От чего зависит допускаемое повышение температуры плети относительно температуры закрепления

Обновлено: 28.06.2022

3.4.1 Для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути все вновь укладываемые плети должны закрепляться при оптимальной температуре согласно таблице 3.1.

Нормы оптимальной температуры закрепления (tопт) касаются вновь укладываемых, перекладываемых плетей, а также плетей, в пределах которых восстанавливается нарушенная температура закрепления. Эти нормы действуют с момента ввода их распоряжением ОАО «РЖД» № 2022 от 01.10.2009 г. «Об установлении временных норм эксплуатации бесстыкового пути».

Плети, уложенные до 01.10.2009 г., если у них не нарушен температурный режим работы, разрешается эксплуатировать при температуре закрепления, установленной в табл. 3.1 «Технических указаний по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути» от 31.03.2000 г. (далее - ТУ-2000).

Таблица 3.1Оптимальные температуры закрепления плетей в дирекциях инфраструкетуры

Дирекция инфраструктуры Оптимальная температура закрепления плетей tопт, 0 С
Октябрьская 35±5
Калининградская 35±5
Московская 35±5
Горьковская 35±5
Северная 35±5* )
Северо-Кавказская 40±5
Юго-Восточная 40±5
Приволжская 40±5
Куйбышевская 35±5
Свердловская 35±5* )
Южно-Уральская 35±5
Западно-Сибирская 35±5* )
Красноярская 30±5* )
Восточно-Сибирская 35±5* )
Забайкальская 35±5* )
Дальневосточная 35±5* )

* ) – на участках с минимальными температурами рельсов tminmin -50 0 С и ниже разрешается закреплять плети при температурах 30±5 0 С

3.4.2 Плети при укладке закрепляют по направлению хода укладки (от начала плети до ее конца).

После обкатки вновь уложенных и введенных в оптимальную температуру закрепления, плетей (после пропуска 200-500 тыс. тонн груза брутто) должна быть произведена повторная затяжка болтов, шурупов промежуточных рельсовых скреплений. Затяжка должна производиться крутящими моментами в соответствии с требованиями п.2.5.2 настоящей Инструкции.

3.4.3 Температурой закрепления короткой рельсовой плети считается средняя из температур, измеренных в начале и конце работ при условии закрепления плети не реже, чем на каждой пятой шпале. Разница температур закрепления соседних коротких плетей, составляющих длинную плеть, не должна превышать 5 0 С, а максимальная разность по всей длине плети - 10 0 С.

Разница между температурами закрепления правой и левой рельсовых нитей не должна превышать 10 0 С. Во всех случаях фактические температуры закрепления должны находиться в пределах ±5 0 С от оптимальной температуры.

3.4.4 При выполнении ремонтно-путевых работ, связанных с разрыхлением балласта и снижением устойчивости бесстыкового пути (подъемка, рихтовка, машинизированная очистка щебня и др.), температурой закрепления бесстыкового пути следует считать наименьшую из температур закрепления правой и левой нитей.

Если же работы выполняют по одной рельсовой нити (восстановление целостности плети, смена подкладок, прокладок и т.д.), то при определении возможности производства работ в расчет принимают температуру закрепления плети, на которой производятся работы.

3.4.5 Если плети укладываются при температурах выше или ниже оптимальных ±5 0 С, то следует принимать меры для введения плетей в оптимальную температуру закрепления в соответствии с требованиями п.п.4.6 и 4.7 настоящей Инструкции. Работы должны выполняться по утвержденным технологическим процессам.

Допускается временное закрепление плетей вне оптимальной температуры с последующим выполнением работ по введению плетей в оптимальную температуру.

Все вновь уложенные при отрицательных температурах плети до наступления температуры рельсов +20°С должны быть введены в оптимальную температуру закрепления или перезакреплены при промежуточной температуре ниже оптимальной при соблюдении требования, что разность между ожидаемой максимальной температурой плети (tmax) до ее закрепления на постоянный режим работы и температурой закрепления (tз) будет ниже допускаемого по устойчивости перепада температуры не менее чем на 10°С, т.е.

