Напряжения в рельсах на изгиб

Допускаемые динамические напряжения в рельсах на изгиб от действия вертикальных [c.243]

В случае расположения на рельсе одного колеса, вызывающего давление Р, для определения наибольшего прогиба и наибольшего изгибающего момента пользуемся уравнениями (8) и (9). Наибольшее напряжение в рельсе от изгиба будет --- [c.18]

Расчет прочности рельса производится на изгиб, при этом рельс с поясом рассматривается как неразрезная балка. Напряжения в рельсе [c.383]

Прием этот к настоящей задаче впервые был применен Н. П. Петровым. См. Петров Н. П. Влияние поступательной скорости колеса на напряжения в рельсе. Записки императорского русского технологического общества, С.-Петербург, 1903, год 37, № 2, февраль, стр. 27—115. Впоследствии Н. П. Петров применил этот способ к исследованию изгиба многопролетных балок на упругих опорах и к расчету рельсов. [c.358]

Пусть после укладки рельсовых плетей типа Р65 при температуре 20°С в дальнейшем температура возрастет до максимальной в данном районе — до 60°. Таким образом, приращение температуры составит 60—20 1=40°, а напряжения в рельсах увеличатся на 40-2,45=98 МПа (40-25=1000 кгс/см ). Помимо напряжений от действия температуры в рельсах возникают еще напряжения от изгиба под действием катящихся колес. Пусть эти изгибные напряжения составят тоже 98 МПа (1000 кгс/см ). Тогда общее напряжение в рельсах будет равио их сумме, т. е. 196 МПа (2000 кгс/см ), что допустимо. [c.50]

В месте контакта колеса с рельсом напряжения в рельсе при современных нагрузках достигают 8826 10 Па (9000 кгс/см ) и бо- ёе. Под погрузкой колеса рельс изгибается, испытывая напряжения изгиба до 1765-10 — 2354-10 Па (1800—2400 кгс/см ), и распределяет давление от колеса па несколько опор, как правило, через подкладки. При этом интенсивность давления рельса на подкладку составляет в среднем 34,3 10 — 9,2 10 Па (35 — 40 кгс/см ). Подкладка шире подошвы рельса, поэтому ее среднее давление на шпалу снижается примерно до 9,6 10 Па (20 кгс/см ). Интенсивность давления шпалы на балласт в среднем 1,47 10 — 2,94 10 Па (1,5 — 3 кгс/см ). Давление от шпал в балласте распространяется по мере углубления на все большую плош,адь, и на земляное полотно передается почти равномерное давление интенсивностью примерно 0,78 10 Па (0,8 кгс/см ). [c.102]

Основной элемент пути—рельс—рассчитывают на изгиб местные напряжения в рельсах рассчитывают лишь в отдельных случаях. Не имеется также практического расчёта рельсовых стыков. [c.208]

Расчётная формула, определяя наибольшие динамические фибровые напряжения в рельсе при простом изгибе от действия вертикальных сил, всех факторов воздействия на рельс не охватывает, поэтому полученных по этой формуле расчётных напряжений, будучи меньше максимально возможных действительных, не должны достигать предела текучести. Но если эти расчетные напряжения R, увеличить на те фактические возникающие дополнительные напряжения, которые расчётными формулами не учитываются, то, очевидно, полученное суммарное напряжение в рельсе может быть приравнено к пределу текучести, как к допускаемому безопасному пределу напряжений, характеризующему наибольшее использование металла в сечении рельса. [c.243]

В первой главе рассмотрены, более сложные задачи изгиба призматических стержней. Подробно разобраны важные задачи изгиба стержней, лежащих на упругом основании, и даны приложения теории по исследованию напряжений в рельсах й трубах. Также разобрано приложение тригонометрических рядов к исследованию задач изгиба и выведены важные приближенные формулы для случаев одновременного действия продольных и поперечных нагрузок. [c.6]

