第三節(jié)線路縱向阻和無(wú)縫線路溫度力分布

1、第三節(jié)第三節(jié) 線路縱向阻力和無(wú)縫線線路縱向阻力和無(wú)縫線路溫度力分布路溫度力分布 當(dāng)軌溫變化時(shí)，鋼軌兩端的線路縱向阻力抵抗無(wú)縫線路的伸縮，線路阻力分接頭阻力、扣件阻力和道床阻力。一、接頭阻力 1.定義：鋼軌兩端接頭處由夾板通過(guò)螺栓擰緊，產(chǎn)生了阻止鋼軌縱向位移的阻力，稱為接頭阻力。 2.計(jì)算。式中：Rj鋼軌接頭阻力 f 摩擦系數(shù) n 螺栓個(gè)數(shù) 正壓力與合力的夾角 鋼軌軌低底面傾角 T轉(zhuǎn)矩 K轉(zhuǎn)矩系數(shù)，K=0.180.23 D螺栓直徑 K1動(dòng)態(tài)影響系數(shù)接頭阻力的特點(diǎn)1.接頭阻力是摩擦力，只有存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，才產(chǎn)生；2.鋼軌首先要克服接頭阻力，然后才能伸長(zhǎng)或縮短；3.鋼軌從伸長(zhǎng)轉(zhuǎn)入縮短或

2、從縮短轉(zhuǎn)入伸長(zhǎng)狀態(tài)要克服兩倍接頭阻力。 列車通過(guò)鋼軌接頭是產(chǎn)生振動(dòng)的，會(huì)使扭力矩下降，接頭阻力值降低。據(jù)國(guó)內(nèi)外資料，可降低到靜力測(cè)定值的40%50%。所以，定期檢查扭力矩，從新擰緊螺帽，保證接頭阻力值在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中保持不變，是一項(xiàng)十分重要的措施。 維修規(guī)則規(guī)定無(wú)縫線路鋼軌接頭必須采用10.9級(jí)螺栓，扭矩應(yīng)保持在700900Nm。下表為計(jì)算時(shí)采用的接頭阻力值。不同扭矩時(shí)的鋼軌接頭阻力Rj（KN)接頭扭矩（Nm）300400500600700800900100050kg/m鋼軌，10.9級(jí)24螺栓15020025030037043049060kg/m鋼軌，10.9級(jí)24螺/p>

3、0340490510570 多擰可防松。列車通過(guò)時(shí)，振動(dòng)會(huì)使扭矩力下降，接頭阻力值也下降，課降到靜力下的40%50%，應(yīng)定期檢查。 擰緊螺栓，圍護(hù)要求無(wú)縫線路接頭必須采用10.9級(jí)（高強(qiáng)度）螺栓，扭矩為900Nm,維修時(shí)保持700900Nm2、扣件阻力1.定義：中間扣件和防爬設(shè)備抵抗鋼軌沿軌枕面縱向位移的阻力稱為扣件阻力。2.要求中間扣件阻力大于道床阻力，否則裝防爬器。3.要求：扣件阻力道床縱向阻力，這是無(wú)縫線路設(shè)計(jì)必須遵守的原則4.鐵路線路維修規(guī)定:扣板扣件扭矩應(yīng)保持在80-120Nm彈條扣件為100-150Nm。并注意復(fù)擰。三、道床縱向阻力 1.定義：是指道床抵抗軌枕縱向位移的阻力。 2.

4、決定道床縱向阻力的因素：受到道砟材質(zhì)、顆粒大小、道床斷面、道床密實(shí)度、臟污程度、輕軌重量、外形和尺寸等因素的影響。 3.在無(wú)縫線路設(shè)計(jì)中，采用軌枕位移為2mm時(shí)相應(yīng)的道床縱向阻力。道床縱向阻力與位移之間的關(guān)系 1.道床縱向阻力隨位移的增大而增加 2.當(dāng)位移達(dá)到一定 值之后，軌枕盒內(nèi)的道砟顆粒之間的結(jié)合被破壞，在此情況下，即位移不再增加，阻力也不再增大； 3.在正常軌道條件下，鋼筋混凝土軌枕位移小于2mm，木枕位移小于1mm時(shí)，道床縱向阻力呈線性增長(zhǎng) 4.鋼筋混凝土軌道道床縱向阻力大于木枕軌道四、長(zhǎng)軌條的溫度力分布（四、長(zhǎng)軌條的溫度力分布（本節(jié)重點(diǎn)本節(jié)重點(diǎn)） 常用溫度力分布圖來(lái)表示溫度力沿長(zhǎng)軌條

