设计轨道课程.docx

qm路基上无缝线路课程设计一中和机温及预留机缝设计姓名：陈龙元学号：08231062班级：土木0803学院：土木建筑工程学院目录1 .任务书22 .阐明书73 .计算书144 .试验总结205 .源程序附录21路基上无缝线路课程设计（任务书）中和轨温及预留轨缝设计中和轨温（即无缝线路设计锁定轨温）是无缝线路设计的关键问题，波及铁路轨道这门课的重要理论。该设计目口勺是通过实际设计，更深入地掌握铁路轨道的基本理论。一、基本内容I）搜集资料，综合分析。通过专业书籍及有关学术期刊的学习，理解无缝线路铺设日勺意义及国内外发展的现实状况。并对路基上无缝线路设计的基本原理、措施及环节有较清晰的理解。2）通过计算，确定路基上无缝线路的容许降温幅度。3）通过计算，确定路基上无缝线路的容许升温幅度。4）通过计算，确定中和轨温（即无缝线路设计锁定轨温）。中和轨温确定是无缝线路设计的关键问题，波及铁路轨道这门课的重要理论。该设计的目的是通过实际设计，更深入地掌握铁路轨道的基本理论（尤其是强度计算和温度力计算理论）。二、基本规定对设计从全局上把握，思绪清晰，将个人的独立见解在设计阐明书中完整地体现出来；有关计算提议上机完毕，语言不限，但程序要具有通用性，即对多种参数条件都合用；并将源程序及计算成果附在课程设计书中。独立完毕，有自己的特色；设计时间1周。设计书内容重要包括：设计任务、设计目的和意义、设计理论根据、设计参数、计算过程、设计总结（设计方案!勺评述、收获及提议）、参照文献。课程设计汇报的文字部分规定详细完整、章节清晰、计算过程详尽、结论合理可靠。同步规定字迹工整、书面整洁。答疑时间：另作告知。三、设计思绪无缝线路中和轨温计算的重要思绪如图:图中揭示了该设计的重要思绪。中和轨温应根据当地的轨温条件（TmdxTmin ）和轨道容许的升温幅度和 降温幅度来确定。因此确定轨道容许的升温幅度和 降温幅度是设计的关键。应根据无缝允许温降 t d允许温升 tc中和轨温:，屿%3 + 乂线路的设计原则来确定。重要计算如下:1、无缝线路钢轨强度检算（确定容许降温幅度）强度条件应使作用在钢轨上的多种应力总合不超过钢轨的）容许应力。：d+l+f式中：Od一一钢轨动弯应力（Mpa）,计算措施参见“轨道构造力学分析”一章；l钢轨温度应力（Mpa）;Of钢轨附加应力（Mpa）,如桥上的伸缩应力和挠曲应力、无缝道岔基本轨附加应力、列车制动等引起的附加应力等。本设计只考虑路基上由制动引起口勺附加应力，可取b/=IaMPa；钢轨容许应力。因此容许的降温幅度rj可由下式计算应二处Ea式中：2一钢轨动弯应力（Mpa）,取拉应力计算值。2、据稳定性条件确定容许的升温幅度根据稳定性计算求得!勺容许温度压力P后，可计算出容许的升温幅度：fj =P-2Pt2EFa(4-)式中：Pf附加压力，本设计可取为零（N）OP轨道容许H勺最大温度压力；根据无缝线路稳定性理论计算，采用“统一公式”教材和参照文献Ho2、中和轨温确定根据图，中和轨温。计算如下：f_7Inax÷7in,AG_ArJ+AZ2-+2±颂四、设计参数（自己选用、组合）重要技术指标：北京地区某段提速线路铺设无缝线路，设计其锁定轨温。1、轨道条件钢轨：60kgm,屈服强度q=457Mp0,钢轨断面对水平轴时惯性矩4=3217。/；轨枕：III型混凝土枕，1667根km,轨枕间距=60。九；道床：道破为一级道硝，面喳厚25cm,底硝厚20cm。路基填料：沙粘土；钢轨支座刚度。：检算钢轨。=3(HOOO(N/cm)；检算轨下基础0=720230(N/cm)曲线最小半径R=8002的区段营条件机车:东风11内燃机车，Vmax=160kmh,轮重和轴距请查阅有关文献。其他参数按设计规定，参见有关规则和图书资料合理选用，并阐明理由。重要参照文献：1、教材2、铁路轨道谷爱军主编中国铁道出版社3、铁路无缝线路广钟岩等，中国铁道出版社。4、铁道工程，郝瀛主编，西南交通大学出版社。计算有关的其他问题附加速度系数附加速度系数四和O2速度范围km/h电力机车%120<V1600.3½I(X)%160<V2(X)0.1100混凝土枕线路的初始弯曲初始弯曲50kgm钢轨60kgm钢轨75kgm钢轨弹性初弯%(mm)3.02.52.0塑性初弯力P(mm)3.02.52.0我国常用机车类型的计算参数机车种类机车型号轮轴名称轮重(kN)轮距(Cm)构造速度(km/h)内燃机车ND5第一转向架I106255118II106180III106820第二转向架I106II106180III106250东风1(Dh)第一转向架I112.8180客120货100II112.8180III112.8840第二转向架I112.8II112.8180III112.8180东风Il(DF11)第一转向架I112.8200客160II112.8200III112.8826.7第二转向架I112.8II112.8200III112.8200电力机韶山I(SS1)第一转向架I112.823090II112.8230III112.8580第二转向架I112.8II112.8230III112.8230韶山3(SS3)第一转向架I112.8230100II112.8200III112.8720第二转向架I112.8II112.8230III112.8200I112.8300车韶山Q(SS.)