Не рекомендуется в прямых и в кривых радиусами 800 м и более закреплять плети при температурах рельсов ниже - 15°С, в кривых радиусами 350÷799 м ниже - 10°С, а в кривых радиусами менее 350 м – ниже - 5°С.

СОДЕРЖАНИЕ И ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РЕМОНТЫ

БЕССТЫКОВОГО ПУТИ

Основные положения

4.1.1 Работы по текущему содержанию и ремонтам бесстыкового пути должны проводиться при допустимых отступлениях температуры рельсовых плетей от их температуры закрепления по утвержденным технологическим картам и технологическим процессам.

При планировании работ руководители дистанции пути и путевых машинных станций должны иметь суточные и длительные прогнозы температуры рельсов. Во время работ должен быть организован непрерывный контроль за температурой рельсовых плетей, осуществляемый с помощью переносных рельсовых термометров.

4.1.2 Постоянный контроль за температурой рельсов должен вестись также на специальных температурных стендах дистанций пути в местах, определяемых геофизической станцией дороги, а также на стендах дорожных или территориальных метеостанций. Приборы, используемые для измерения температуры рельсов, должны в соответствии с техническим паспортом проходить метрологическую поверку в специализированных организациях.

Перед выполнением ремонтно-путевых работ с применением машин и механизмов должна быть установлена фактическая температура закрепления плетей. При этом перед началом работ должно быть зафиксировано положение плетей относительно «маячных» шпал и створов и, при необходимости, выполнена затяжка болтов, шурупов до нормируемой величины.

4.1.3 Летом при наступлении температуры рельсовых плетей, превышающей их температуру закрепления на 15 0 С и более, а зимой при понижении температуры на 60 0 С и более относительно их температуры закрепления или при температуре воздуха -30 0 С и ниже на весь период действия таких температур надзор за бесстыковым путем должен быть усилен. Порядок и сроки дополнительных осмотров и проверок бесстыкового пути устанавливает начальник дистанции пути.

4.1.4 При температуре воздуха более 25 0 С требуется особенно тщательно следить за положением пути в плане, состоянием балластной призмы, подвижками плетей. Заметные отклонения пути в плане на длине 8÷15 м, выявленные в период действия высоких температур, превышающих температуру закрепления плети на 15 0 С и более, могут служить признаком начала его выброса. При обнаружении в период действия высоких температур резких углов, коротких неровностей пути в плане следует срочно оградить место неисправности сигналами остановки и немедленно приступить к устранению неисправности.




При отклонении пути в плане по обеим рельсовым нитям на 10 мм и более на длине не более 8÷15 м и превышении температуры рельсовых плетей относительно их температуры закрепления менее чем на 15 0 С, но при ожидаемом дальнейшем повышении температуры, необходимо ограничить скорость движения поездов до 60 км/ч и устранить эти отклонения после разрядки в плетях напряжений.

Разрядка напряжений производится в обеих плетях от места неровности до ближайшего конца плети. При расстоянии от места неисправности (угол, короткая неровность в плане) до конца плети более 150 м разрядка напряжений производится путем вырезки куска рельса по обеим рельсовым нитям в соответствии с требованиями П.4.1.

4.1.5 С наступлением положительных температур рельсов необходимо обеспечить постоянный анализ изменения отступлений пути в плане по данным графических диаграмм путеизмерительных вагонов. При этом в период действия положительных температур рельсов (май-сентябрь) проверка путеизмерительными вагонами должна преимущественно производиться в дневное время суток. В случаях выявления в период между двумя проходами путеизмерительного вагона увеличенной разности стрел неровностей в плане на 10 мм и более необходимо принять меры по снятию продольных сил в рельсовых плетях и определить фактическую температуру их закрепления на участках, где наблюдается интенсивный рост величины отступлений пути в плане. Снятие продольных сил (разрядка напряжений) производится в плетях, где расстояние от их концов до отступления пути в плане не превышает 150 м.

При расстоянии от концов плети до отступления пути в плане более 150 м, если при визуальном осмотре пути не обнаружено грубых нарушений в его содержании (угон плетей, не заполнена балластная призма и т.д.), до наступления разности в 15 0 С между температурой рельса и температурой закрепления плетей устранение отступлений можно выполнить после регулировки напряжений в плетях на участке 100 м + неровность + 100 м. Регулировка напряжений выполняется по ходу движения поезда.

В случаях, если разность между температурой закрепления плети и температурой ее перед устранением отступления пути в плане равна 15 0 С и более по обеим рельсовым нитям, за 2÷3 м до начала неровности (по ходу движения поездов) необходимо выполнить разрезку каждой рельсовой нити бензорезом и отрихтовать путь. Перед разрезкой плетей на каждой рельсовой нити на расстоянии 1,5÷2,0 м от места планируемого реза (рисунок 4.1), необходимо нанести риски на рельсах и на шпале, а на расстоянии 50 м от них (по ходу движения поезда) нанести на рельсах и шпалах вторые риски. После разреза и раскрепления 50-метрового участка плети необходимо определить абсолютную величину его удлинения или укорочения.

Изменения длины 50-метрового участка с точностью до 1 мм определяются по разнице перемещений двух рисок. В это же время производятся замеры температуры рельса (tр).

Фактическая температура закрепления плети tзф вычисляется по известной зависимости:

где «+» - уменьшение длины 50-метрового участка, а «-» - увеличение;

l – изменение длины 50-метрового участка, мм;

a - коэффициент температурного расширения рельсовой стали, равный 0,0000118, 1/ 0 С;

l – длина 50-метрового участка в мм;

al = 0,6 мм/ 0 С.

Например, при tр = +45 0 С, ∆l = 18 мм

tзф = +45 – 18/0,6 = 45 – 30 = 15 0 С.

Это значит, что фактическая температура закрепления не соответствует оптимальной и требуется перезакрепление плети с вводом в оптимальную температуру закрепления.

4.1.6 При выявлении отступлений в содержании балластной призмы, включая ширину плеча менее 25 см, заполнение балластом шпальных ящиков на 50% и менее на протяжении 5 м и более до устранений указанных отступлений на период повышения температуры рельсовых плетей относительно температуры их закрепления, скорость движения поездов по указанному участку ограничивается до 60 км/ч. После пополнения балластной призмы ограничение скорости движения поездов на участке отменяется.

4.1.7 В случаях, если на участках бесстыкового пути производились работы с разрыхлением балластной призмы (ремонт пути, рихтовка, подбивка шпал) на период действия температуры рельсов, превышающей температуру закрепления плети на 15 0 С и более, до наработки тоннажа 1,0 млн.т брутто скорость движения поездов должна быть ограничена до 60 км/ч. После стабилизации балластной призмы динамическим стабилизатором пути (ДСП) или пропуска указанного тоннажа ограничение скорости движения поездов отменяется.


Допускаемое повышение температуры рельсовых плетей устанавливается на основании исследований устойчивости пути.



Допускаемое понижение температуры рельсовых плетей определяется расчетом прочности рельсов, основанным на условии, что сумма растягивающих напряжений, возникающих от воздействия подвижного состава и от изменений температуры, не должна превышать допускаемого напряжения материала рельсов.




где коэффициент запаса прочности (1,3-для рельсов первого срока службы);


напряжение в кромках подошвы рельса под нагрузкой от колес подвижного состава, МПа (86,8 МПа);


напряжение в поперечном сечении рельса от действия растягивающих температурных сил, возникающих при понижении температуры рельса по сравнению с его температурой при закреплении, МПа;


допускаемое напряжение (для новых термоупрочненных рельсов – 400 МПа).


Напряжение в подошве рельса определяется по правилам расчета верхнего строения пути на прочность.

Температурное напряжение, возникающее в рельсе в связи с несостоявшимся изменением его длины при изменении температуры:


,

где коэффициент линейного расширения ( =0,0000118 1/град);

модуль упругости рельсовой стали ( 210 ГПа=2,1 5 МПа);

разность между температурой, при которой определяется напряжения, и температурой закрепления плети,




МПа

Расчет интервалов закрепления плетей.

Расчетный интервал закрепления плетей



Границы интервала закрепления, т.е. самую низкую и наибольшую температуры закрепления определяют по формулам:






При укладке плетей длиной более 800 м нижняя граница интервала закрепления должна быть не менее чем на 8 выше нижней границы, установленной для плетей обычной длины.

