UA59645A - Спосіб зниження маси трамвайної колії та пристрій для його реалізації - Google Patents

Abstract

Спосіб зниження маси трамвайної колії включає операції по обробці, віброгасінню, енергопоглинанню, зміну геометрії рейки. В процесі зниження маси змінюють деформативність баласту, створюють попереднє напруження та додаткову жорсткість колії. Пристрій для зниження маси трамвайної колії містить рейки, стики, накладки, болти, шпали, баласт. Він виконаний у вигляді рейки, армованої стержнем високої міцності, оснащений анкером, розміщеним у підошві рейки, у зазорі стику, при цьому він утримує шпали, відстань між якими збільшено.

Description

Опис винаходу

Винайдення відноситься до будівництва залізничних та трамвайних колій, до захисту будов від вібраційних 2 транспортних і промислових навантажень та струсів.

Відомий спосіб прокладки "м'яких" трамвайних колій українсько--ешського підприємства.

З метою зменшення вібрацій, шуму, та зниження маси (зв'язаних з деформативністю), спосіб передбачає зміну геометрії рейки.

Недоліком способу є відсутність можливості зменшення реального навантаження деталями трамвайної колії. 70 Впровадження способа потребує на заводах зміни розмірів виливниць, технології прокату, прокладки рейок.

Відомий спосіб амортизації стиків рейок при експлуатації трамвайних колій, зв'язаний із зміною жорсткості рейок - прототип-способа |11.

В процесі амортизації /при збереженні маси/ стиків проводять регулювання власних та вимушених коливань, при цьому досягають зменшення ударних вібрацій шляхом зміни деформативності і жорсткості амортизатора, 12 підпружинистих рейок у стиків оточуючим їх поглинаючим матеріалом.

Недоліком способу є неможливість заміни одних деталей іншими, зменшенню їх кількості і обробці та зменшенню маси у деталях колії, баласту, відсутність можливості розбалансуванню частот природних та вимушених коливань, спільних трудовитрат.

В основу пропонуючого способу зниження маси трамвайної колії поставлена задача - шляхом зміни віддалення між шпалами з одночасним збільшенням жорсткості рейки, що забезпечує зменшення кількості шпал, накладок, прокладок, болтів, гайок, зниження маси елементів колії, збереження величини прогину рейки та стабілізацію напруженості у баласті.

Поставлена задача вирішується тим, що у способі зниження маси трамвайної колії, включаючий операції по обробці, віброгасіння, енергопоглинання, зміну геометрії рейки, згідно винаходу, у процесі зниження маси 29 збільшують віддалення між шпалами, створюють попередньо напруження і додаткову жорстокість колії, « зменшують витрати матеріалів, витрати за працю, рівень звукової потужності у аВ. Одночасно зміна віддалення між шпалами, створення попередньо напруження у рейках (обтиснення площі) приводить до зменшення будматеріалів, витрати на працю, ударних вібрацій, у досягненні стабілізації, плавності проходження вагонів, до поступового зниження напруженості у баласті під шпалою. о

Відомо пристрій рейкового скріплення для пересувних рейкових доріг із залізобетонною підребровою «Її основою, включаючий прокладки, рейки, накладки, болти, залізобетонної основи (Шустов А.А. А.с. Мо527375,

ЕО189/02, 1976). о

З'єднання придатне для стрілочних переводів, характерне установкою ізольованих стиків та збільшенню Ге») маси за рахунок розмірів підрейкового путі. 3о Недоліком пристрою це є неможливість зменшити кількість елементів скріплення, недостатня жорсткість о з'єднань, неможливість використання автоматичної складальної лінії /"ЗЛХ-800/, механізації процесу зборки і обробки, підгонка ланок.

Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як показник прототипу, є пристрій для кріплення рейокдо -«ф залізобетонної шпали - прототип пристрою (21. З 70 Пристрій має рейку з отворами, стик, залізобетонну шпалу, болти для закріплення, автоматичні скоби, с стикувателі системи Бодрова. Рейка кріпиться до шпали при допомозі скоби із загнутими краями,

Із» схоплючуючими підошву (маємо деяку економію сталі). У свою чергу скоби закріплюються при допомозі болтів до шпали. Зміщенням осі шипів автоскоб досягається необхідний розмір зазорів між рейками.