第一转向架II112.8520100第二转向架I112.8300II112.8520第三转向架I112.8II112.8300第四转向架I112.8520II112.8300韶山8(SS8)第一转向架I107.8290160II107.8610第二转向架I107.8II107.8290当VW120kmh时:Md=(I+6)M)当120kmhV160kmh时：Mrf=(l÷)(l+1)+M当160kmhVVW200kh时：Md=(l+0f)(l+a1)(l+2)+M0路基上无缝线路课程设计（阐明书）中和那温和预留凯缝的设计一、设计任务所谓“无缝线路”，就是把不钻孔、不淬火及I25m长的钢轨，在基地工厂用气压焊或接触焊的I措施，焊成20Om到500m时长轨，然后运到铺轨地点，再焊接成Iooom到2023mH勺长度，铺到线路上就成为一段无缝线路。中和轨温确定是无缝线路设计的关键问题，波及铁路轨道这门课的重要理论。该设计的任务是通过实际设计，更深入地掌握铁路轨道的基本理论（尤其是强度计算和温度力计算理论）。通过专业书籍及有关学术期刊的学习，理解无缝线路铺设的意义及国内外发展的现实状况。并对路基上无缝线路设计的基本原理、措施及环节有较清晰的理解。I）通过计算，确定路基上无缝线路的容许降温幅度。2）通过计算，确定路基上无缝线路的容许升温幅度。3）通过计算，确定中和轨温（即无缝线路设计锁定轨温）。重点、难点：1 .无缝线路强度及稳定性计算2 .设计锁定轨温范围的合理确定二、设计目的和意义一般无缝线路设计，重要是确定设计锁定轨温和无缝线路构造计算两部分。由于无缝线路消灭了大量的接头，因而具有行车平稳、旅客乘坐舒适、机车车辆和轨道维修费用少，使用寿命长等一系列长处。并且无缝线路其温度力与其长度无关从理论上讲，无缝线路可以设计成无限长，不过由于加工、运送、施工上存在困难，无缝线路也只能是化整为零，一段段铺设。为了防止跑道现象，须谨慎选择设计锁定轨温，本次设计即为初步对中和轨温的设计。钢轨温度每变化1,每根钢轨就会承受1.645吨的压力或拉力。不过人们在铁路线上采用强大的线路阻力来锁定轨道，限制了钢轨的自由伸缩。在我国是采用高强螺栓、扣板式扣件或弹条扣件等对钢轨进行约束.试验表明，直径24mm的高强螺栓，六孔夹板接头可提供40至60吨H勺纵向阻力。弹条扣件每根轨枕可提供1.6吨的纵向阻力。确定了设计锁定轨温，下一步即为构造计算，即伸缩区长度，预留轨缝，防爬设备的设置。本次设计重要考虑了预留轨缝的设计。预留轨缝要满足钢轨在冬季不会拉断，夏季不顶严。无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容，经济效益明显。据有关部门方面记录，与一般线路相比，无缝线路至少能节省15%口勺常常维修费用，延长25%的钢轨使用寿命。有资料表明，在桥梁上铺设无缝线路,可以减轻列车车论对桥梁的冲击，改善列车和桥梁的运行条件，延长设备使用寿命，减少养护维修工作量。这些长处在行车速度提高时尤为明显。三、设计理论根据中和轨温的确定min允许温降At J%Tmax1I0I 5电 2允许温升AtJ中和轨温：L = 7g" J-J1 AA设计锁定轨温：无缝线路中和轨温计算的重要思绪如右图。图中揭示了该设计的重要思绪。中和轨温应根据当地H勺轨温条件（OWOin）和轨道容许的升温幅度和降温幅度来确定。因此确定轨道容许H勺升温幅度和降温幅度是设计的关键。应根据无缝线路的设计原则来确定。重要计算如下：1、无缝线路钢轨强度检算（确定容许降温幅度）强度条件应使作用在钢轨上的多种应力总合不超过钢轨的容许应力°：d+t+f式中：d钢轨动弯应力（Mpa）,计算措施参见“轨道构造力学分析“一章；d钢轨温度应力（Mpa）;/一钢轨附加应力（Mpa）,如桥上的伸缩应力和挠曲应力、无缝道岔基本轨附加应力、列车制动等引起於J附加应力等。本设计只考虑路基上由制动引起的附加应力，可取°/"l°"P.钢轨容许应力。因此容许的降温幅度S4/可由下式计算Ea式中：%钢轨动弯应力（Mpa）,取拉应力计算值。2、据稳定性条件确定容许的升温幅度根据稳定性计算求得口勺容许温度压力P后，可计算出容许的升温幅度LltP-2PfIEFa(4-)式中：Pf附加压力，本设计可取为零（N）。P轨道容许的最大温度压力；根据无缝线路稳定性理论计算，采用“统一公式”教材和参照文献1。中和轨温确定根据图，中和轨温计算如下：t-7la÷7nin一二+2土颂3、预留轨缝的计算（1）符号约定如下:al长轨条与原则