3.4.1 Для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути все вновь укладываемые плети должны закрепляться при оптимальной температуре согласно таблице 3.1.

Нормы оптимальной температуры закрепления (tопт) касаются вновь укладываемых, перекладываемых плетей, а также плетей, в пределах которых восстанавливается нарушенная температура закрепления. Эти нормы действуют с момента ввода их распоряжением ОАО «РЖД» № 2022 от 01.10.2009 г. «Об установлении временных норм эксплуатации бесстыкового пути».

Плети, уложенные до 01.10.2009 г., если у них не нарушен температурный режим работы, разрешается эксплуатировать при температуре закрепления, установленной в табл. 3.1 «Технических указаний по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути» от 31.03.2000 г. (далее - ТУ-2000).

Таблица 3.1Оптимальные температуры закрепления плетей в дирекциях инфраструкетуры

Дирекция инфраструктуры Оптимальная температура закрепления плетей tопт, 0 С
Октябрьская 35±5
Калининградская 35±5
Московская 35±5
Горьковская 35±5
Северная 35±5* )
Северо-Кавказская 40±5
Юго-Восточная 40±5
Приволжская 40±5
Куйбышевская 35±5
Свердловская 35±5* )
Южно-Уральская 35±5
Западно-Сибирская 35±5* )
Красноярская 30±5* )
Восточно-Сибирская 35±5* )
Забайкальская 35±5* )
Дальневосточная 35±5* )

* ) – на участках с минимальными температурами рельсов tminmin -50 0 С и ниже разрешается закреплять плети при температурах 30±5 0 С

3.4.2 Плети при укладке закрепляют по направлению хода укладки (от начала плети до ее конца).

После обкатки вновь уложенных и введенных в оптимальную температуру закрепления, плетей (после пропуска 200-500 тыс. тонн груза брутто) должна быть произведена повторная затяжка болтов, шурупов промежуточных рельсовых скреплений. Затяжка должна производиться крутящими моментами в соответствии с требованиями п.2.5.2 настоящей Инструкции.

3.4.3 Температурой закрепления короткой рельсовой плети считается средняя из температур, измеренных в начале и конце работ при условии закрепления плети не реже, чем на каждой пятой шпале. Разница температур закрепления соседних коротких плетей, составляющих длинную плеть, не должна превышать 5 0 С, а максимальная разность по всей длине плети - 10 0 С.

Разница между температурами закрепления правой и левой рельсовых нитей не должна превышать 10 0 С. Во всех случаях фактические температуры закрепления должны находиться в пределах ±5 0 С от оптимальной температуры.

3.4.4 При выполнении ремонтно-путевых работ, связанных с разрыхлением балласта и снижением устойчивости бесстыкового пути (подъемка, рихтовка, машинизированная очистка щебня и др.), температурой закрепления бесстыкового пути следует считать наименьшую из температур закрепления правой и левой нитей.

Если же работы выполняют по одной рельсовой нити (восстановление целостности плети, смена подкладок, прокладок и т.д.), то при определении возможности производства работ в расчет принимают температуру закрепления плети, на которой производятся работы.

3.4.5 Если плети укладываются при температурах выше или ниже оптимальных ±5 0 С, то следует принимать меры для введения плетей в оптимальную температуру закрепления в соответствии с требованиями п.п.4.6 и 4.7 настоящей Инструкции. Работы должны выполняться по утвержденным технологическим процессам.

Допускается временное закрепление плетей вне оптимальной температуры с последующим выполнением работ по введению плетей в оптимальную температуру.

Все вновь уложенные при отрицательных температурах плети до наступления температуры рельсов +20°С должны быть введены в оптимальную температуру закрепления или перезакреплены при промежуточной температуре ниже оптимальной при соблюдении требования, что разность между ожидаемой максимальной температурой плети (tmax) до ее закрепления на постоянный режим работы и температурой закрепления (tз) будет ниже допускаемого по устойчивости перепада температуры не менее чем на 10°С, т.е.