Рассмотрим теперь случай нескольких грузов, действующих на беско-, нечно длинную балку. В качестве примера разберем изгиб рельса, вызываемый давлением колес паровоза. Излагаемый здесь метод определения напряжений в рельсах основан на допущении, что под рельсом имеется сплошное упругое основание. Это допущение дает довольно хорошее приближение ), так как расстояние между шпалами мало по сравнению с длиной волны а изогнутой оси, определяемой по уравнению (5). Чтобы получить значение к коэффициента основания, нужно нагрузку, необходимую для того, чтобы вызвать осадку шпалы, равную единице, разделить на расстояние между шпалами. Предполагается, что шпала симметрично нагружена двумя грузами, соответствующими давлениям рельсов. Допустим, например, что шпала получила осадку в 0,75 см под каждым из двух грузов по 4000 кг и что расстояние между шпалами равно 55 см, тогда [c.18]

Многие детали подвергаются в эксплуатации воздействию сил трения. Это валы, оси и шпиндели, у которых шейки работают в паре с подшипниками скольжения или контактируют непосредственно с роликами в случае монтажа на роликоподшипниках без внутреннего кольца поршневые пальцы пальцы прицепных шатунов шаровые пальцы элементы цилиндрических и конических сопряжений листовые рессоры и другие детали. Зубья колес и рельсы работают при циклических напряжениях изгиба и трения качения со скольжением. Поскольку усталостное разрушение деталей начинается с поверхности или с приповерхностного слоя, то изменение геометрии, химического состава, структуры, системы собственных напряжений в поверхностях трения по сравнению с исходным состоянием не может не сказаться на сопротивлении [c.253]

Связь скорости изнашивания с сопротивлением усталости деталей бывает довольно сложной. Прочность детали при работе в узле трения может остаться неизменной, но может и снизиться со временем из-за изменений условий и характера взаимодействия между деталями. Более интенсивное изнашивание при фреттинг-коррозии на части поверхности контакта деталей может вызвать эксцентричность в приложении осевой нагрузки. Неравномерная осадка многоопорного вала вследствие различного износа вкладышей и шеек по отдельным подшипникам вызывает дополнительные напряжения в вале и перегружает отдельные опоры. Увеличение зазоров в сочленениях механизмов с возвратно-поступательным или качательным движением повышает коэффициент динамичности нагрузки. Известны случаи поломки рельсов из-за образования на поверхности качения колес лысок при скольжении колес по рельсам во время резкого торможения состава либо в период трогания поезда с места с заторможенными колесами вагонов. При входе и выходе лыски из контакта с рельсом возникают весьма значительные контактные напряжения, суммирующиеся с напряжениями изгиба. [c.256]

Надо думать, что исследование напряжений, возникающих в рельсах при проходе по ним подвижной нагрузки, привлекло внимание инженеров уже со времени постройки первых железных дорог. Барлоу (см. стр. 124) определял прочность рельсов различных профилей при изгибе, рассматривая их как балки на двух опорах. В соответствии с этим наибольший изгибающий момент для груза Ра расстояния между опорами / определяются произведением 0,250 Р1. Винклер ) рассматривал рельс как неразрезную [c.515]

При расположении рельса на поясе коробчатой балки посередине между стенками местные напряжения изгиба в крайних волокнах поясного листа вдоль (а ) и поперек (а у) продольной оси балки под сосредоточенным подвижным грузом Р, приложенным к рельсу посередине между соседними диафрагмами балок, определяются по формулам [0.21] [c.383]

При расчете пути под нагрузкой паровозом ограничиваются определением напряжений для двух случаев один раз принимают ведущую ось, а другой раз первую сцепную за расчетную ось. При нагрузке электровозами, тепловозами, вагонами, давления осей которых на путь в каждой подвижной единице одинаковы между собой (или разнятся на небольшую величину), принимают за расчетную ось при определении напряжений от изгиба в рельсах переднюю крайнюю ось двухосной или трехосной тележки (рис. 6, а). [c.613]

В том случае, когда ведущие колеса перекошены в разные стороны, кран будет перемещаться параллельно подкрановому пути. Полные силы сцепления Р, действующие на колеса в плоскости их вращения, направлены под некоторым углом к продольным осям рельсов. Составляющие силы Г перемещают кран в направлении подкрановых путей, а силы Т, действуя перпендикулярно к оси рельсов, сжимают (см. рис. 37, в) или растягивает (см. рис. 37, г) фермы моста. При этом внецентренное приложение этих составляющих сил сцепления также изгибает фермы моста. В этих условиях кран перемещается с напряжение. в стержнях фермы моста до того момента, пока составляющая Т силы сцепления колеса с рельсом будет равна упругим силам растяжения или сжатия фермы моста крана. [c.49]

