Расчет выбранной конструкции на прочность

,

.

Максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в рельсах от изгиба определяется по формуле /4/:

, (3.21)

где - ординаты линии влияния прогибов рельса в сечениях пути, расположенных под колесными нагрузками от осей тележки, смежных с расчетной осью.

Для трехосной тележки возможны два опасных расположения (установки) осей (рисунок 3.3).

Для первой установки:

,

,

.

Рисунок 3.3 – Схема определения эквивалентной нагрузки для трехосной тележки при расчете изгибающего момента

Для второй установки:

,

,

.

Максимальная эквивалентная нагрузка для расчетов напряжений в рельсах от изгиба составит:

,

.

Изгибающий момент в рельсе от воздействия эквивалентной нагрузки определяется по формуле /5/:

, (3.22)

.

Максимальный прогиб рельса находится по формуле /5/:

, (3.23)

.

Давление рельса на шпалу можно определить приближенно /5/:

, (3.24)

.

Максимальные напряжения в подошве рельса от изгиба и вертикальной нагрузки определяется по формуле /5/:

, (3.25)

где WП - момент сопротивления поперечного сечения рельса относительно нейтральной оси для наиболее удаленного волокна подошвы, .

.

Вертикальная нагрузка от колес на рельс имеет смещение (эксцентриситет) относительно оси симметрии сечения рельса. Со стороны гребня колеса на головку рельса действует горизонтальная сила (рисунок 3.4).

На основании многочисленных расчетов и экспериментов получена расчетная формула для нормальных напряжений в кромке подошвы рельса /5/:

, (3.26)

где - коэффициент перехода к кромочным напряжениям, зависящий от типа экипажа, радиуса кривой.

Тогда напряжения в кромке подошвы рельса составят:

МПа.