Не рекомендуется в прямых и в кривых радиусами 800 м и более закреплять плети при температурах рельсов ниже - 15°С, в кривых радиусами 350÷799 м ниже - 10°С, а в кривых радиусами менее 350 м – ниже - 5°С.

4.1.1 Работы по текущему содержанию и ремонтам бесстыкового пути должны проводиться при допустимых отступлениях температуры рельсовых плетей от их температуры закрепления по утвержденным технологическим картам и технологическим процессам.

При планировании работ руководители дистанции пути и путевых машинных станций должны иметь суточные и длительные прогнозы температуры рельсов. Во время работ должен быть организован непрерывный контроль за температурой рельсовых плетей, осуществляемый с помощью переносных рельсовых термометров.

4.1.2 Постоянный контроль за температурой рельсов должен вестись также на специальных температурных стендах дистанций пути в местах, определяемых геофизической станцией дороги, а также на стендах дорожных или территориальных метеостанций. Приборы, используемые для измерения температуры рельсов, должны в соответствии с техническим паспортом проходить метрологическую поверку в специализированных организациях.

Перед выполнением ремонтно-путевых работ с применением машин и механизмов должна быть установлена фактическая температура закрепления плетей. При этом перед началом работ должно быть зафиксировано положение плетей относительно «маячных» шпал и створов и, при необходимости, выполнена затяжка болтов, шурупов до нормируемой величины.

4.1.3 Летом при наступлении температуры рельсовых плетей, превышающей их температуру закрепления на 15 0 С и более, а зимой при понижении температуры на 60 0 С и более относительно их температуры закрепления или при температуре воздуха -30 0 С и ниже на весь период действия таких температур надзор за бесстыковым путем должен быть усилен. Порядок и сроки дополнительных осмотров и проверок бесстыкового пути устанавливает начальник дистанции пути.

4.1.4 При температуре воздуха более 25 0 С требуется особенно тщательно следить за положением пути в плане, состоянием балластной призмы, подвижками плетей. Заметные отклонения пути в плане на длине 8÷15 м, выявленные в период действия высоких температур, превышающих температуру закрепления плети на 15 0 С и более, могут служить признаком начала его выброса. При обнаружении в период действия высоких температур резких углов, коротких неровностей пути в плане следует срочно оградить место неисправности сигналами остановки и немедленно приступить к устранению неисправности.

При отклонении пути в плане по обеим рельсовым нитям на 10 мм и более на длине не более 8÷15 м и превышении температуры рельсовых плетей относительно их температуры закрепления менее чем на 15 0 С, но при ожидаемом дальнейшем повышении температуры, необходимо ограничить скорость движения поездов до 60 км/ч и устранить эти отклонения после разрядки в плетях напряжений.

Разрядка напряжений производится в обеих плетях от места неровности до ближайшего конца плети. При расстоянии от места неисправности (угол, короткая неровность в плане) до конца плети более 150 м разрядка напряжений производится путем вырезки куска рельса по обеим рельсовым нитям в соответствии с требованиями П.4.1.

4.1.5 С наступлением положительных температур рельсов необходимо обеспечить постоянный анализ изменения отступлений пути в плане по данным графических диаграмм путеизмерительных вагонов. При этом в период действия положительных температур рельсов (май-сентябрь) проверка путеизмерительными вагонами должна преимущественно производиться в дневное время суток. В случаях выявления в период между двумя проходами путеизмерительного вагона увеличенной разности стрел неровностей в плане на 10 мм и более необходимо принять меры по снятию продольных сил в рельсовых плетях и определить фактическую температуру их закрепления на участках, где наблюдается интенсивный рост величины отступлений пути в плане. Снятие продольных сил (разрядка напряжений) производится в плетях, где расстояние от их концов до отступления пути в плане не превышает 150 м.

При расстоянии от концов плети до отступления пути в плане более 150 м, если при визуальном осмотре пути не обнаружено грубых нарушений в его содержании (угон плетей, не заполнена балластная призма и т.д.), до наступления разности в 15 0 С между температурой рельса и температурой закрепления плетей устранение отступлений можно выполнить после регулировки напряжений в плетях на участке 100 м + неровность + 100 м. Регулировка напряжений выполняется по ходу движения поезда.




