- Bochkarev A.F. Aeromechanika de aeronave. M: Engineering Engineering, 1985. 356p.
- Leonov VA - versiunea electronică a acestui rezumat de prelegeri.
1.1 Factorii care afectează temperatura șinelor.
Schimbarea temperaturii pe șine are loc în condiții de transfer termic complex.
În timpul verii, când sunt expuse la lumina soarelui, șinele primesc energie termică, cheltuind o parte din acesta pe radiația din spate și transferul de căldură către mediul înconjurător. Atunci când șina este încălzită (căldura este furnizată mai mult decât este deviată), valorile temperaturii în diferite puncte ale acesteia, schimbând în timp, cresc din ce în ce mai mult.
La atingerea echilibrului (termic) între cantitatea de șine dat de căldură furnizate și creșterea temperaturii încetează, deși valorile locale de temperatură ale diferitelor porțiuni de-a lungul lungimii ca șină și poate varia destul de considerabil în secțiunea transversală. Diferența de temperatură observată de-a lungul secțiunii transversale a șinei (cap, gât, talpă) ajunge la 10 ° C. Apoi, temperatura șinei este coborâtă, iar câmpul de temperatură este egalat.
șine de temperatură depinde de mulți factori: temperatura, tipul de șină, și starea suprafețelor sale, și orientarea feroviar în raport cu lumină laterală, planul și profilul căii; Profilul transversal al (locaș movilă, o poziție de zero) subgrade, intensitatea radiației solare și transparența atmosferică, viteza și direcția vântului, calitatea și reflectivitatea balast și o serie de alte motive.
La aceeași temperatură a aerului și la diferite combinații ale celorlalți factori enumerați, diferența de temperatură în funcție de condițiile poate ajunge la 10 ° -15 ° C și chiar mai mult.
Temperatura șinelor în timpul verii în timpul orelor de zi este de obicei mai mare decât temperatura șinelor. Diferența dintre temperaturile pe șine și aer este o variabilă variabilă și scade oarecum cu o creștere a temperaturii maxime a aerului. Diferența de temperatură dintre calea ferată și aerul din vară este de 16-18 ° C în regiunile nordice și 24-26 ° C în regiunile medii și sudice ale țării. Pentru diferența de temperatură calculată între ele în timpul verii, în prezent se ia 20 ° C, adică
t p = t la +20 ° C,
unde tp este temperatura șinei;
tv este temperatura aerului.
În timpul iernii, temperatura șinelor este mai mică decât cea a aerului. Observațiile au arătat că în zona temperaturilor extreme de iarnă (-30 ° C și mai jos), temperatura lor poate fi cu 3-5 ° C mai mare decât în aer. Datorită răcirii în vânturi puternice, temperatura poate fi mai mică decât temperatura aerului. Cu toate acestea, în timpul iernii, temperatura șinelor și a aerului este aceeași, iar tp = tv este asumată în calcule.
La fabricarea și montarea șinelor feroviare, întreținerea întreținerii și reparării unei linii fără sudură, se măsoară temperatura efectivă a șinelor. În prezent, aceasta este temperatura capului șinei. În astfel de măsurători, se folosesc diferite mijloace tehnice: instrumente pentru măsurarea directă pe drumul de lucru; instrumente staționare de măsurare la stațiile de metrologie și la distanțe de cale; aparate staționare sau portabile pentru măsurarea la întreprinderile de sudare a șinelor în timpul fabricării țesăturilor. Pentru prima dată se măsoară temperatura șinei de cale ferată la instalația de sudură a șinelor, unde se determină cea la care se face biciul.
În proiectul de realizare a unei căi fără sudură, fiecărei perechi de genelor feroviare li se atribuie un număr de serie, sub care va apărea mai târziu în aplicația de sudare și alte documente contabile.
La începutul și sfârșitul fiecărui alergător pe partea interioară a șinei (de axa cale) vopsea albă indică numărul de sudură întreprinderi feroviare prin foi de sudură cameră geana, lungimea în metri până la a doua zecimală la o temperatură de șine + 20ºC. La o temperatură diferită, biciul feroviar va avea, evident, o lungime diferită. schimbare Lungimea șinei de cale ferată în acest caz poate fi determinată de formula
(20-t), (1,1)
unde L este lungimea șinei la o temperatură de + 20 ° C (indicată pe partea interioară a gâtului șinei);
t este temperatura șinei la momentul măsurării.
Exemplul 1.1. Lungimea șinei de cale ferată realizată la întreprinderea 42 în conformitate cu lista de sudare 317 este de 796,22 m, iar temperatura șinei este de 18 ° C. Ce lungime a biciului trebuie indicată pe interiorul gâtului?
