Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Современное состояние рихтовка железнодорожного пути съемными устройствами
I. Основные направления исследований параметров процесса рихтовки пути 9
2. Технологические особенности выправки пути в плане и требования к съемным рихтовщикам ...
3. Классификация съемных рихтовщиков пути
4. Рихтовочные приборы , /5"
5. Механизмы и машины 25
6. Анализ принципиальных схем рабочих органов
съемных рихтовщиков 3Z
7. Цель и задачи исследования 36
Глава II. Основные параметры пути, влнящие на процесс рихтовки, предпосылки к исследованию 38
8. Усилия» необходимые для сдвижки пути « 38
9, Длина волны изгиба рельсо-шцальноі решетки ... J?6
10. Сопротивление балласта сдвигу под опорными
устройствами рихтовщиков 48
II, Состояние исследований сопротивления бал
ласта сдвигу 51
12, йизоды к главе П 56
Глава III. Исследование кинематических схем опорных устройств 58
13, Кинематические схемы опорных устройств 58
14. Влияние опрокидывающего момента на устойчивость опорного устройства 65
15. Методика расчета усилий (на примере рихтовщика типа ГР-І2) .. 71
*6« Выводы к главе Ш 74
Глава ІV. Экспериментальные исследования съемных рихтовщиков 76
17. Методика лабораторных исследований сопротивления сдвигу опорных устройств 76
18. Результаты исследований сопротивления сдвигу опорных устройств
19. Методические основы и результаты исследований фактических точек касания опорных устройств со щебнем о D
20 Методика и результаты исследований сил, передающихся на боковые поверх ности шпал 89
21. Методика и результаты исследований гидравлических рихтовщиков в лабора торных условиях 95
22. Исследование возможности создания рихтовщика ударного действия Ю7
23. Выбор оптимальных параметров толкателя рихтовщика ИЗ
24. Вйводы к главе IT Н7
Глава V. Эксплуатационные исследования рихтовщиков 120
25. Методика эксплуатационных исследований 420
26. Результаты эксплуатационных исследований съемных рихтовщиков 126
27. Экономическая эффективность применения созданных и планируемых к изготовлению
съемных рихтующих устройств
28. Надежность, долговечность и потребность»
съемных рихтовщиках
29. Выводы к главе
Выводы и предложения 15S
Литература
- Технологические особенности выправки пути в плане и требования к съемным рихтовщикам
- Длина волны изгиба рельсо-шцальноі решетки
- Влияние опрокидывающего момента на устойчивость опорного устройства
- Результаты исследований сопротивления сдвигу опорных устройств
Введение к работе
Основные задачи развития транспорта изложены в Директивах ХХІУ съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на I97I-I975 годы. В Директивах, в частности, записано: "Повысить вес и скорости движения поездов путем внедрения большегрузных вагонов и мощных локомотивов..,. Усалить верхнее строение пути за счет укладки железобетонных шпал, бесстыкового пути...., поднять уровень механизации путевых работ.
Повысить производительность труда на железнодорожном транспорте примерно на 23 процента" /22/.
Для решения задач, поставленных ХХІУ съездом КПСС, в железнодорожный транспорт направляются большие капиталовложения, которые должны использоваться с высокой эффективностью.
Под воздействием проходящих поездов в пути возникают неисправности - необратимые деформации, выходящие за пределы норм содержания в профиле, по уровню ж в плане. Растут просадки под рель-J совыми нитями, увеличивается количество отрясенных шпал. Все это вызывает повышенный износ элементов верхнего строения пути ж подвижного состава, неспокойный ход экипажа и т.д. Для сохранения пути в нормальном состоянии выполняются большие объемы выправочных ж рйхтовочных работ. Правильное положение пути в плане обеспе-чжвает плавность и безопасность движения поездов, способствует меньшему накоплению неисправностей по шаблону и уровню, снижает кромочные напряжения в рельсах и уменьшает жх износ, а также продляет срок службы: рельсов, шпал, скреплений; способствует сох-* рашюсти перевозимых грузов /З, .,11,12,59/.
