第八章 无缝线路.pptVIP

第八章  无 缝 线 路 5、无缝线路纵向阻力 无缝线路纵向阻力包括接头阻力、扣件阻力及道床纵向阻力。 5.1接头阻力 钢轨两端接头处由钢轨夹板通过螺栓拧紧，产生阻止钢轨纵向位移的阻力，称接头阻力。接头阻力由钢轨夹板间的摩阻力和螺栓的抗剪力提供。为了安全，我国接头阻力仅考虑钢轨与夹板间的摩阻力。 5.2 扣件阻力 中间扣件和防爬设备抵抗钢轨沿轨枕面纵向位移的阻力 ，称扣件阻力。为了防止钢轨爬行，要求扣件阻力必须大于 道床纵向阻力。 扣件阻力是由钢轨与轨枕垫板面之间的摩阻力和扣压件 与轨底扣着面之间的摩阻力所组成。摩阻力的大小、取决于 扣件扣压力和摩擦系数的大小。 5.3 道床纵向阻力 道床纵向阻力系指道床抵抗轨道框架纵向位移的阻 力。一般以每根轨枕的阻力值，或每延毫米分布阻力表 示。它是抵抗钢轨伸缩，防止线路爬行的重要参数。 道床纵向阻力受道碴材质、颗粒大小及级配、道床 断面、捣固质量、脏污程度、轨道框架重量等因素的影 响。 无缝线路的特点是轨条长，当轨温变化时，钢轨要发生伸缩，但由于有约束作用，不能自由伸缩，在钢轨内部要产生很大的轴向温度力。为保证无缝线路的强度和稳定，需要了解长轨条内温度力及其变化规律。为此首先要分析温度力、伸缩位移与轨温变化及阻力之间的关系。 一根长度为可自由伸缩的钢轨，当轨温变化 ℃时，其伸缩量为 如果钢轨两端完全被固定，不能随轨温变化而自由伸缩，则将在钢轨内部产生温度应力。根据虎克定律，温度应力 为： 式中 ——钢的弹性模量，E＝2.1×l05MPa； 则温度应力为： （MPa） 一根钢轨所受的温度力 为： 式中 ——钢轨断面积(mm2)。 为降低长轨条内的温度力，需选择一个适宜的锁定轨 温，又称零应力状态的轨温。在铺无缝线路中，将长轨条 始终端落槽就位时的平均轨温称为施工锁定轨温。施工锁 定轨温应在设计锁定轨温允许变化范围之内。锁定轨温是 决定钢轨温度力水平的基准，因此根据强度、稳定条件确 定锁定轨温是无缝线路设计的主要内容。 7、长钢轨温度力图分布规律 温度力沿长钢轨的纵向分布，常用温度力图来表示 ，故温度力图实质是钢轨内力图。温度力图的横坐标轴 表示钢轨长度，纵坐标轴表示钢轨的温度力(拉力为正， 压力为负)。钢轨内部温度力和钢轨外部阻力随时保持平 衡是温度力纵向分布的基本条件。一根焊接长钢轨沿其 纵向的温度力分布并不是均匀的，它不仅与阻力和轨温 变化幅度等因素有关，而且还与轨温变化的过程有关。 7.1 约束条件 7.1.1接头阻力的约束 为简化计算，通常假定接头阻力 为常量，见表8— 1。无缝线路长轨条锁定后，当轨温发生变化，由于有接 头的约束，长轨条不产生伸缩，只在钢轨全长范围内产生 温度力 ，这时有多大温度力作用于接头上，接头就提供 相等的阻力与之平衡。当温度力 大于接头阻力 时，钢 轨才能开始伸缩。因此在克服接头阻力阶段，温度力的大 小等于接头阻力，即 =2.5 F = 式中 ——接头阻力能阻止钢轨伸缩的轨温变化幅度(℃)； ——接头阻力(N)； ——钢轨断面面积(mm2)。 7.1.2道床纵向阻力的约束 接头阻力被克服后，当轨温继续变化时，道床纵向 阻力开始阻止钢轨伸缩。但道床纵向阻力的产生是体现 在道床对轨枕的位移阻力，随着轨枕位移的根数的增加 ，相应的阻力也增加。为计算方便，常将单根轨枕的阻 力换算为钢轨单位长度上的阻力 ，并取为常量，由上 述特征可见，道床纵向阻力是以阻力梯度 的形式分布 。故在克服道床纵向阻力阶段，钢轨有少量伸缩，钢轨 内部分温度力以位移的形式得到部分放散，因而发生位 移的钢轨各截面的温度力并不相等，以斜率 分布。 7.2基本温度力图 无缝线路锁定以后，轨温单向变化时，温度力沿钢 轨纵向分布的规律，称为基本温度力图。现以降温为例 说明，图8—4即为基本温度力图。 当轨温 等于锁定轨温 时，钢轨内部无温度力 ，即 =0，如图中A—A′线。 1．当 ＝ － ＜ 时，轨端无位移，温度力在 整个长轨条内均匀分布，