Недоліком пристрою є недостатня жорсткість зазору між стиками, відсутність завчасно створеної напруженності рейки, густе розміщення шпал, великий розхід маси рейкової колії, велика трудомісткість осі і-й шипів автоскоб. (се) В основу пропонуючого пристрою для реалізації способа поставлена задача - вибір раціонального розміщення шпал, зменшення їх кількості, створення завчасної напруженності у рейках, що забезпечує б підвищену жорсткість (деформативність - прогиби) на ділянках рейки між шпалами, зниження витрат матеріалів «їз» 20 та трудозатрат, зменшення шуму (гуркіт) при проїзді вагонів.

Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для зниження маси колії є рейки, стики, накладки, сл залізобетонні шпали, баласт, відповідно винаходу, воно виконано у вигляді рейки, армованої високотривким стержнем, спорядженим анкером, розміщеним у підошві рейки, у зазорі стику, при цьому воно має шпали, відстані між якими збільшено. 29 Наявність завчасного напруження рейки дає можливість збільшити жорсткість (знизити деформативність) в. колії, зберегти допустиму напруженість у баласті під шпалою, дає можливість надто суттєво скоротити витрати будматеріалів та трудозатрат у цілому. При цьому зазори між рейками будуть знаходитись в межах допустимих границь. Для рейок довжиною 12,5м при температурі від плюс 207С до мінус 20"С допуски знаходяться від 7,5мМмМ до 12,Омм; для рейок довжиною 25м при температурі рейок від плюс 20"С до мінус 207 - від 7,5мм до 18,0мм. 60 На фіг.1 показано пристрій колії: а) - план; б) - вид по 1 - 1 (фіг.1 а), з показом розтягуюче зусилля М, у рейці від дії температури; реактивного зусилля Мер - обтиснення; вертикального зусилля Р, яке розвивається колесом; в) - розріз рейки з арматурним стержнем; г) - аксонометрія участка рейки з анкером (з можливістю різної модифікації). На фіг.2 показані: а) - епюра напружень у баласті при віддаленні між шпалами 1 -50,5см; б) - епюра напружень у баласті при віддаленні між шпалами І -151,5см. бо Пристрій розміщено на баласті (основа - щебінь, товщиною до Збсм) 1 має типову залізобетонну шпалу 2 з отворами для кріплення накладок, рейка З з завчасно напруженою арматурою 4 з анкером, прокладку 5 з болтами, епюру напруження 6 під шпалами, відстань між якими рівної Ї, епюру напруження 7 під шпалами, відстань між якими рівно ЗІ.

Для не затемнення на фігурах не показані: - накладки, болти, заповнення анкерного пройому при монтажу, контррейки, горизонтальні і вертикальні динамічні зусилля та інші деталі.

Відомо, що коливні пронеси характеризуються частотами, амплітудами, величиною вертикального осідання, прогинаннями, деформаціями та напруженістю у матеріалах.

Відомі два основних метода розрахунку залізничних колій. 70 Перший (енергетичний) базується на законі рівності зовнішніх і внутрішніх сил на деформованій ділянці вигинаючого стержня (рейка, шпали, балки як днище резервуара); другий як рейко-шпальна решітка при визначенні поздовжньо-поперечного згибу у горизонтальній плоскості розглядається як балка, розміщеної на суцільній пружній основі.

Для балки кінцевої довжини, загруженої на початку координат х, у силою Р (фіг.1 б) прогибу, кути 7/5 повороту, моменти згибу та поперечні сили визначаються рівняннями:

Ба вх Р І

У -- Я -5 ж (8 іпожсовох)-- и 15

ОБ се ЗЕЇс.

Рв Р

У я--- - ю ох --- - «53/22 4ЕЇсе ЗЕ с:

М-ЕУ"-Ре-ехісовах - віпехі/40- (Риф /4ой. ЗІ

О-ЕГУ-- дорелх совах -- 0,5РЯ» 14 " де « -ох : . --х : . п-е (віпох нсобох)у ту ев ссовсах-віпох)у; / 57 по ВХ спа ота - вх відо, ою

Числові значення функцій Ціммермана ",у/7»,йз, в залежності від величини 5: х приводяться у посібниках ч по розрахунку балок на пружній основі.