Восстановление нормального положения пути в плане производится рихтовкой. Трудоемкость ее при текущем содержании пути состав-
- 5 —
ляет 8-10$, а при капитальных работах 1-1,5$ от общегодовых трудовых затрат, что составляет несколько миллионов человеко-дней ежегодно /27/. На линиях с большой грузонапряженностью и тяжелых типах верхнего строения пути расход рабочей силы на выправку пути в плане возрастает в 2-3 раза и достигает 20$ /5/.
Рихтовке пути уделяется большое внимание как на отечественных, так и на зарубежных железных дорогах. Эта работа выполняется машинами непрерывного действия в технологические "окна* и рихтующими устройствами дискретного (точечного) действия.
Основным перспективным направлением развития механизации рихтовки пути - является создание высокопроизводительных путевых машин, работающих в "окно". Усилия многих ученых и производственников направлены на создание рихтующих устройств непрерывного действия. П.Г. Козийчук /29,30/, И.Я. Туровский /51/, Г.В. Салонов /47/ В.Х. Балашенко /6/ и др. разработали теорию выправки прямых и кривых участков пути и создали ряд специализированных рихтовочных машин.
На зарубежных железных дорогах, имеющих меньшую интенсивность ; движения поездов, для выполнения путевых работ используется цепочка путевых машин, работающих на закрытом для движения поездов пе-регоне. Для рихтовки пути применяют машины дискретного действия. Наибольшее распространение получили машины, созданные фирмами Шассер (Австрия), Матиза (Швейцария), Тампер (Канада), Джексон (СМ), Вшщгоф-Рейн (ФРГ), Лайн-Мастер,/?Г^ (США) и др. /57, 61~65/. Производительность таких машин до 500 п.м. рихтовки пути в час. На высоконапряженных участках наших железных дорог эти машины из-за сравнительно низкой производительности и необходимости -, занятия перегона при текущем содержании пути не могут быть применены. Они также не могут работать из-за низкой производительности в комплексе с другими путевыми машинами при капитальном ремон-
- те пута.
В настоящее время на ряде дорог применяются машины и механизмы, легко убираемые с пути. На отечественных железных дорогах нашли применение гидравлические рихтовочные приборы типа УРГ-01, сист. Кипоть, приставка для рихтовки к домкратам типа ДГП-8, моторные рихтовщики типа РІУ-І и ряд опытных конструкций. Во Фран-
ции применение получили гидравлические домкраты-рихтовщики типа * &Я -7/5, в ФРГ-различные ударные устройства, в США жспользуют- ся рихтовщики фирш RTW , в Чехословакии-гидравлаческае рих-~ товщини с одним и двумя цилиндрами, в Польже-однониточяые рихтовщика. Всего выпускается несколько десятков различных типов рихтовщиков.
В последние годы значительное внимание уделялось вопросам теории и создания рихтующих устройств дискретного действия. В ~ основном определены потребные усалия для подъемки и сдвига пути, определены длины волн изгиба и напряжения, возникающие в рельсах, выполнен анализ работы рычажных рихтовочных приборов и ряд
- других вопросов. Над этим работали В.Г. Альбрехт /2-5/, М.В.Лип-
скнй /31/, Н.А.Карпов /27/, Лю И /33,34/, Н.С.%рнов /55/ и др.
Основной объем рихтовочных работ в Советском Союзе выполняется с использованием средств малой механизации, к которым относятся съемные рихтовщики с ручным и моторным приводом.
