Công trình đường sắt Tập 1 - Phần 2 Kết cấu tầng trên đường sắt, nền đường sắt - Chương 1

Tài liệu tham khảo giáo trình Công trình đường sắt Tập 1 ( chủ biên Lê Hải Hà - Nxb Giao thông vận tải ) dùng cho các lớp không chuyên Phần 2 Kết cấu tầng trên đường sắt, nền đường sắt - Chương 1 Cấu tạo kiến trúc tầng trên
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công trình đường sắt Tập 1 - Phần 2 Kết cấu tầng trên đường sắt, nền đường sắt - Chương 1 PH N II K T C U T NG TRÊN ðƯ NG S T, N N ðƯ NG S T CHƯƠNG 1 C U T O K T C U T NG TRÊN1.1. RAY1.1.1. Công d ng và yêu c u ñ i v i ray Ray dùng ñ d n hư ng cho bánh xe, tr c ti p ch u l c t bánh xe truy n xu ng và truy n l c ñó xu ng tà v t. L ct bánh xe truy n xu ng là l c ñ ng luôn thay ñ i, nó g m: l c th ng ñ ng, l c n m ngang, và l c tác d ng d c theo thanhray. Ngoài ra ray còn ch u l c do nhi t ñ thay ñ i gây ra. Dư i tác d ng c a các l c ñó, ray có th b nén, kéo, u n,xo n và có th b ñ p b p, mài mòn. ng xu t ti p xúc gi a ray và bánh xe r t l n. Khi tàu chuy n ñ ng, l c ma sát gi a ray và bánh xe t o nên s c bám cho các bánh ch ñ ng c a ñ u máy. Mu ncó ñ s c bám ñ sinh ra l c kéo khi kh i ñ ng, ñ i v i các bánh ch ñ ng c a ñ u máy yêu c u m t ñ nh ray ph i ñnhám. Tuy nhiên, n u m t ñ nh ray quá nhám s gây ra s c c n l n ñ i v i các bánh xe c a toa xe. Vì v y, ñ i v i các bánhc a toa xe l i yêu c u m t ñ nh ray ph i ñ nh n. Thông thư ng, khi luy n thép, m t ñ nh ray không c n gia công ñ c bi tv n ñ m b o ñ s c bám cho các bánh ch ñ ng c a ñ u máy và l c c n cũng không quá l n ñ i v i các bánh xe khác. Khic n thi t, ngư i ta r i cát lên m t ñ nh ray ñ tăng s c bám. Ray làm vi c như m t d m ñ t trên các g i ñàn h i là tà v t. Dư i tác d ng c a t i tr ng ñoàn tàu, ray b u n. ðch u u n t t, yêu c u ray ph i c ng. Khi tàu chuy n ñ ng thư ng có l c xung kích tác d ng lên ray, vì v y, yêu c u ray ph iñ ñ d o nh t ñ nh. Vì ng su t ti p xúc gi a bánh xe và ray r t l n nên thép ray ph i ñ r n ñ ch u l c t t và không bmài mòn nhanh. Ray còn ph i có ñ ñ dai ñ ñ u ray không b ñ p b p. Qua s phân tích trên, ta th y r ng mu n tăng th i gian s d ng c a ray thì thép ray ph i ñ m b o các yêu c u: - M t ñ nh ray ph i v a nhám v a nh n. - Thép ray ph i c ng và d o ñ ng th i ph i r n và dai. Nh ng yêu c u trên r t mâu thu n nhau, vì v y khi ch t o ray g p nhi u khó khăn, m c dù k thu t luy n thép cónhi u ti n b , nhưng v n ñ ch t o ray v n chưa ñư c gi i quy t hoàn h o.1.1.2. Hình d ng và kích thư c hình h c c a ray L c ch y u quy t ñ nh hình d ng c a ray là l c th ng ñ ng do bánh xe truy n xu ng. Dư i tác d ng c a l c này,ray b u n như m t d m ñ t trên các g i ñàn h i. Ta bi t r ng: m t d m ch u u n t t nh t khi m t c t c a nó có d ng hìnhch I. Vì v y, ngư i ta l y hình ch I làm cơ s ñ thi t k m t c t c a ray. ð u ray ph i ti p xúc t t v i m t lăn bánh xe,thân ray không quá dày ñ g bánh không va vào thân ray. M t ñ nh ray làm hơi l i v i bán kính R1 ñ l c truy n t bánh xe xu ng trùng v i tr c ray. Theo kinh nghi m khaithác ñư ng s t, tr s R1 = 200 ÷ 300 mm là phù h p. Bán kính R1 càng nh thì ng su t ti p xúc m t ñ nh ray càng l n.Ray P43 có R1 = 300 mm, chi u r ng m t ñ nh ray ÁH = 70 mm. ð chuy n t m t ñ nh ray sang má ray, ngư i ta dùng m t cong có bán kính r1 =13 mm tương ng v i bán kínhch m t cong chuy n t g bánh xe sang m t lăn bánh xe. Má ray làm th ng ñ ng ñ i v i các lo i ray ≤ P43, ho c nghiêng ra ngoài v i ñ nghiêng 1:3 ho c 1:4 ñ i v i cáclo i ray ≥ P50. T má ray chuy n sang c m ray (m t dư i c a ñ u ray), ngư i ta dùng m t cong bán kính r2 , ñ tăng di n tích ti pxúc v i l p lách thư ng dùng r2 nh . Ray P43 có r2 = 2mm (xem hình 1-2). M t dư i c a ñ u ray có ñ d c 1 : m gi ng m ttrên ñ ray. Ray P43 có 1:m = 1:3, các lo i ray ≥ P50 có 1:m = 1:4. H130 B Hình 1-1Hình d ng m t c t ray T ñ u ray chuy n sang thân ray ngư i ta dùng các m t cong có bán kính r3 = 3 ÷ 5 mm và r4 = 10 ÷ 16 mm. M t c a thân ray làm th ng ñ ng v i các lo i ray ≤ P38, các lo i ray ≥ P43, m t thân ray là m t cong có R3 = 350 ÷ 450 mm. Ray P43 có R3 = 350 mm (Hình 1-2). Chuy n ti p t thân ray sang ñ ray ngư i ta dùng r5 = 15 ÷ 25 mm. ð ray ph i tương ñ i dày ñ ñ m b o sau khira lò, ñ ray không b ngu i nhanh quá. Chi u r ng c a ñ ray căn c vào chi u cao c a ray và ph i ñ m b o n ñ nh ch ng Bb l t c a ray. T l gi a chi u r ng và chi u cao c a ray thư ng dùng là = 0.81 ÷ 0.89. H Tuỳ theo k thu t ch t o c a t ng nư c nên ray có chi u dài khác nhau: Liên Xô dùng ray dài 12,5 m và 25 m,Trung Qu c dùng ray dài 12,5 m, Pháp 18 ÷ 24 m, ð c có 3 lo i: 38; 45 và 60 m, Anh 11,89 và 18.29 m, M 11,89 và23,78 m ... Hình d ng và kích thư c hình h c c a ray P43 như hình 1-2 Hình 1-2M t c t ray P431.2. PH TÙNG N I GI RA ...