В случаях, если разность между температурой закрепления плети и температурой ее перед устранением отступления пути в плане равна 15 0 С и более по обеим рельсовым нитям, за 2÷3 м до начала неровности (по ходу движения поездов) необходимо выполнить разрезку каждой рельсовой нити бензорезом и отрихтовать путь. Перед разрезкой плетей на каждой рельсовой нити на расстоянии 1,5÷2,0 м от места планируемого реза (рисунок 4.1), необходимо нанести риски на рельсах и на шпале, а на расстоянии 50 м от них (по ходу движения поезда) нанести на рельсах и шпалах вторые риски. После разреза и раскрепления 50-метрового участка плети необходимо определить абсолютную величину его удлинения или укорочения.

Изменения длины 50-метрового участка с точностью до 1 мм определяются по разнице перемещений двух рисок. В это же время производятся замеры температуры рельса (tр).

Фактическая температура закрепления плети tзф вычисляется по известной зависимости:

где «+» - уменьшение длины 50-метрового участка, а «-» - увеличение;

l – изменение длины 50-метрового участка, мм;

a - коэффициент температурного расширения рельсовой стали, равный 0,0000118, 1/ 0 С;

l – длина 50-метрового участка в мм;

al = 0,6 мм/ 0 С.

Например, при tр = +45 0 С, ∆l = 18 мм

tзф = +45 – 18/0,6 = 45 – 30 = 15 0 С.

Это значит, что фактическая температура закрепления не соответствует оптимальной и требуется перезакрепление плети с вводом в оптимальную температуру закрепления.

4.1.6 При выявлении отступлений в содержании балластной призмы, включая ширину плеча менее 25 см, заполнение балластом шпальных ящиков на 50% и менее на протяжении 5 м и более до устранений указанных отступлений на период повышения температуры рельсовых плетей относительно температуры их закрепления, скорость движения поездов по указанному участку ограничивается до 60 км/ч. После пополнения балластной призмы ограничение скорости движения поездов на участке отменяется.

4.1.7 В случаях, если на участках бесстыкового пути производились работы с разрыхлением балластной призмы (ремонт пути, рихтовка, подбивка шпал) на период действия температуры рельсов, превышающей температуру закрепления плети на 15 0 С и более, до наработки тоннажа 1,0 млн.т брутто скорость движения поездов должна быть ограничена до 60 км/ч. После стабилизации балластной призмы динамическим стабилизатором пути (ДСП) или пропуска указанного тоннажа ограничение скорости движения поездов отменяется.

Возможность укладки бесстыкового пути в конкретных условиях устанавливается сравнением допускаемой температурной амплитуды [T] для данных условий с фактически наблюдавшейся в данной местности амплитудой колебаний температуры Tа.

Если Tа [T], то бесстыковой путь можно укладывать.

Значение Tа определяется как алгебраическая разность наивысшей tmax max и наинизшей tmin min температур рельса, наблюдавшихся в данной местности (при этом учитывается, что наибольшая температура рельса на открытых участках превышает на 20 °С наибольшую температуру воздуха):

Расчетные максимальные и минимальные температуры рельсов в различных пунктах железнодорожной сети приведены в приложении 3.

Амплитуда допускаемых изменений температур рельсов:

где [Dtу] - допускаемое повышение температуры рельсов по сравнению с температурой их закрепления, определяемое устойчивостью пути против выброса при действии сжимающих продольных сил; [Dtр] - допускаемое понижение температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой закрепления, определяемое их прочностью при действии растягивающих продольных сил; [Dtз] - минимальный интервал температур, в котором окончательно закрепляются плети; по условиям производства работ для расчетов он обычно принимается равным 10 °С, но при необходимости его можно уменьшить до 5 °С, если предусматривать закрепление плетей осенью, в пасмурную погоду, в ранние утренние или вечерние часы, когда температура рельсов в процессе закрепления изменяется медленно, или когда плети планируется вводить в расчетный интервал температур с применением принудительных средств (растягивающие приборы, нагревательные установки).