Потребность Министерства путей сообщения (МПС) в рихтовщиках с ручным приводом составляет 14 тысяч комплектов по 5 приборов, и столько же требуется рихтовщиков для других министерств и ведомств. Таким образом, общая потребность по Советскому Союзу в рихтовочных приборах-140 тысяч штук. На I.01.1972 г. было вы-пущеао более 80 тысяч рихтовочных приборов типов РГ-01, УРГ-01, сист. Кипоть и 200 тысяч приставок для рихтовки к домкрату типа
— 7-
ДГП-8*
Несмотря на широкое применение съемных рихтовочных устройств, теоретических и экспериментальных исследований их работы выполнено мало* Бее серийные рихтовочные приборы, применяемые в СССР, внедрены в результате изготовления и отбора лучших из десятков опытных конструкций. Систематического анализа их работы не выполнялось»
Известно, что для рихтовки пути с рельсами типа Р65, железобетонными шпалами, плотным щебеночным балластом и скреплениями марки К потребные усилия для Сдвига на 20 мм составляют 7500 кГ, а на 40 мм - 8400 кГ /4/« Однако, на практике в этих случаях при распорном усилии серийных рихтовщиков типа УРГ-01 в 4000 кГ и сист» Кипоть 5000 кГ для сдвижки пути на 20 мм используются 5*8 приборов, а на беестыковом пути и в кривых участках пути 8*12 приборов*
Создание легких, простых, дешевых и высокопроизводительных механизмов и приборов, способных выполнять работы на главных путях, не нарушая графика движения поездов и с минимальным расходом рабочей силы является актуальной проблемой, в основном, выпол-
Реа/еиие
ненной автором, ^бтой проблем» будет способствовать;
а) улучшению общего состояния железнодорожного пути в плане;
б) повышению производительности и улучшению условий труда
монтеров пути;
в) выполнению работ при уменьшенном составе бригад;
г) сокращению времени дикла и стоимости выполнения работ;
д)повышению уровня культуры производства и производствен
ной эстетики.
Работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте железнодорожного
транспорта. Эксплуатационные испытания проводились: на Раменской, Московско-Ярославской дистанциях пути и в путевой машинной станции (ШС) 58 Московской ж.д.; на Батайской дистанции пути Северо-Кавказской ж.д.; в ШС-25 ж Самтредской дистанции пути Закавказской ж.д.; на Московской, Гатчинской дистанциях пути и 0ІШС-І Октябрьской ж.д.; на Ростов-Ярославской дистанции пути Северной ж.д.; на экспериментальном полигоне ЦНЙЙС, ст. Ильино Горьковс-кой ж.д. и ряде других дистанциях пути и ШС.
Технологические особенности выправки пути в плане и требования к съемным рихтовщикам
Технологическими процессами выправки пути в плане предусмотрено выполнение операций: отрывка торцов шпал, подготовка места и установка рихтовщиков в шпальных ящиках, сдвижка пути, снятие рихтовщиков, трамбовка балласта у торцов сдвинутых шпал и переход в пределах рабочей зоны / 40 / .
Наиболее трудоемкими и тяжелыми являются первые две операций, на выполнение которых расходуется часто более половины продолжительности цикла. При этом продолжительность основных операций цикла зависит от типа рихтовщика.
Сдвижка пути может выполняться домкратами при установке под углами 50-60 к плоскости пути. При постановке домкрата круче 60 путь недопустимо высоко вывешивается и после сдвижки остаются бугры, т.к. рельсо-шпальная решетка провисает на отдельных шпалах. При установке домкратов положе 50 опоры домкратов сползают вдоль шпального ящика, не реализовав распорного усилия.
Установлено, что усилия, необходимые для сдвижки пути, составляют 5-8 тыс. кГ /4,34/ . Но в наиболее тяжелых условиях рихтовка осуществляется комплектом, состоящим из 8-12 приборов сист.
Кипоть, каждый из которых развивает усилие до 5 тыс. кГ. Следовавшие, тельнб/ которое может быть реализовано рихтовщиками, используется в этих случаях только частично.
