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时间:2019-06-13
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1、参考算例(一)有关资料ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ115000115000115000115000115000115000180180840180180图1机车轮重与轴距北京地区铺设无缝线路,其机车荷载为:1.轨温:最高轨温:Tmax=62.6℃最低轨温:Tmin=-22.8℃2.轨道特征⑴钢轨:为60kg/m的钢轨、按预期磨耗6mm计算;缓冲区钢轨采用每根长25m的标准轨;⑵轨枕:混凝土Ⅰ型轨枕,每公里铺设1840根;(3)扣件:接头扣件为ф24mm、10.9级螺栓,六孔夹板;中间扣件为弹条Ⅰ型,橡胶垫板;(4)道床:碎石道碴,顶宽3.3m,曲线外侧加宽0.05m
2、。3.线路等级及最小曲线半径(1)线路等级:I级线路;(2)最小曲线半径:Rmin=600m。4.行驶机车东风4型内燃机车;最高行驶速度:Vmax=120km/h;轮重和轴距排列如图1所示。(二)设计步骤和方法1.强度计算10轨道有关资料钢的弹性模量:E=21×104Mpa;钢轨的线膨胀系数:α=0.0000118/℃;轨钢容许应力:[σs]=365Mpa;钢轨对水平轴的惯性矩:Jx=2879cm4;钢轨对竖直轴的惯性矩:Jy=498cm4;轨底断面系数:w1=375cm3;轨头断面系数:w2=291cm3;支座弹性系数:D=300kN/cm;=0.
3、012283/cm支座弹性系数:D=700kN/cm;=0.0153/cm轨枕间距:a=54.5cm。表1已知条件参数TmaxTminEαD钢轨D轨下基础K钢轨K轨下基础数值62.6-22.8210000000.01183000007200000.0122830.015288单位℃℃N/cm2mm/m·℃N/cmN/cmcm-1cm-1参数[σs]JxW1W2PHrFa数值36528793752915700009177.4554.5单位mpacm4cm3cm3NN/cmcm2cm参数f0efopfl0QJyβR数值0.30.30.2400874982
4、60000单位cmcmcmcmN/cmcm4cm参数Lea1B'e'b数值25095501512027.5单位cmcmcmcmcmcm(1)计算∑P0μ①检算钢轨用∑P0μ10表2以第1轮位作为计算轮位∑P0μ计算表计算值轮位∑P0μ(N)项目ⅠⅡⅢⅣP0(N)115000115000115000115000x(cm)01803601200kx02.2114.42114.739μ=1.000-0.1530.008070.00000P0μ(N)115000-17636.915927.7584-0.063498290.8表3以第2轮位作为计算轮位∑P0μ
5、计算表计算值轮位∑P0μ(N)项目ⅠⅡⅢⅣP0(N)115000115000115000115000 x(cm)18001801020kx2.210902.21112.528 μ=-0.153361.0000-0.1530.000P0μ(N)-17636.9115000-17636.90.43179726.6∑P0μ取较大的为98290N②检算轨下基础用∑P0μ表4以第1轮位作为计算轮位∑P0μ计算表计算值轮位∑P0μ(N)项目ⅠⅡⅢⅣP0(N)115000115000115000115000x(cm)01803601200kx02.75185955
6、95.50418.346μ=1.0-0.0350.000030.00000P0μ(N)115000-3999.7413.9280.00049111004表5以第2轮位作为计算轮位∑P0μ计算表计算值轮位∑P0μ(N)项目ⅠⅡⅢⅣP0(N)115000115000115000115000x(cm)18001801020kx2.75202.75215.598μ=-0.03481.00000-0.03480.00000P0μ(N)-3999.741115000-3999.741-0.017110700110∑P0μ取较大的为111004N(2)钢轨静弯矩计
7、算(见课本P73例题)N·m(3)轨枕上静压力计算(为检算轨下基础做准备)(4)轨枕上的动压力计算Rd=(1+α+β)R0=(1+0.36+0.15)*46244=69829N(5)钢轨动弯矩计算钢轨动弯矩Md:Md=(1+α+β)f·M0速度系数α:偏载系数β:采取未被平衡欠超高Δh=75mmβ=0.002·Δh=0.002×75=0.15横向水平力系数f:f=1.6所以Md=(1十0.48十0.15)×1.6×20006=52175N·m(6)钢轨动弯应力计算轨底动弯应力σ1:MPa轨头动弯应力σ2:MPa(7)钢轨制动应力列车制动时,在列车前面
8、的钢轨受压,后面的钢轨受拉。采取钢轨制动应力σf=10MPa(8)容许的轨温变化幅度计算根据强度条件,计算容
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