Разработка стенда для вывешивания и сдвига рельсошпальной решетки (стр. 3 из 16)
, (3)где qпр – погонный вес путевой решетки, qпр = 6500 Н/м [10]; qб – погонное сопротивление балласта подъему, qб = 9500 Н/м [10]; к – коэффициент, зависящий от типа верхнего строения пути, к = 196 Н/м [10].
Н/м. 
Н. 
, (4)где кд – поправочный коэффициент, кд = 1,2 [10]; дополнительные изгибающие моменты Мда и Мдб ,
[10]. 
, (5) 
, (6)где Рпр - продольное усилие растяжения двух рельсовых нитей, Н [10];
- угол поворота рельсов, рад [10]. 
, (7) 
. 
, (8)где М1 - реактивный изгибающий момент ,
[10]; R1 - реактивное усилие, Н [10]. 
, (9) 
, (10) 
. 
. 
. 
.Реактивное усилие R2, Н [10]:
, (11) 
Н.Расчет усилий вывешивания рельсошпальной решетки по формулам (1) – (11) при различных величинах Hвыв сведен в таблицу 1.
Таблица 1 – Усилия вывешивания РШР при величине L=18,1 м
| Величина вывешивания решетки Hвыв, м | 0,05 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,25 |
| Погонное сопротивление подъему q, Н/м | 15990,2 | 15980,4 | 15970,6 | 15960,8 | 15951 |
| Основное усилие подъема решетки Р, Н | 168376,8 | 191953,7 | 215530,5 | 239107,4 | 262684,2 |
| Реактивное усилие R1 , Н | -60522,9 | -48645,8 | -36768,7 | -24891,5 | -13014,4 |
| Реактивное усилие R2 , Н | -60522,9 | -48645,8 | -36768,7 | -24891,5 | 13014,4 |
| Граничный реактивный момент M1 , Н м | -55593,2 | 1983,1 | 51627,2 | 105237,3 | 158847,5 |
| Угол поворота рельсов в, рад | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Продольное усилие растяжения Рпр, Н | 86328 | 184428 | 282528 | 380628 | 478728 |
| Дополнительный изгибающий моментМда, Н м | 4316,4 | 18442,8 | 42379,2 | 76125,6 | 119682 |
| Дополнительный изгибающий момент Мдб, Н м | 4316,4 | 18442,8 | 42379,2 | 76125,6 | 119682 |
| Дополнительное усилие подъема Рдоп, Н | 1144,7 | 4890,9 | 11238,7 | 20188 | 31738,9 |
| Суммарное усилие вывешивания Рсум, Н | 169521,5 | 196844,6 | 226769,2 | 259295,4 | 294423,1 |
Вывод: из расчетов, приведенных в таблице 1, видно, что при базе платформы 19950 мм, подъемно-рихтовочное устройство сможет произвести вывешивание решетки на величину меньше 200 мм при максимальном усилии на штоках гидроцилиндров вывешивания – 250 кН.
2.2.1.2 Расчетный случай №2
Исходные данные: длина защемленного рельса в пролете стенда L: 15,41 м; расстояние от оси ПРУ до ближайшей точки защемления рельса колесной парой передней тележки ар: 9,05 м; расстояние от оси ПРУ до ближайшей точки защемления рельса колесной парой задней тележки bp: 6,36 м; величины вывешивания путевой решетки Hвыв , м: 0,01; 0,05; 0,1; 0,15; 0,2, 0,25.
Расчетная схема изображена на рисунке 12. Расчет усилий вывешивания рельсошпальной решетки сведен в таблицу 2.
Расчет усилий вывешивания Рсум произведен по формулам (1) – (11) и сведен в таблицу 2.
