Модернізація колії з укладанням рейкових плітей довжиною з блок-дільницю (стр. 5 из 13)
α1 - глибина ізольованої нерівності на колесі, α 1 = 2/З α, α 1= 0,047 см;
; 
; 
- середньоквадратичне відхилення сили 
, кг 
; (3.17) 
, (3.18)де К0 - для електровозних коліс Ко = 0,231;
d - діаметр коліс, d = 105 см;
; 
; 
.Ординати лінії впливу вигинаючого моменту у розрахунковому зрізі визначаються за формулою
µі = t 
(cos kxi - sin kxi), (3/19)
де хі - відстань між розрахунковими зрізами.
Розрахункові схеми для визначення величин еквівалентного навантаження Рекв приведені на рисунку 3.
Рисунок 3 - Розрахункова схема для визначення величин еквівалентного навантаження
а) РІекв; б) РІІекв.
;σкп =
;σкг =
.Нормальна напруга під підкладкою на поверхні шпали визначається по формулі
σш =
, (3.20)д е
- площа підкладки, см2.Напруги на поверхні баласту під нижньою постелю шпали визначається по формулі
σб =
, (3.21)де
- ефективна опорна площа напівшпали з урахуванням їі вигину, см2;Q - величина тиску на напівшпалу в підрейковому зрізі, кг;
Q =
, (З.22)де l - відстань між вісями шпал, l= 50 см; РІІекв - еквівалентна одиночна вертикальна сила, до якої зведена дія колісних навантажень при визначенні величини тиску на шпалу, кг;
, (3.23)де
- ординати лінії впливу для вертикальної поперечної сили врозрахунковому зрізі, які розміщені під вісями, що навантажують рейку;
= 
(cos кхi + sin кхi); (3.24) 
;σш =
;σб =
.Розраховані напруги в елементах верхньої будови колії не перевищують допустимих напруг, величини яких приведені у методичних вказівках до дипломного проектування № 3166. Виходячи з цього роблю висновок, що потужність верхньої будови колії відповідає тим навантаженням, які діють на залізничну колію в даних конкретних умовах експлуатації.
3.4 Розрахунок безстикової колії на стійкість
Умови стійкості безстикової колії проти викиду визначаються значенням критичних стискаючих сил в рейкових плітях. Величина критичної сили може бути підрахована за формулами К.Н. Міщенко, С.П. Першина або визначена за експериментальними даними (графіками або емпіричними формулами) Е.М. Бромберга.
3.4.1 Розрахунок за формулами проф.К.Н. Міщенко
Професор К.Н. Міщенко, застосувавши енергетичний метод, розробив теоретичні основи розрахунку стійкості безстикової колії з урахуванням реальних умов його роботи. Користуючись розробленою теорією розрахунку, він запропонував спрощені розрахункові формули. Стійкість безстикової колії в горизонтальній площині на прямій перевіряється по формулах
; (3.25), 
. (3.26)Стійкість безстикової колії в горизонтальній площині на кривій ділянці шляху перевіряється по формулах
; (3.27), 
, (3.28)де
поздовжня стискаюча критична сила, що діє в рейках, при якій можлива втрата стійкості колії, кг; 
площа поперечного перетину однієї рейки, см 2 (додат.3МВ № 3167);
момент інерції рейкошпальної решітки в горизонтальній площині, см 2; для практичних розрахунків можна приймати: при залізобетонних шпалах - 5І;де І - момент інерції поперечного перетину рейки у горизонтальній площині (додат.3 МВ № 3167);
; 
погонний опір поперечному переміщенню рейкошпальної решітки,кг/см;
те ж, поздовжньому переміщенню, кг/см; 
довжина хвилі викривлення колійної решітки при викиді, см; 
найменший радіус кривої на ділянці укладання безстикової колії.При епюрі шпал 1840 шт/км: P = 13 кг/см, q = 8,5 кг/см; при епюрі шпал 2000 шт/км: Р = 14 кг/см, q = 9,0 кг/см. таблицю 1.
Таблиця 3.1 - Розрахунок безстикової колії на міцність
 |  |  |
| 20000 | 10221,79 | 256166,70 |
| 40000 | 7227,896 | 252088,17 |
| 60000 | 5901,55 | 247254,47 |
| 80000 | 5110,89 | 242081,89 |
| 100000 | 4571,32 | 236814,71 |
| 120000 | 4173,03 | 231600,77 |
| 140000 | 3863,47 | 226527,70 |
| 160000 | 3613,95 | 221644,94 |
| 180000 | 3407,26 | 216977, 20 |
| 200000 | 3232,41 | 212533,95 |
Максимальну температурну силу, що допускається, при цьому визначаю з урахуванням коефіцієнта запасу, рівного 1,2
. (3.29) 
Рисунок 4 - Графічне визначення
і по формулах К.Н. Міщенко3.4.2 Розрахунок по формулі С.П. Першина
С.П. Першин запропонував метод розрахунку з урахуванням початкових нерівностей і змінної жорсткості рейкошпальної рами (по лінійному закону залежно від кута повороту рейок щодо шпал).
Він на підставі енергетичних умов рівноваги вивів формулу для визначення закритичної сили N3, що приводить до викиду колії у горизонтальній площині. В результаті ряду спрощень і багатоваріантних чисельних розрахунків формула набула наступного вигляду
; (3.30)де
- параметри, що залежать від типу рейки і плану лінії; 
- середній ухил початкової нерівності в плані, приймається рівним 2-3 (для прямих - 
= 2%, для кривих - 
= 2,5-3,0%);