К съемным рихтовочяым устройствам предъявляются требования: 1. Облегчить или исключить на отдельных операциях физический РУД рабочих. Обеспечить рост производительности труда. 2. Не нарушать состояние пути в профиле и по уровню» Возникающие отклонения не должны выходить за нормы, приведенные в 16 Инструкции по текущему содержанию пути МПС /24/ . 3. Поднимать путь на минимальную величину, необходимую для отрыва шпал от балласта, а затем перемещать рельсо-шпальную решетку. 4. Не препятствовать визированию по головке рельса. 5. Работать при любом типе рельсов, скреплений шпал и балластных материалах различной плотности. 6. Производить рихтовку пути без ослабления затяжки клеммяых и стыковых болтов и без отрывки торцов шпал. 7. Устанавливать рихтовщики на рабочем месте без отрывки балласта, 8. Иметь минимально возможный вес, достаточную прочность и надежность в работе, высокий к.п.д. и быть удобными в работе. 9. Обеспечивать снятие с пути за 5-Ю сек, а в рабочем положении не служить препятствием для прохождения поезда. 10. Обеспечить рихтовку с необходимой точностью при мини мальном упругом отжатии рельсо-шпальной решетки после сдвижки. 11. Производить сдвижку с одной установки на величину до 30 мм при любом типе верхнего строения пути комплектом рихтовщиков, состоящим от двух до пяти приборов или рабочих органов. 12, Работать при температуре воздуха от -20С (при несмерз шемся балласте) до 45С»
Все рихтующие устройства по способу воздействия на путь делятся на два класса: 1. Дискретного действия, выполняющие сдвижку при остановке в фиксированных точках пути. 2, Непрерывного действия, сдвигающие путь при движении машины.
В настоящей работе рассматриваются только съемные рихтующие устройства дискретного действия, которые могут быть классифицированы по конструктивному исполнению (рис. 2). Съемные рихтовщики додразделены на приборы, механизмы и машины. Рихтовочные приборы в зависимости от характера передачи движения делятся на механические и гидравлические, по взаимодействию с рельсами - на одно-ниточные и двухниточные. Рихтовщики по типу опорного устройства разделены на подгруппы: жесткая опора (башмак), жесткая опора с шарнирным сошником, гибкая опора с шарнирно-подвижной стойкой.
Машины дискретного действия обычно воздействуют толкателями одновременно в оба рельса, их опорные устройства изготавливаются в виде: анкера, башмака с сошником, башмаков (лыжи) расположенных на обочине и передающих реактивные усилия на балласт, и опор, воздействующих на рельсовые нити.
Рихтовщики непрерывного действия производят выправку пути в плане в технологические "окна". Это тяжелые машины многоцелевого назначения (ВПО-3000, ЗЛБ-І и др.), которые могут выполнять 100--500 км сплошной рихтовки пути в год. Созданием таких машин будет решена основная часть проблемы рихтовки с полной автоматизацией и незначительными затратами на грузонапряженных линиях /48/ . После разработки и внедрения высокоэффективных автоматизированных машин непрерывного действия средствами малой механизации будут выполняться только выборочная рихтовка и рихтовка пути на небольших и разрозненных участках, а также рихтовка на станционных и подъездных путях, линиях метро, на стрелочных переводах, в условиях строительства железных дорог. Объем рихтовочных работ» выполняемых средствами дискретного действия» в будущем сократится до 25$, но будет составлять более миллиона человеко-дней ежегодно.
Длина волны изгиба рельсо-шцальноі решетки
Усилия, необходимые для сдвижки пути, как известно, зависят от типа и состояния балласта и рельсо-шпальной решетки, величин вывески и сдвижки. Исследование этих сил в различных условиях выполнено рядом авторов.
В работе Лю И /34/ определены силы, потребные для поперечного сдвига пути с рельсами типа Р50 и Р65 и различной шириной плеча щебеночной призмы. В частности при сдвижке 20 мм их величина колеблется от 3 до 6,2 тыс. кГ.
Определение потребных сил для рихтовки и работы по созданию моторных рихтовщиков проводились ЦНИИ МПС в течение 1956-59 гг Н.А» Карповым, В.И. Шестопадовым и др. /27/. Установлено, что сопротивление сдвигу рельсо-шпальной решетки с рельсами типа Р50, деревянными шпалами и щебеночным балластом на 30 ш яри яодъемке 10-20 мм достигает 5 тыс. кГ, а без подъемки увеличивается до 6,7 тыс. кГ.
Исследование усилий, необходимых для поперечного сдвига пути, в зависимости от типа рельсов, конструкции скреплений, балласта и размеров балластной призмы проводились в МйИТе под руководством Альбрехта В.Г. Установлено, что усилия, необходимее для сдвижки прямых участков пути на 40 мм в наиболее тяжелых условиях (при рельсах Р65, железобетонных шпалах и скреплении марки К)( находятся в пределах от 7,5 до 8,4 тыс, кГ /4/.
