Погонные сопротивления

Это сопротивления продольному сдвигу рельсов, развиваемые на опорах пути при отсутствии поезда и отнесенные к 1 м нити.

Природа формирования погонного сопротивления вполне очевидна. Под действием температурных сил рельсы перемещаются вдоль пути вместе со шпалами, к которым они прикреплены с помощью скреплений. При этом шпалы испытывают сопротивление сдвигу со стороны балласта. Однако, в зимний период, когда балласт смерзается и шпалы при этом уже не имеют возможности смещаться, сопротивление сдвигу формируется уже за счет узла скреплений, а именно за счет сил трения по подошве рельса. В связи с этим принято различать погонные сопротивления летние р_л и зимние р_з (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Зависимость погонного сопротивления р от продольного смещения рельса λ в различное время года.

Летнее погонное сопротивление р_л определяем по формуле:

где R_шп – сопротивление сдвигу одной шпалы, кН (R_шп ;

N_шп - число шпал на 1 км пути;

2000- длина двух рельсовых нитей на 1 км, м.

Зимнее погонное сопротивление р_з при раздельных скреплениях типа КБ формируется силами трения на опорах между подошвой рельса, клеммами и подрельсовыми прокладками (рис 3.3).

Рисунок 3.4 - Расчетные схемы для определения зимних погонных сопротивлений для раздельного скрепления КБ.

Сила трения в узле скрепления КБ (на рис. 3.3 перпендикулярна плоскости чертежа и обозначена «х») формируется силами трения подошвы рельса по ножкам клеммы и по подрельсовым прокладкам

Осевая сила в клеммном болте Q_k, Н, определяется по формуле:

где M_k – крутящий момент, прикладываем к гайкам клеммных болтов, Нм;

A_к – коэффициент пропорциональности для клеммных болтов.

При диаметре болтов d=24 мм по данным ВНИИЖТа A_k =178 м^-1.

Нормальное давление ножек клемм на подошву рельса:

где α= arctg1/4.

Подставляя в формулу значения и
получим:

Учитывая , получим

Погонное сопротивление р_зим получим, суммируя сопротивления всех опор (одной рельсовой нити) на километре и относя их к единице длины

Тогда при и получим