Расчет рельсов, рельсов-балок и несущих балок подвесных дорог на изгиб от действия подвижной нагрузки и собственного веса элементов конструкции является основным расчетом при проектировании однорельсовых дорог. Расчет на прочность сводится к определению нормальных напряжений изгиба от действия изгибающего момента в опасном сечении, вызываемого подвижной нагрузкой Мр и равномерно распределенной нагрузкой от собственного веса М . Сумма полученных напряжений не должна превышать допускаемые с учетом местных напряжений, возникающих в рабочих полках рельса. [c.49]

Подобным образом можно определить приведенные напряжения в точках 1, 2, 5 и 6 нижней части сечения рельса, показанного на рис. 3.12. Знак напряжений ст и ст зависит от направления действия горизонтальной силы Я. Приведенное напряжение только от поперечного изгиба в плоскости XY с учетом касательных напряжений [c.64]

При испытаниях рельса без надрезов и трещин на изгиб при ударной нагрузке и нормальной температуре во всех случаях имели место пластические деформации, и энергия, потребная для разрушения образца, несколько превышала 25 ООО кГм. На образцах были наклеены тензометры сопротивления для измерения деформации в зоне наиболее нагруженного сечения и определения мгновенных значений максимального напряжения. Запись деформаций производилась регистратором для динамических из.мерений 440 [c.440]

В диапазоне значений, характерных для балок крановых металлоконструкций, продольные напряжения в поясном листе от общего изгиба балки практически не оказывают влияния на сопротивления материала усталости. Вопрос о местном влиянии подвижной нагрузки на балку с установкой рельса над стенкой рассмотрен в работе [10]. [c.248]

При проходе колес через расчетное сечение пути вертикальные силы Р приложены не точно посредине головки рельса. На рельс, кроме того, действуют боковые силы. Все это приводит к косому изгибу и кручению рельса, в результате которого на одной из кромок его подошвы напряжения повышаются в [ раз. Коэффициент f перехода от величины напряжений по оси подошвы рельса к величине напряжений в его кромке определяется на основании опытов над различными типами подвижного состава и вообще зависят от радиуса кривой, типа рельсов и скорости движения вагона. Его величины можно найти, например, в [9]. [c.150]

Обращает на себя внимание и форма поперечных сечений деталей, подвергающихся изгибу. В плоскости действия изгибающего момента основная часть металла рельсов и балок отнесена от центра или от нейтральной оси (рис. 79). Это делается потому, что изгибающие напряжения распределяются по поперечному сечению деталей неравномерно. Наиболее нагруженными являются поверхностные, периферийные слои детали, и совсем ненагруженным остается центральный слой, находящийся на оси. Слои материала, расположенные близко к оси, напряжены очень мало. Оказывается, что та часть материала детали, которая находится вблизи нейтрального слоя, не несет полной нагрузки. Получается так, что поверхностные слои нагружены полностью, а слои и частицы материала, расположенные ближе к центру, мало помогают поверхностным слоям, а в то же время утяжеляют деталь. [c.207]

Допускаемое динамическое напряжение в рельсах на изгиб от действия вертикальных сил определено способом, указанным ниже, исходя из величины предела текучести рельсовой стали (или из численн почти равного ему предела уста- [c.243]

Расчет сводится к определению напряжения в рельсе прн изгибе его соседними колесами. этрм случае рельс рассчитывается как балка, лежащая на упругом основании. Расчеты показывают, что вертикальная суммарная, динамическая нагрузка на рельс может в 2—2,5 раза пре высить статическую нагрузку. [c.133]

Бивалентными нагрузками, заменяющими данную систему грузов первая — в отнощении давления на шпалу, балласт и земляное полотно и вторая — в отношении напряжений в рельсе от изгиба. [c.210]