Максимальные потребные силы требуются для рихтовки бесстыкового пути в кривых участках с рельсами тяжелых типов, железо - 39 бетонными шпалами, скреплениями марки "К" и плотном щебне. Увеличенное сопротивление поперечному сдвшу бесстыкового пути связано с действием в рельсах продольных сил. Исследования и расчет устойчивости и величин поперечных усилий для сдвижки бесстыкового пути проводили Е.М,Бромберг, М.В.Липский, С.П.Першш, Н.С.Чирков, Н.Б.Зверев и др.
Исследования и расчет усилий при рихтовке бесотыкового пути выполнены М.В.Липским /31/, Все расчеты им были выполнены только для условий сдвижки в прямых участках бесстыкового пути, и как следствие, не могут быть максимально потребными.
Исследование работы бесстыкового пути в кривых проводили Бромберг Е.М. и Зверев Н.Б. /9/, ими определены средние сопротивления сдвигу железобетонных шпал поперек пути. Максимальное сопротивление на сдвиг (1400 кГ) возникает после обкатки пути поездами (при сдвижке 8 мм) в кривых малого радиуса.
Н.С.Чирков /55/ исследовал сопротивление сдвигу рельсо-шпаль -ной решетки в прямых и кривых участках беостыкового пути. Им установлено, что величина рихтовочного усилия зависит от величины сдвижки, конструкции и кривизны пути, рода и степени уплотнения балласта, направления рихтовки, а также от величины и знака действующих температурных продольных сил. Величина потребных рихто-вочных усилий при сдвижке на 60 мм бесстыкового пути с рельсами Р65 и радиусе кривой 600 ы равна 14000кГ, а при радиусе равном 400 м достигает 18000 кГ.
Наиболее часто рихтовочные работы ведутся в кривых участках стыкового пути, протяжение которых составляет около 20$ железнодорожных линий, где нарушение состояния пути в плане происходит тем чаще, чем меньше радиус кривых.
Известные расчеты и рекомендации не достаточно определяют величины потребных усилий для сдвижки кривых участков пути, для установления параметров рихтовочяых устройств следует принимать наиболее неблагоприятные случаи.
Сила трения, возникающая в узлах прикрепления рельса к шпалам, увеличивает потребные силы для сдвижки пути и определяется коэффициентом рамной жесткости рельсо-шпальной решетки В где С/гор.нл. - момент инерции рельсо-шпальной решетки -(сучетомхпенмнш: Jaop. - момент инерции двух рельсов.
Исследованиями М.Т.Членова, М.А.Маркарьян, С.П.Першина, Лю И, В.Г.Максимова, В.И.Плетнева и др. установлено, что величина рамной жесткости JB колеблется от 2 до 6 /36,52,56/. Наибольшее сопротивление поперечному сдвигу пути оказывает щебеночный балласт. Погонное сопротивление сдвигу зависит от очертания балластной призмы, степени уплотнения балласта, размеров шпал и их количества на звено. При изношенном скреплении сопротивление сдвигу уменьшается, в случаях нового скрепления и особенно при скреплении клеммного типа возрастает.
Величина сопротивления сдвигу путевой решетки во внутрь кривых участков стыкового пути при прочих равных условиях больше, чем на прямой. Однако эти величины исследовались не достаточно. Ниже приводится возможное решение этого вопроса»
Для вывода расчетной формулы, определяющей потребные усилия для сдвижки кривых участков пути, рассмотрено дифференциальное уравнение равновесия изогнутой оси рельсо-шпальной решетки (рис.22),
Влияние опрокидывающего момента на устойчивость опорного устройства
1. ПотребныеУсилия для сдвижки пути в кривых радиусом 800 м возрастают на 25$, а при радиусе 400 м возрастают на 50$, по сравнению с прямыми участками пути/с , риб. Z3).