П.2.1.1. Допускаемое повышение температуры рельсовых плетей [Dtу] устанавливается на основании теоретических и экспериментальных исследований устойчивости пути. Данные для уложенных вновь или переложенных повторно с переборкой рельсошпальной решетки рельсовых плетей при различных конструкциях верхнего строения пути приведены в табл. П.2.1.

П.2.1.2. Допускаемое понижение температуры рельсовых плетей определяют расчетом прочности рельсов, основанным на условии, что сумма растягивающих напряжений, возникающих от воздействия подвижного состава и от изменений температуры, не должна превышать допускаемое напряжение материала рельсов:

где кп - коэффициент запаса прочности (кп = 1,3 для рельсов первого срока службы и старогодных рельсовых плетей, прошедших диагностирование и ремонт в стационарных условиях или профильное шлифование и диагностирование в пути; кп = 1,4 для рельсов, пропустивших нормативный тоннаж или переложенных без шлифования); sк - напряжения в кромках подошвы рельса от изгиба и кручения под нагрузкой от колес подвижного состава, МПа; st - напряжения в поперечном сечении рельса от действия растягивающих температурных сил, возникающих при понижении температуры рельса по сравнению с его температурой при закреплении, МПа; [s]-допускаемое напряжение (для термоупрочненных рельсов [s] - 400 МПа, для незакаленных - 350 МПа).

ТаблицаП.2.1.Допускаемые повышения температур рельсовых плетей

Тип рельсов Эпюра шпал Повышение температуры рельсовой плети [Dtу], °С, допускаемое по условию устойчивости пути
В прямом участке в кривых радиусом, м
Со щебнем из скальных пород
Р75
- -
Р65
- -
Р50
- -
С асбестовым балластом
Р75
- -
Р65
- -
Р50
- -
Со щебнем из валунов и голым
Р75 - - -
Р65 - - -
- - -
Р50 - - -
- - -
- - -
С гравийным и песчано-гравийным балластом
Р75 - - -
Р65 - - -
- - -
Р50 - - -
- - -
- - -

Напряжения в подошве рельса sк определяют по правилам расчета верхнего строения пути на прочность. При этом модули упругости подрельсового основания зимой при деревянных шпалах (uд з ) принимают равными 40 и 50 МПа; при железобетонных шпалах (u з жб) с резиновыми и резинокордовыми прокладками - 120 и 130 МПа (соответственно при 1840 и 2000 шпал на 1 км).

Температурное напряжение, возникающее в рельсе в связи с несостоявшимся изменением его длины при изменении температуры:

где α - коэффициент линейного расширения рельсовой стали (α = 0,0000118 1/град); Е - модуль упругости рельсовой стали (Е = 210 ГПа = 2,1×10 5 МПа); Dt - разность между температурой, при которой определяется напряжение, и температурой закрепления плети на шпалах, °С.

Наибольшее допускаемое по условию прочности рельса понижение температуры рельсовой плети по сравнению с ее температурой при закреплении:

В соответствии с указанным порядком расчета определены и приведены в табл. П.2.2 допускаемые по условию прочности понижения [Dtp] температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой их закрепления для бесстыкового пути с термоупрочненными рельсами типа Р65 первого срока службы на железобетонных шпалах и щебеночном или асбестовом балласте в зависимости от типа обращающихся локомотивов, реализуемой скорости движения и радиусов кривых.