Поясним, почему это так. С изменением температуры на 1 °С напряжения, приходящиеся на каждый квадратный сантиметр площади поперечного сечения рельса, меняются на 2,5 МПа. Пусть после укладки рельсовых плетей типа Р65 при температуре 20 °С в дальнейщем их температура возрастает до максимальной в данном районе — до 60 С. Таким образом, приращение температуры составит 60—20 = 40 °С, а напряжения в рельсах увеличатся на 40-2,5=100 МПа. Помимо напряжений от действия температуры, в рельсах возникают еще напряжения от изгиба под действием катящихся колес. Пусть эти изгибные напряжения составят тоже 100 МПа. Тогда общее напряжение в рельсах будет равно их сумме, т. е. 200 МПа, что допустимо. [c.40]

Полевые испытания выяснили большое влияние динамического фактора на напряжения, возникающие в железнодорожном пути под колесами в движении. Васютынский в упомянутой выше диссертации указывает, что колеса некоторых товарных вагонов с изношенными поверхностями бандажей вызывают в рельсах большие прогибы, чем тяжелые колеса локомотивов с гладкой поверхностью бандажа. Насколько известно, первое теоретическое исследование динамического воздействия смятых колесных бандажей и выбоин в рельсах было проведено Н. П. Петровым )— основоположником гидродинамической теории трения в машинах. Пренебрегая в своем исследовании массой рельса и рассматривая его как балку, лежащую на равноудаленных упругих опорах, он выводит дифференциальное уравнение, аналогичное уравнению Уиллиса (см. стр. 212). Интегрирование этого уравнения производится приближенным численным методом. Вычисляя давление колеса на рельс, он учитывает при этом не только изгиб рельсов. [c.518]

При решении вопрсхга о напряжениях, возникающих в рельсах под действием катящихся колес, будем исходить из обычного предположения, что поперечины в местах прикрепления рельсов упруго оседают от приходящихся на них нагрузок и что эти осадки пропорциональны давлениям. В таком случае расчет рельса сводится к исследованию изгиба многопролетной балки, расположенной на упругих опорах. В настоящей статье мы показываем, что без ущерба для надежности получаемых результатов можно исследование изгиба многопролетной балки заменить рассмотрением изгиба стержня, непрерывно опирающегося на упругое основание. Такая замена в значительной степени упрощает статические расчеты рельс в особенности в тех случаях, когда желательно оценить влияние на изгиб рельса не одиночного груза, а целой системы грузов. [c.322]

Рельс, лежащий на шпальном основании, рассчшшшают на изгиб как балку бесконечной длины на сплошном винклеровском упругом основании. При действии на рельс нагрузок (Pj) от нескольких близко расположенных колес напряжения изгиба в рельсе под колесом, создающим усилие Pi, вычисляют по формуле [1, 11 ] [c.528]

Учет действия горизонтальных поперечных сил, влияния вне-центренного приложения вертикальных сил и подуклонки рельсов осуществляется умножением расчетных осевых напряжений в подошве рельса, вызванных изгибом вертикальными силами, на коэффициент / (табл. 1, 2, 3). [c.578]

Есть несколько причин угона. При движении колес экипажей в заторможенном состоянии на рельсы передаются значительные продольные силы. При качении колес рельсы изгибаются, в процессе этого изгиба они проползают над шпалами. Такое проползание возможно лишь при слабо прижатых к опорам рельсах, т. е. при недобитых костылях. Особое значение в угоне рельсов имеют температурные изменения длины рельсов в сочетании с воздействием поездов. Рельс, лежащий в пути, нагревается. При этом он стремится удлиниться в обе стороны. Однако вначале накопленных температурных сил может не хватить для того, чтобы преодолеть силы сопротивления в накладках и на шпалах. Пусть в этот напряженный для рельсов момент на один из концов вступит колесо. Внезапный удар помогает рельсу преодолевать сопротивление, он удлиняется, причем только вперед, одним из своих концов, потому что другой мгновенно оказывается прижатым весом колеса. Если при последующем остывании рельса произойдет его постепенное равномерное укорочение (от концов к середине), то в итоге суточного цикла изменения температуры рельс окажется угнанным вперед на половину своего удлинения. Бывают случаи, когда по указанной причине одна рельсовая нить угоняется вперед, а другая назад. Плети бессты- [c.65]