2. Усилия, которые необходимы для сдвижки пути в наиболее тяжелых условиях при рельсах типа Р65 и Р75, железобетонных шпаяах, скреплениях марки "Кн и "КБ", с плотно слежавшимся щебнем, при ус ловии рихтовки в сторону междупутья и внутрь кривых участков пу ти малого радиуса, определены в пределах 15-20 тыс.кГ. Усилия,не обходимые для сдвижки пути на деревянных шпалах, рельсах типа Р50, щебеночном балласте, находятся в пределах 5-6 тыскГ.
3. Длина волны изгиба рельсо-шпальной решетки зависит от характеристики и состояния пути, величины сдвижки, порядка расстановки рабочих органов. При сдвижке пути в одной точке на 20 мм длина волны изгиба достигает 14 м.
4. Съемные рихтовщики должны устанавливаться в шпальных ящиках в шахматном порядке или попарно на расстоянии, обеспечивающем необходимую сдвижку пути. При сплошной рихтовке на величину более 20 мм расстояние между рихтовщиками должно быть не больше 5 м.
Рихтовка пути со сдвижкаш более 20 мм при установке рихтовщиков в расчетных точках, находящихся на расстоянии 10 м друг от друга, недопустима в связи с появлением между этими точками обратных прогибов (Рис. 25).
Съемные рихтовщики дуги должны развивать сдвигающее усилие, которое в 300-600 раз превышает их вес Естественно, это можно создать вывешивав рельсо-шпальную решетку. Известно, что коэффициент сопротивления сдвигу плоских горизонтально установленных опорных устройств рихтовщиков различных форм и размеров с балластом не превышает 0,6 /13/. Вследствие ограниченной величины допустимой вывески рельсошяальной решетки, а следовательно и располагаемой величины вертикальной нагрузки, к опорным устройствам съемных рихтовщиков предъявляется прежде всего требование - наиболее эффективно использовать вертикальную нагрузку для создания сдвигающего усилия. Последнее условие обусловливает необходимость реализовать при работе предельно возможные значения коэффициента сопротивления сдвигу опорных устройств с балластом.
Одним из способов повышения сопротивления сдвигу является заглубление передней части опоры или ее сошника в балласт. Это осуществляется либо путем предварительной подготовки лунки в балласте, на что требуется дополнительное время, или заглублением сошника, осуществляемым в процессе выхода штока. Для установки рихтовочянх приборов с поворотными опорами не требуется тщательной подготовки поверхности балласта в шпальном ящике, т.к. их опоры в исходном положении располагаются горизонтально Затем, па iMtpe выхода штока происходит заглубление в балласт передней поворачивающейся части опоры.
Наибольший интерес представляют опорные устройства рихтовщиков саст,Кипоть, оиет. Вареница и Моргун и гидрорихтовщика типа ГР-І2, принципиальные схемы которых показаны на рис. 31.
Результаты исследований сопротивления сдвигу опорных устройств
Увеличение заглубления сошника до 100 мм» т.е. на величину, большую среднего размера щебенки, увеличивает коэффициент сопротивления сдвигу до 75$, а дальнейшее заглубление сошника до 120 и 160 мм дает максимальные коэффициенты сопротивления сдвигу близкие к 100$. Такое повышение коэффициента сопротивления сдвигу объясняется вовлечением в работу нижележащих слоев щебня.
Общий вид некоторых испытанных опор с рифлением и с отверстиями разного диаметра показан на рис#іл?ЗНа рис. Щ& построен нарисЖа график сопротивления, сдвигу $«$иеннх игплоеких опор с отверстиями. 1 рифленых опор (рис.-V ) при высоте рифа 10 и 20 мм коэффициент сопротивления сдвигу примерно на 10$ выше, чем у плоской опоры (см. рис.4#$ и кривую I рис. а). Увеличение высоты рифа с 20 до 60 мм повышает коэффициент сопротивления сдвигу еще на 5$.
Применение рифленой формы опорной поверхности повышает жесткость конструкции. Однако, рифы высотою больше 20 мм усложняют постановку рихтовщиков на рабочем месте. Поэтому для съемных рихтовщиков более приемлемы опоры с сошниками, имеющими возможно большее заглубление в балласт и способствующими увеличению сопротивления сдвигу.
