Előadás 1 2
- Bochkarev A.F. Aeromechanika repülőgépek. M .: Gépészmérnök, 1985. 356p.
- Leonov VA - az előadások absztraktjának elektronikus változata.
1.1 A sínek hőmérsékletét befolyásoló tényezők.
A vasúti hőmérséklet változása komplex hőátadás esetén történik.
Nyáron, amikor napfénynek van kitéve, a sínek hőenergiát kapnak, részben a hátsó sugárzáson és a környezeti hőátadáson. Amikor a sín felmelegszik (a hőt többet szállítják, mint amennyit átirányítanak), a különböző időpontokban változó hőmérsékleti értékek egyre többet emelkednek.
Amikor az egyensúly elérése (hő) közötti mennyiségű betáplált hő adott sínek és a hőmérséklet-emelkedés megszűnik, bár a helyi hőmérséklet-értékek a különböző részek hossza mentén, mint a vasúti és nagymértékben változhat jelentősen keresztmetszete. A megfigyelt hőmérsékletkülönbség a sín keresztmetszetének (fej, nyak, talp) eléri a 10 ° C-ot. Ezután a sín hőmérséklete leereszkedik, és hőmérsékleti mezője egyenlő.
sínek hőmérséklet számos tényezőtől függ: hőmérséklet, típusú vasúti, és az állam annak felületei, és orientációja a vasúti képest a fény felé, tervet, és profilja az út; keresztirányú profiljának földmű (halom mélyedés, egy nulla helyzetből), az intenzitást a napsugárzásnak és a légköri átláthatóság, a sebesség és a szél irányát, a minőség és a visszaverő képesség a nehezék és számos más okból.
Ugyanazon a levegő hőmérsékleten és a többi felsorolt tényező különböző kombinációi esetén a körülmények függvényében a hőmérsékletkülönbség elérheti a 10º-15ºC-ot és még ennél is többet.
A sípályák hőmérséklete a nyári időszámítás során általában magasabb, mint a sínek hőmérséklete. A sín és a levegő hőmérséklete közötti különbség változó változó, és kissé csökken a maximális léghőmérséklet növekedésével. A nyáron a sín és a levegő közötti hőmérsékletkülönbség 16-18 ° C-ra esik az északi régiókban és 24-26 ° C-on az ország középső és déli régiójában. A számított hőmérséklettel szemben a nyár folyamán jelenleg 20 ° C-ot, azaz i.
t p = t + 20 ° C-on,
ahol tp a sín hőmérséklete;
tв a levegő hőmérséklete.
Télen a sínek hőmérséklete kisebb, mint a levegőé. Megfigyelések azt mutatták, hogy a szélsőséges téli hőmérsékletek (-30 ° C és alacsonyabb) zónájában a hőmérsékletük 3-5 ° C-kal magasabb, mint a levegőben. Az erős szélben történő hűtés miatt a hőmérséklet alacsonyabb lehet, mint a levegő hőmérséklete. Télen azonban a sínek és a levegő hőmérséklete megegyezik, és a számításokban a tp = tв feltételezést feltételezzük.
A vasúti rögzítések gyártásánál és lefektetésénél a zökkenőmentes sáv karbantartása és javítása, a sínek tényleges hőmérsékletének mérése történik. Jelenleg ilyen a sínfej hőmérséklete. Az ilyen mérések során különböző technikai eszközöket használnak: a munkahelyen történő közvetlen mérésre szolgáló eszközök; Állandó műszerek a mérőállomásokon és a nyomvonalak közötti méréseknél; helyhez kötött vagy hordozható mérőeszközök a vasúti hegesztési vállalkozások számára a szövések gyártása során. A sínpálya hőmérsékletét először mérik a vasúti hegesztőberendezésben, ahol meghatározták a vasalót.
A projekt fektetési folyamatos hegesztett sín minden egyes pár szempillák van rendelve egy sorszám, amely a jövőben azt fogja jelenteni az alkalmazás számára a hegesztési számviteli és egyéb dokumentumok.
Elején és végén minden futó belső oldalán a síngerinc (a tengelye az út) fehér festék számát jelzik sínhegesztők vállalati hegesztéssel lapok ostor szobában, a hossza méterben egészen a második tizedes helyen hőmérsékleten + 20 ° C sínek. Egy másik hőmérsékleten a vasúti ostor nyilvánvalóan eltérő hosszúságú lesz. változás # 8710, L ebben az esetben a vasalat hossza hosszát a képlet határozza meg
# 8710, L = 0,0000118L (20 tf), (1,1)
ahol L a sín hossza + 20 ° C hőmérsékleten (a vasúti nyak belső oldalán feltüntetve);
t a sín hőmérséklete a mérés időpontjában.