Степень уплотнения балласта в балластной призме закономерно изменяется в соответствии с изменением напряжений сжатия балласта пол изгибаю щейся от нагрузки шпалой. Плотность балласта под шпа-Л011 вдоль нее неодинакова, а именно под рельсами балласт наиболее плотен, а к концам и середине шпалы плотность его снижается. В сечении поперек шпалы давление по нижней постели ее распределяется на балласт тоже неравномерно оно больше всего по продольной оси шпалы и уменьшается к кр аям постели. С увеличением расстояния, от постели шпал в глубину балласта степень неравномерности напряжений уме ьшается. Полное выравнивание напряжений вдоль пути происходит в балласте на большой глубине. [c.173]

Продолжительность горения в тигле порции термита с присадками для рельсов типа II А или III А д. б. около 15 ск., причем реакция должна протекать равномерно без взрывов и значительного разбрызгивания расплавленной массы. Сваренный термитом по комбинированному способу пробный рельсовый стык после отжига должен выдерживать без надрывов и трещин следующие давления на головку рельса посредине пролета, равного 1 м для рельса типаIIА— 42 т, для рельса типа III А—35 т. Эта нагрузка соответствует напряжению на изгиб в крайнем волокне ок. 60 кг/мм . Обычно при этих испытаниях хорошо сваренный по комбинированному способу стык рельсов типа II А выдерживает давление до 50 т, что соответствует напряжению на изгиб в крайнем волокне около 70 кг/мм . Термитная С. может с успехом применяться для ремонта крупных разбитых чу гунных отливок. Преимущество этого способа заключается в том, что его можно применять непосредственно на месте, не вынимая из машины поврежденных частей, и что при его помощи можно приготовлять на месте недостающие детали. С другой стороны, он страдает тем же недостатком, что и холодная дуговая С. чугуна, а именно образованием твердых мест в переходных зонах. [c.119]

Конструкция пассажирских В. Кроме безопасности и прочности эт В. требуется спокойный, без тряски, ход, защита от холода, хорошая вентиляция и освещение. Спокойный ход достигается применением сложной комбинации рессор и пружин. Для превращения резких толчков в плавные, мало ощутимые качания рессора д. б. возможно мягче, т. е. давать возможно больший прогиб под грузом. Т. к. эта величина ограничивается допускаемым напряжением материала на изгиб (60—80 кг/мм ) и размерами рессоры, то для получения желаемой стрелы прогиба и надлежащей мягкости рессорного подвешивания применяют две или три группы рессор или пружин, расположенных в последовательном порядке. Примером одиночного подвешивания может служить рессора товарного В., прогиб к-рой под грузом равен 30 мм. Тележка 20-т пассажирского четырехосного В. имеет тройную рессорную подвеску, состоящую из боковых пружин, листовых рессор и эллиптических поперечных рессор между лю.течным и шкворневым брусами. Общий прогиб всего рессорного устройства в этом В. равен 240 мм, т. е. в В раз больше, чем в товарном. Большие тележечные четырех- и шестиосные В. имеют более мягкий плавный и бесшумный ход по сравнению с двуосными, так как благодаря большему моменту инерции масс качания тяжелых В. совершаются медленнее, т. е. более плавно, В тележке устраивается люлечная подвеска, дающая возможность кузову плавно качаться в поперечном направлении на-ь-онец тележка, передающая вес В. в одной точке (через шкворень), при восхождении переднего колеса на препятствие высотой а вследствие вращения вокруг точки касания второго колеса с рельсом поднимает кузов (допуская, что рессоры не успели прогнуться) [c.96]

Главной целью комплексных испытаний является определение наибольших допускаемых скоростей, обеспечивающих безопасность движения вагонов. Эти скорости движения вагонов по разным типам верхнего строения пути и при разных параметрах цлана линии используются как предельно-допустимые в последующем во всех остальных видах испытаний. В хо е комплексных испытаний определяются условия безопасности движения по вползанию гребня колеса на рельс, по сдвигу рельсошпальной решетки, по наибольшим боковым силам, действующим на рельс (проверка на возможность сильных боковых деформаций в зоне рельсовых скреплений, сопровождаемых опасным увеличением Ц1Ирины колеи), по смыканиям зазоров и ударам в конструктивных зазорах тележки, по напряжениям изгиба и кручения рельса, на шпалах под [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...