Коэффициент сопротивления сдвигу плоских опор с отверстиями диаметром 20,30 и 40 мм несколько ниже, чем у плоской сплошной опоры, а иногда равен ему (см. рис.4/,о и кривую I рис. 40 ). Это объясняется недостаточно глубоким проникновением отдельных крупных щебенок в отверстия. Опори с отверстиями 60 и 70 мм имеют больший коэффициент сопротивления сдвигу по сравнению с опорами без отверстий. Здесь происходит сцепление щебня с боковыми стенками отверстий, в которые входят отдельные выступы щебенок. Применять опоры с отверстиями диаметром более 60 мм целесообразно как для некоторого увеличения коэффициента сопротивления сдвигу так и для уменьшения веса опоры.
Коэффициент сопротивления сдвигу плоских опор с сошниками длиной 28 и 57 мм, установленными под углами в 45, почти такой же, как я у плоской опоры У опоры с сошником длиной 85 (заглубление 60) мм коэффициент сопротивления сдвигу увеличивается дополнительно в пределах 10$, что объясняется включением в работу нижних слоев щебня (рис.4/;).
Сравнение полученных результатов с данными, приведенными в литературных источниках, например, в учебнике под редакцией К.В.Алферова / / /, показывает расхождение их значений. В приведенном учебнике стр. 31, табл. 10 говорится, что коэффициент трения стали по грунту равен 0,84, Однако, многократно проведенные опыты при нагрузках от 1,4 до 8,1 кГ/смй показали, что во всех случаях максимальный коэффициент сопротивления сдвигу стали по щебню f 0,55,
С целью выяснения причины расхождения были проведены опыты по определению коэффициента сопротивления сдвигу при минимальных вертикальных нагрузках. Выявление фактического значения коэффици ента f имеет большое значение не только для расчета опорных частей рихтовщиков, но и для расчета рабочих органов и потребной силы тяги строительных и путевых машин.
Опыты по определению if ори минимальных нагрузках проводи-лись с плоской стальной опорой весом 3,5 кг и площадью 400 см (размерами 18,0x22,2 см) на том же стенде с гранитным щебнем карьера Кямяри, фракций от 25 до 70 мм. Горизонтальное усилие замерялось тарированным динамометром. Для определения (р опора укладывалась на хорош утрамбованную поверхность щебня, а затем сдвигалась с одновременным замером максимальной силы срыва опоры.
Результаты опытов сведены в таблицу 6 (приложение Л 2)« Установлено, что при удельных нагрузок от 0,01 до 0,03 кГ/см2 коэффициент сопротивления сдвигу стальной шшты по щебню равен 0,72. Следовательно, по всей вероятности, таблица 10, учебника / 1 / с коэффициентами трения стали по грунту составлена для вертикальных удельных давлений около 0,03 кГ/см . При удельных нагрузках от 1,4 до 8,1 кГ/см для стали по плотно утрамбованному щебню фракций от 25 до 70 мм коэффициент f « 0,50 ± 0,05 (рис. 4 ).
Соприкасание опорных устройств рихтовщиков с балластом происходит в отдельных точках или площадках, имеющих определенную фактическую площадь касания SV7 Для ее определения проведены опыты на стенде со стальной плитой, опирающейся на щебень под различными вертикальными нагрузками (рис. 43 ).
Под горизонтальной балкой стенда на спланированную и утрамбованную поверхность щебня укладывались листы миллиметровой и о копировальной бумаги, а на них плоскую опору площадью 400 см , которая гидравлическим домкратом нагружалась усилиями от ИЗО до 5500 кГ, т.е. до удельного давления 14 кГ/см . Вертикальная нагрузка выдерживалась в течение I мин. (для создания однообразия приложения нагрузки по времена). В результате каждого опыта при определенном вертикальном давлении на листе бумаги, уложенном под опору, появлялись отпечатки (пятна) в местах соприкасания выступающих граней отдельных щебеяок с плоскостью опоры. Площадь каждого пятна определялась обводкой его по контуру иглой планиметра.