Таблица П.2.2. Допускаемые понижения температур рельсовых плетей

Скорость, км/ч Допускаемое по условию прочности рельсов понижение температуры [Dtр], °С
в прямом участке в кривой радиусом, м
Электровоз ВЛ8
Л80
Электровоз ВЛ10
К100 - -
Электровозы ВЛ10 с люлечным подвешиванием и ВЛ11
К100 - -
Электровозы ВЛ10 у , ВЛ82 м
К100 - -
Электровозы ВД22, ВЛ22 м , ВЛ61 д
Л90 -
Электровоз ВЛ23
К100 - -
Электровоз ВЛ41
Электровозы ВЛ60, ВЛ60 к , ВЛ60 п
К100 - -
Электровозы ВЛ80, ВЛ80 к , ВЛ82
- -
К110 - - -
Электровозы ВЛ80 т , ВЛ80 р , ВЛ80 с
- -
К110 - - -
Электровоз ВЛ81
- -
К120 - - - -
Электровоз ВЛ85, ВЛ65
- -
К110 - - - -
Электровозы ЧС1, ЧС3
- -
К120 - - - -
Электровозы ЧС2, ЧС2 т
- -
- - - -
- - - - -
К160 - - - - - -
Электровозы ЧС4, ЧС4 т
- -
- - - -
- - - - -
К160 - - - - - -
Электровозы ЧС7, ЧС8
- -
- - - -
- - - - -
К160 - - - - - -
Электровоз ЧС200
- -
- - - -
- - - - -
- - - - - -
Тепловозы М62, 2М62
К100 - -
Тепловоз ТГ102
- -
К120 - - - -
Тепловоз ТГ106
К100 - -
Тепловоз ТЭ1
К95 -
Тепловоз ТЭ2
К95 -
Тепловозы ТЭ3, 2ТЭ3, 3ТЭ3
К100 - -
Тепловоз ТЭ7
- -
- - - -
К140 - - - - -
Тепловозы ТЭ10, 2ТЭ10
К100 - -
Тепловозы ТЭ10В, 2ТЭ10В, 3ТЭ10В, 2ТЭ10М, 3ТЭ10М
К100 - -
Тепловоз ТЭ10Л
К100 - -
Тепловозы 2ТЭ10Л, 3ТЭ10Л
К100 - -
Тепловоз ТЭ109
- -
- - - -
К140 - - - - -
Тепловоз 2ТЭ116
К100 - -
Тепловоз 2ТЭ121
К100 - -
Тепловоз ТЭМ1
К100 - -
Тепловозы ТЭП10, ТЭП10Л
- -
- - - -
К140 - - - - -
Тепловозы ТЭП60, 2ТЭП60
- -
- - - -
К160 - - - - - -
Тепловоз ТЭП70
- -
- - - -
- - - - -
К160 - - - - - -
Тепловоз ТЭП80
- -
- - - -
- - - - -
К160 - - - - - -
Электропоезда ЭР1, ЭР2
- -
- - - -
К130 - - - -
Электропоезд ЭP9 т
- -
- - - -
К130 - - - -
Электропоезд ЭР22
- -
- - - -
К130 - - - -
Электропоезд ЭР2 р
- -
- - -
К130 - - - -
Электропоезд ЭТ2
- -
- - - -
К130 - - - -
Электропоезда ЭР2 т ЭД2 т ЭД4, ЭД4 м , ЭД9 т
- -
- - - -
К130 - - - -
Электропоезд ЭР200
- -
- - - -
- - - - - -
- - - - - -
- - - - - - -
К200 - - - - - - -

Для других вариантов верхнего строения пути указанные данные принимают со следующими поправками:

при неупрочненных рельсах значение [Dtр] уменьшают на 20 °С по сравнению с данными для термоупрочненных рельсов;

для бесстыкового пути с рельсами Р75 [Dtр] увеличивают на 7 °С по сравнению со значениями для рельсов типа Р65;

при применении плетей из рельсов Р50 [Dtр] уменьшают на 22 °С в прямых и кривых радиусом 800 м и болееи на 25 °С в кривых меньшего радиуса по сравнению со значениями для рельсов типа Р65;

при старогодных плетях, уложенных в путь после профильной шлифовки головки рельса [Dtр] принимают как для рельсов первого срока службы, а без шлифовки - уменьшают на 5 °С;

для бесстыкового пути на деревянных шпалах [Dtр] снижают по сравнению с путем на железобетонных шпалах: на 7 и 9 °С соответственно в прямых и кривых радиусом 800 м и более и в кривых радиусом менее 800 м для рельсов типа Р65; на 5 и 7 °С для рельсов типа Р75; 9 и 12 °С для рельсов типа Р50;

при укладке бесстыкового пути с гравийным балластом значения [Dtр] уменьшают на 3 °С, а с песчано-гравийным - на 5 °С по сравнению со значениями для щебеночного балласта;

уменьшение эпюры шпал до следующей типовой эпюры (но не менее 1440 шт./км) приводит к снижению [Dtр] на 3 °С.

Читайте также: