения

Для практических целей (для линейных работников) следует определять «потери» начальной температуры закрепления t0 и учитывать их для корректировки температурных режимов выполнения путевых работ на бесстыковом пути, связанных с временным ослаблением устойчивости пути.

В табл. 1.1 приведен пример заполнения формы ведомости регистрации продольных перемещений плетей и расчета фактической температуры закрепления бесстыковых плетей (t0).

Если t0 выходит за пределы [t3], то выявляются зоны растяжения и сжатия плети и производится регулировка напряжений в плети. Регулировка производится со стороны растянутой зоны в сторону сжатого участка плети.

Для определения зон растяжения или сжатия бесстыковых плетей удобно пользоваться графиком изменения температуры закрепления плети. График строится для левой и правой плети.

На рис. 1.4 показан пример построения графика изменения температуры закрепления плети длиной 2202 м. На нем видно, что на участке АВ (500 м), где плеть укоротилась, фактическая нейтральная температура не вышла за нижнюю границу интервала закрепления. На участке ВС (800 м) плеть оказалась растянутой. На участке СЛ (500 м) она сжата, фактическая нейтральная температура вышла за пределы mintз (отрезок ДК). Значит, при наступлении соответствующей температуры на участке СЛ надо обязательно снять напряжение разрядкой, то же желательно сделать и на участке АВ. Однако в последнем случае фронт работ может быть сокращен до 300 м.

В соответствии ТУ-2000, если после обнаружения укорочения плети или её части (при смещении рисок «внутрь» контрольного 100 метрового участка) ожидается повышение температуры рельсов в прямых и кривых R?800 м более чем на 30С, а в кривых с меньшими радиусами более чем на 20С, то на период до выполнения регулировки температурных напряжений ограничивается скорость движения до 40 км/ч.

1.3 Особенности производства работ по текущему содержанию пути

По разным источникам считается, что на текущее содержание бесстыкового пути требуется примерно в два раза меньше затрат, чем на текущее содержание звеньевого пути. Экономия затрат складывается прежде всего из сокращения расходов на подбивку, выправку пути в стыках, разгонку стыковых зазоров и др., а также в результате меньшей динамики и воздействия на путь поездной нагрузки продлеваются сроки службы элементов верхнего строения пути.

На начальном этапе применения бесстыкового пути на многих дистанциях была совершена типичная ошибка, заключающая в том, что из-за более солидного внешнего вида нового верхнего строения пути, не требуется заниматься текущем содержанием конструкции первые годы эксплуатации.

В результате такого отношения через небольшой промежуток времени начинался угон рельсовых плетей и вытекающие последствия, т.е. нарушение безопасности движения поездов.

В соответствии с ТУ-2000 через две-три недели после укладки плетей, но до сдачи отремонтированного участка бесстыкового пути, представителем дистанции пути совместно с работником путевой машинной станции проводится обследование бесстыкового пути с проверкой: усилия затяжки клеммных, закладных, стыковых болтов, шурупов; положения прокладок-амортизаторов; возможных продольных перемещений (угона) плетей; осыпаний балласта. Обнаруженные неисправности должны быть устранены.

В течение двух-трёх месяцев желательно провести шлифовку рельсовых плетей.

Для повышения устойчивости бесстыкового пути требуется содержать балластную призму в установленных размерах, не допускать осыпания щебня по откосам призмы, увеличение крутизны откосов, уменьшение плеча призмы, и количества балласта в шпальных ящиках ниже нормы, особенно в местах примыкания к мостам.

В зоне уравнительных пролетов и на длине температурно-подвижных концов («дышащих») плети дополнительно необходимо планировать и производить ремонт с обязательным устранением выплесков, переборкой и заменой износившихся деталей скреплений, наплавкой или заменой уравнительных рельсов, а также другие работы.

Все работы, которые связаны с временным ослаблением устойчивости рельсошпальной решетки против выброса, следует производить при температурах рельсов

выполнение работ, связанных с ослаблением сопротивления бесстыкового пути боковому и вертикальному перемещению, не допускается.

Просадки, толчки и перекосы пути разрешается исправлять с помощью укладки или замены подрельсовых прокладок толщиной до 10 мм, если температура рельсов

Расчет длины участка плети на ее подвижном конце, закрепляемом сразу же после его удлинения

lН-з = Nt /r = 717/23 = 31,2 м.

Определение величин смещения рисок при принудительном растяжении плети.

Смещение первой риски, расположенной на расстоянии а1 = 50 м от неподвижного конца плети

Дl1р = б•а1 •Дt2 = 11,8•10-6•50•35•1000 = 21 мм,

Смещение второй риски, расположенной на расстоянии а2 =100 м от неподвижного конца плети

Дl2р = б•а2 •Дt2 = 11,8•10-6 •100•35•1000 = 41 мм.

Смещение последней риски, расположенной на расстоянии 700 м от неподвижного конца плети

Дl14р = б•а14 •Дt2 = 11,8•10-6 •700•35•1000 = 289 мм.

В процессе растягивания плетей правильность выполнения работ контролируется по трем критериям:

— полное расчетное удлинение;

— соответствие расчетного усилия прибора реально приложенному (по отсчету на приборе);

— расчетное равномерное смещение плети в сечениях, отмеченных расчетными рисками.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Разработка основных документов проекта производства работ на восстановление земляного полотна и верхнего строения пути. Технические требования к восстановлению земляного полотна в бреши. Расчеты по обоснованию технологии засыпки воронок на перегоне.

контрольная работа [36,2 K], добавлен 24.04.2013

Знакомство с особенностями организации проведения работ по содержанию дорожного покрытия и земляного полотна дороги в Белоруссии. Рассмотрение методов ликвидации трещин с применением пластификаторов. Анализ мероприятий по зимнему содержанию дорог.

дипломная работа [793,2 K], добавлен 22.04.2016

Оценка физического износа здания. Составление описи работ по текущему ремонту здания. Определение объемов работ по ремонту здания, сметной стоимости ремонтных работ, расхода материалов, численности ремонтных рабочих и продолжительности ремонтных работ.

методичка [65,2 K], добавлен 01.03.2012

Капитальный ремонт зданий как процесс, при котором происходит восстановление строительного объекта, замена изношенных деталей и конструкций на более экономичные и прочные. Перечень работ, производимый при капитальном ремонте, сметная документация.

реферат [562,9 K], добавлен 18.05.2015

Анализ условий эксплуатации автодороги. Технология и организация ремонта дорожной одежды. Технологические карты на производство работ по ямочному ремонту покрытия, содержанию земляного полотна. Расчеты производительности машин и ручного труда рабочих.

курсовая работа [312,0 K], добавлен 28.09.2012

Определение объемов и выбор способов производства земляных работ. Калькуляция трудовых затрат. Технология возведения и разработка графика производства земляных работ и устройства монолитных фундаментов. Расчет параметров режима выдерживания бетона.

курсовая работа [2,4 M], добавлен 18.04.2015

Расчет железных дорог в области устройства и проектирования рельсовой колеи. Проектирование поперечного профиля земляного полотна. Расчет пути в кривых участках, обыкновенного стрелочного перехода. Тип верхнего строения пути, условия его эксплуатации.

курсовая работа [685,7 K], добавлен 07.01.2015

Источник