Рисунок 12 – Расчетная схема №2 к определению усилия вывешивания РШР
Рисунок-12. Расчётная схема №3.для определения усилий вывешивания
Таблица 2 – Усилия вывешивания РШР при величине L=15,41 м
| Величина вывешивания решетки Hвыв, м | 0,01 | 0,05 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,25 |
| Погонное сопротивление подъему q, Н/м | 15998,1 | 15990,2 | 15980,4 | 15970,6 | 15960,8 | 15951 |
| Основное усилие подъема решетки Р, Н | 135554,8 | 169155,5 | 211156,4 | 253157,3 | 295158,2 | 337159 |
| Реактивное усилие R1 , Н | -49391,5 | -31019,8 | -187385,3 | 14909,7 | 37874,5 | 60839,2 |
| Реактивное усилие R2 , Н | -135580 | -170542,3 | -217081,6 | 266772,7 | 319615,5 | 375609,9 |
| Граничный реактивный момент M1 , Н м | -36238,3 | 33407,9 | -20202,2 | 207523,6 | 294581,4 | 381639,3 |
| Угол поворота рельсов в, рад | -0,019 | -0,028 | -0,673 | -0,048 | -0,059 | -0,069 |
| Продольное усилие растяжения Рпр, Н | 7848 | 86328 | 184428 | 282528 | 380628 | 478728 |
| Дополнительный изгибающий момент Мда, Н м | 1446,9 | 25838,2 | 1058199,9 | 165722,5 | 277911,2 | 418240,9 |
| Дополнительный изгибающий момент Мдб, Н м | -883,2 | -10808,3 | -712259,4 | -44301,8 | -65681,8 | -90133,9 |
| Дополнительное усилие подъема Рдоп, Н | 25,2 | 1386,8 | 5925,3 | 13615,4 | 24457,3 | 38450,9 |
| Суммарное усилие вывешивания Рсум, Н | 135580 | 170542,3 | 217081,6 | 266772,7 | 319615,5 | 375609,9 |
Вывод: из расчетов, приведенных в таблице 2, видно, что при базе платформы 17260 мм, подъемно-рихтовочное устройство сможет произвести вывешивание решетки на величину меньше 150 мм при максимальном усилии на штоках гидроцилиндров вывешивания – 250 кН.
2.2.1.3 Расчетный случай №3
Исходные данные: длина защемленного рельса в пролете стенда L: 12,72 м; расстояние от оси ПРУ до ближайшей точки защемления рельса колесной парой передней тележки ар: 9,05 м; расстояние от оси ПРУ до ближайшей точки защемления рельса колесной парой задней тележки bp: 3,67 м; величины вывешивания путевой решетки Hвыв , м: 0,01; 0,05; 0,1; 0,15; 0,2, 0,25.
Расчетная схема изображена на рисунке 13. Расчет усилий вывешивания рельсошпальной решетки Рсум произведен по формулам (1) – (11) и сведен в таблицу 3.
Рисунок 13 – Расчетная схема №3 к определению усилия вывешивания РШР
Таблица 3 – Усилия вывешивания РШР при величине L=12,72 м
| Величина вывешивания решетки Hвыв, м | 0,01 | 0,05 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,25 |
| Погонное сопротивление подъему q, Н/м | 15998 | 15990,2 | 15980,4 | 15970,6 | 15960,8 | 15951 |
| Основное усилие подъема решетки Р, Н | 148548 | 247019,8 | 370109,5 | 493199,2 | 616288,9 | 739378,6 |
| Реактивное усилие R1 , Н | -73520,2 | -60547,1 | -44330,8 | -28114,5 | -11898,2 | 4318,1 |
| Реактивное усилие R2 , Н | 18573,1 | 104171,6 | 211169,6 | 318167,6 | 425165,7 | 532163,8 |
| Граничный реактивный момент M1 , Н м | -109026,4 | -55666,3 | 11033,8 | 77733,9 | 144433,9 | 211134,1 |
| Угол поворота рельсов в, рад | 0,003 | 0 | -0,004 | -0,008 | -0,012 | -0,016 |
| Продольное усилие растяжения Рпр, Н | 7848 | 86328 | 184428 | 282528 | 380628 | 478728 |
| Дополнительный изгибающий момент Мда, Н м | -231,8 | 4298,7 | 25168,2 | 63042,3 | 117920,7 | 189802,8 |
| Дополнительный изгибающий момент Мдб, Н м | 172,5 | 4323,6 | 15715,5 | 33999,8 | 59176,6 | 91246,3 |
| Дополнительное усилие подъема Рдоп, Н | 25,661 | 1983,7 | 8475,8 | 19476,3 | 34985,2 | 55002,5 |
| Суммарное усилие вывешивания Рсум, Н | 148573,7 | 249003,5 | 378585,3 | 512675,5 | 651274,1 | 794381,1 |
Вывод: из расчетов, приведенных в таблице 3, видно, что при базе платформы 14570 мм, подъемно-рихтовочное устройство сможет произвести вывешивание решетки на величину около 50 мм при максимальном усилии на штоках гидроцилиндров вывешивания – 250 кН.