5、縱向分布規(guī)律 溫度力分布圖：橫坐標(biāo)表示鋼軌的長(zhǎng)度、縱坐標(biāo)表示鋼軌的溫度力。 鋼軌內(nèi)部溫度力和其外部分阻力隨時(shí)保持平衡是溫度力分布的基本條件、無(wú)縫線路的溫度力分布是不均勻的，它不僅受到阻力和溫度力變化幅度的影響，還要受到溫度力變化過(guò)程的影響。1.縱向阻力的特點(diǎn)縱向阻力的特點(diǎn) 縱向阻力包括接頭阻力和道床阻力。為簡(jiǎn)化鋼軌內(nèi)部溫度力縱向分布的計(jì)算，通常假定鋼軌接頭阻力Rj為一常量。當(dāng)無(wú)縫線溫度力Pt小于接頭阻力Rj時(shí)，鋼軌與夾板之間不發(fā)生位移。 溫度力與接頭阻力相等是鋼軌與夾板發(fā)生相對(duì)移動(dòng)的臨界狀態(tài)，只有當(dāng)溫度力大于接頭阻力時(shí)，兩者才發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。 據(jù)此可知，鋼軌與夾板發(fā)生相對(duì)移動(dòng)的軌溫變化幅度為tj

6、=Rj/2.48F。當(dāng)軌溫反向變化時(shí)，長(zhǎng)軌條中的溫度力減小，當(dāng)溫度力變化幅度小于接頭阻力時(shí)，接頭阻力不反向；當(dāng)溫度力變化幅度大于接頭阻力時(shí)，接頭阻力開(kāi)始反向，但鋼軌與夾板不發(fā)生相對(duì)移動(dòng)；當(dāng)長(zhǎng)軌條中的溫度力反向變化幅度大于2倍接頭阻力時(shí)，鋼軌與夾板發(fā)生相對(duì)反向移動(dòng)。 2.基本溫度力圖基本溫度力圖 無(wú)縫線路鎖定后，軌溫單向變化時(shí)，溫度力沿鋼軌縱向分布的規(guī)律稱為基本溫度力圖。 接頭阻力被克服后，如溫度力繼續(xù)上升，則鋼軌產(chǎn)生位移，道床阻力開(kāi)始阻止鋼軌的伸縮。當(dāng)軌溫等于鎖定軌溫時(shí)，在長(zhǎng)軌條中的溫度力為零，即Pt=0（A-A線）當(dāng)軌溫下降，t=T-Tsf=j時(shí)，Pt=Rj時(shí)，軌端無(wú)位移，（B-B線）當(dāng)軌溫

7、進(jìn)一步下降，ttj時(shí)，PtRj,道床阻力開(kāi)始發(fā)揮作用，軌端出現(xiàn)伸縮位移，溫度力線（B-C-C-B)當(dāng)軌溫降至最低軌溫Tmin時(shí)，鋼軌中產(chǎn)生最大溫度拉力，此時(shí)溫度拉力達(dá)到最大，即Pmin=2.48tminF,(B-C-D-D-C-B)軌溫最低時(shí)的溫度力線為(B-C-D-D)軌溫上升幅度小于tj時(shí)鋼軌接頭所受拉力減小當(dāng)軌溫幅度上升等于tj時(shí)，鋼軌接頭阻力為零溫度力線（A-E-E)軌溫上升幅度大于tj，鋼軌接頭開(kāi)始受力當(dāng)軌溫變化幅度達(dá)2tj，溫度力線（F-G-G）軌溫上升幅度大于2tj，道床阻力開(kāi)始局部反向（F-N段）當(dāng)軌溫上升至最高軌溫Tmax時(shí)，形成溫度力峰值P峰P峰=1/2（Ptmax+Ptmin)溫度壓力峰值的大小與鎖定軌溫?zé)o關(guān)。溫度力峰值位置為L(zhǎng)峰=1/r1/2(Ptmax+