1.1. Példa. A 42 vállalkozásnál a 317 hegesztési lista szerint gyártott sínpálya hossza 796,22 m, a sín hőmérséklete 18 ° C. Milyen hosszúságot kell feltüntetni a vasaló belső oldalán?
A sínpálya hosszának változása lesz
A vasaló belső oldalán, a hosszúság
Lefektetése után a vasúti futó pálya mellett a meglévő jelölést alkalmazva ostor szoba projekt jelző oldalán (végig a bal km - A, végig a jobb km - P) és az elhelyezés dátumát futó hőmérsékleten rögzítése az alaphoz (talpfa).
A talpfák rögzítése során a sín hőmérsékletét kétszer, a rögzítés előtt és után mérik. A vasúti szempillák hőmérsékletének felgyorsításához először csak minden ötödik nyakkendőt rögzítenek.
Mivel a sín állandó rögzítésre való rögzítése megtörtént, megkezdődik a ostor "hőmérsékleti élettartama", és a rögzítés hőmérséklete maga is az élet kezdetének tekinthető. A vasalat rögzítésének hőmérsékletét néha "semlegesnek" nevezik.
1.2 A sínek hosszának megváltoztatása a hőmérsékletük ingadozásával.
Ha egy L hosszúságú görgőt helyezünk a görgőkre vagy a speciális súrlódási tényezőkkel rendelkező speciális betétekre, akkor feltételezhetjük, hogy a szabad sín nyúlása nem zavarja.
A sín hosszának megváltoztatása # 8710; L, mint szabad rúd, a hőmérséklet változtatásával a képlet alapján határozható meg
# 8710; L = # 945; L # 8710; tp, (1.2)
ahol # 945; - a vasúti acél lineáris terjeszkedésének együtthatója;
# 945; = 0,00001181 / fok; # 8710; t p- a sín hőmérsékletének változása, ºС,
L - a sín hossza, m.
1.2. Példa: Nagyon alacsony súrlódási együtthatójú speciális béléseknél 985,50 m hosszú sínt szereltek fel 28 ° C-os hőmérsékleten. A sín hőmérséklete 35 ° C-ra emelkedett. Mennyire változott a vasút hossza?
A sín hosszának megváltoztatása # 8710; L, mint szabad rúd, a hőmérséklet változtatásával a képlet alapján határozható meg
# 8710; L = # 945; L # 8710; tp,
ahol # 945 - a vasúti acél lineáris terjeszkedésének együtthatója;
# 8710; t p- a sín hőmérsékletének változása, ºС,
L- a sín hossza, m.
Így amikor egy 985,50 m hosszú, szabadon fekvő sín hőmérséklete 7 ° C-kal megváltozott, a hossza 80 mm-rel emelkedett. Ebben az esetben semmi sem akadályozta meg ezt a változást, és a sín feszített állapota nem merült fel.
Azonban, ahogy a vasúti nyugszik a fékbetétek, csatolt minden alvó erőteljes köztes kötőréteget, és a szomszédos vasúti csatlakoztatott tompa kötéssel, így változó a hossza a vasúti a valós világban nem lehet olyan szabad. Változó vasúti ostor hossza a hőmérséklettől függően írja le egy bonyolultabb törvény, amely figyelembe veszi, és leküzdeni a futó seggét ellenállás.
Tekintsük a másik szélsőséges esetet. Tegyük fel, hogy a sín mereven rögzítve van a végeken, és általában hosszúsága állandó.
A hőmérséklet megváltoztatása a vasúti, amely nem befolyásolhatja a hossza, ez okozza a hőterhelés, és ők szerint Hooke-törvény, arányos nagysága a sikertelen hőmérséklet nyúlás (rövidülés) a vasúti és ellenkező előjellel. Más szavakkal, ha a sín nem nőtt fel, amikor hőmérséklete nőtt, akkor a hőmérséklet-összenyomódási feszültségek megjelentek benne; Ha a sín nem csökkenthető a hőmérséklet csökkentésekor, akkor a feszültség hőmérsékleti feszültségei jelentek meg benne.
A sínben fellépő hőmérsékleti feszültségek, ha a hossza fenntartásakor a hőmérséklet semlegesre változik, a következő képletből lehet meghatározni:
# 963; t = E # 8710; L / L = # 945; E # 8710; tp, (1.3)
# 963; t = E # 8710; L / L = # 945; E # 8710; tp, (1.3)
ahol E a vasacél rugalmassági modulusa, E 2,1 (8729), 10 kg / cm 2 = 21 (8729), 10 MPa;
# 8710; L / L - a sín viszonylagos meghibásodása.
A hosszirányú hőmérsékleti erő, sűrítés vagy nyújtás (a hőmérsékletváltozás irányától függően), a sín, a következő képlet segítségével határozható meg:
ahol F a sín keresztmetszete, cm2;
# 945; E = 250 N / cm2 # 8729;
Megfogalmazzuk a sínek hőmérsékletének egyik fő előírását.