Максимальні величини параметрів отримуються під Р, тобто при х-0;7 -1; 7 4-7 5-1; к-(80-150)МПа для ікс, бетонної основи. Ге!

У РВЕ; зво пах ю

Мія -Р 4 а--Р/2 се -ЗККІЯАЕЙ. /В/

Обчисленню підлягає розтягуюче зусилля у рейці від температури шщ с МІ ржоидв, 1 "з Реактивне зусилля від попереднього напруження /обтиснення/ у рейці рівно Мер Сер А /8/ п

Вертикальне напруження (тиск у Мпа) від дій 0--0,5Р у баласті визначається по формулі п 19 сл ср 7 (ОО ба )У тоіт т. і-ї іс), У формулах /б/ - /9/ визначено :5- в-120п106с; жо - надійність по грунту; Гр - довжина рейки; А»в.А, Ат, - (о) площа відповідно арматури, рейки, шпали (ср - напруженість від власної ваги грунту, фіг.2),: 5 - коефіцієнт

ЧК» 20 лінійного розширення; 2: - прийнятий по СН і П 2.02.01 83. сл Розподілення під шпалою максимальних напружень у баласті проходе по параболічному закону під кутом 60" (Шахунянц Г.М.).

Напруження 1/3 величини від максимальних досягають у баласті трамвайної колії на глибині 20-25см.

Збільшення розміру відстані між шпалами до ЗІ -1,5м незначно впливає на величину бро: на глибині 40см (1,5Н) відбувається остаточне погашення напруженості (фіг.2 б).

Р» Сумісні взаємодії направлених один до одного зусиль Мі Мер (фіг1 б)розвантажують рейку /індоли створюються викид і вигин полотна вверх/, при цьому при проїзді вагонів значно зменшуються напруженість у баласті під шпалами. во Попередню напруженість, а також заповнення анкерних прорізів рейок проводять на заводах. Нормальні зазори у стиках установлюють при допомозі приладу ПМО-62 одночасно з укладанням відрізків. Рей-ко-шпальна решітка укладається при допомозі шляховкладаючих кранів УК-25; слой щебеню ущільнюється в основному під шпалами.

Використання пропонуючого способу та пристрою по порівнюванню з базовими та іншими технічними 65 рішеннями приблизно на 2/3 дозволяє зменшити масу рейкової колії. «Крім того пропонуючий спосіб дозволяє:

- знизити об'єми земляних робіт на 5095 (у прототипі маса прийнята за 100965); - знизити масу металовиробів на 2095; щебеню - на 3095; - скоротити строки будівництва у 1,5 разів за рахунок зниження перевозок земляних мас; - знизити загальну трудоємкість на 2095 за рахунок амортизаційних розходів, економії пального, індустріалізації процесів монтажу.

Пропонуючий спосіб відноситься до більш високим промисловим технологіям і може бути використаним при любих динамічних діях (у тому числі сейсмічних) у широкому спектрі частот, особливо при наявності небезпечних для споруд низьких частот. 70 Джерела інформації 1. Соловьев Г.П. О распределениий давления под шпалой на пролетньїх строениях с ездой на балласте /

Трудьі МИЙТ, 1968. Вьп. 279. 2. Кравченко Н.Л. - Устройство для крепления рельса к железобетонной шпале. Ас. СССР Мо484202, кл.

Со4Б25/02, 1975.

Claims (2)

Формула винаходу

1. Спосіб зниження маси трамвайної колії, що включає операції по обробці, віброгасінню, енергопоглинанню, зміну геометрії рейки, який відрізняється тим, що в процесі зниження маси змінюють деформативність баласту, створюють попереднє напруження та додаткову жорсткість колії.

2. Пристрій для зниження маси трамвайної колії, який містить рейки, стики, накладки, болти, шпали, баласт, який відрізняється тим, що він виконаний у вигляді рейки, армованої стержнем високої міцності, споряджений анкером, розміщеним у підошві рейки, у зазорі стику, при цьому він утримує шпали, відстань між якими збільшено. « ІФ) « (Се) (о) Іс)

- . и? 1 се) (о) щ» сл 60 б5