Schimbarea lungimii liniei de cale ferată va fi
Pe partea interioară a gâtului șinei, lungimea
După stabilire cale alergător feroviar, pe lângă marcajul proiectului camerei gârbaci aplicat existent indicând laturi (de-a lungul km stânga - A, de-a lungul km dreapta - P) și temperatura alergător data de plasare pentru fixarea acestuia la baza (traverselor).
La fixarea cablurilor pe traverse, temperatura șinelor este măsurată de două ori, înainte și după terminarea fixării. Pentru a accelera procesul de măsurare a temperaturii genelor feroviare, acestea sunt fixate mai întâi numai la fiecare cincea cravată.
De la fixarea căii ferate la un regim constant, începe "durata de viață" a biciului, iar temperatura fixării însăși poate fi considerată începutul acestei vieți. Temperatura de fixare a șinei de cale ferată este denumită uneori "neutră".
1.2 Schimbarea lungimii șinelor cu fluctuații ale temperaturii.
Dacă punem o șină de lungime L pe role sau pe plăcuțe speciale cu un coeficient de frecare foarte scăzut, atunci putem presupune că elongația liberă a șinelor nu interferează.
Schimbarea lungimii șinei L, ca o bară liberă, cu o schimbare a temperaturii sale poate fi determinată de formula
# 8710; L = # 945; L (T), (1,2)
unde # 945; - coeficientul de dilatare liniară a oțelului feroviar;
# 945; = 0.00001181 / deg; # 8710; t p- schimbarea temperaturii șinei, ºС,
L - lungimea șinei, m.
Exemplul 1.2 În cazul garniturilor speciale cu coeficient de frecare foarte scăzut, a fost instalată o șină lungă de 985,50 m la o temperatură de 28 ° C Temperatura căii ferate a crescut la 35 ° C. Cât a fost schimbată lungimea șinei?
Schimbarea lungimii șinei L, ca o bară liberă, cu o schimbare a temperaturii sale poate fi determinată de formula
# 8710; L = # 945; L # 8710; tp,
unde # 945; - coeficientul de dilatare liniară a oțelului feroviar;
# 8710; t p- schimbarea temperaturii șinei, ºС,
L- lungimea șinei, m.
Astfel, atunci când temperatura schimbătoarelor de 985,50 m lungime la 7 ° C a fost schimbată, lungimea sa a crescut cu 80 mm. În acest caz, nimic nu a împiedicat această schimbare și starea tensionată a căii ferate nu a apărut.
Cu toate acestea, modul în care se sprijină pe șina plăcuțele de metal, atașat la fiecare traversă puternic lipire intermediară și cu șină adiacente conectate lipirea cap la cap, astfel încât schimbarea lungimii șinei în lumea reală nu poate fi atât de liber. Modificarea lungimii lash șinei în funcție de temperatură este descrisă de o lege mai complexă, care ia în considerare și de a depăși rezistența cap la cap de rulare.
Să luăm în considerare celălalt caz extrem. Să presupunem că șina este fixată rigid la capete și, în general, lungimea ei este constantă.
Schimbarea temperaturii șinei, care nu poate afecta lungimea ei, provoacă un stres termic, și în conformitate cu legea lui Hooke, proporțională cu magnitudinea alungirii temperatura nu a reușit (scurtarea) a șinei și în semn opus. Cu alte cuvinte, în cazul în care șina la ridicarea temperaturii acesteia nu au putut fi alungite, sa ridicat stresul la compresiune a temperaturii; Dacă șina nu poate fi scurtată atunci când temperatura ei a fost redusă, atunci au apărut tensiunile de temperatură ale tensiunii în ea.
Tensiunea de temperatură care apare în șină, dacă lungimea sa este menținută atunci când temperatura este schimbată relativ la neutru, poate fi determinată din formula
# 963; t = E # 8710; L / L = # 945; E (T), (1.3)
# 963; t = E # 8710; L / L = # 945; E (T), (1.3)
unde E este modulul de elasticitate al oțelului feroviar, E este 2,1 # 8729; 10 kg / cm2 = 21 # 8729; 10 MPa;
# 8710; L / L - eșecul relativ al șinei.
Forța longitudinală de temperatură, comprimarea sau întinderea (în funcție de direcția schimbării temperaturii), șina, poate fi determinată prin formula
unde F este aria secțiunii transversale a șinei, cm²;
# 945; E = 250 N / cm2 # 8729;
Să formulăm una dintre principalele prevederi ale muncii termice a șinelor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: