Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Расчет рельсовой колеи

1.1 Определение возвышения наружного рельса в кривых участках пути

1.1.1 Определение возвышения наружного рельса из условия обеспечения равномерного вертикального износа рельсов обеих нитей кривой

1.1.2 Определение возвышения наружного рельса исходя из условия обеспечения комфортабельности езды пассажиров

1.2 0пределение длины переходной кривой

1.2.1 Определение длины переходной кривой из условия не превышения допустимого уклона отвода возвышения наружного рельса

1.2.2 0пределение длины переходной кривой из условия ограничения скорости подъема колеса на возвышение

1.2.3 Определение длины переходной кривой из условия величины нарастания непогашенных поперечных ускорений8

1.2.4 Определение вида переходной кривой и координаты для ее разбивки в прямоугольной системе

1.2.5 Определение основных элементов необходимых для разбивки переходной кривой способом сдвижки

1.3 Расчет укороченных рельсов

1.3.1 Определение числа укороченных рельсов

1.4 Расчет ширины колеи в кривой

1.5 Определение оптимальной ширины колеи

2. Расчет и проектирование обыкновенного одиночного стрелочного перевода

2.1 Расчет основных параметров стрелки

2.1.1 Выбор формы и конструкции криволинейного остряка

2.1.2 Расчёт радиусов остряка двойной кривизны

2.1.3 Определение начального угла остряка

2.1.4 Определение длины зоны примыкания криволинейного остряка к боковой грани рамного рельса

2.1.4 Определение корневой координаты U, стрелочного угла в, полного стрелочного угла в_п

2.2 Расчет основных параметров крестовины

2.3 Расчет основных деталей стрелочного перевода

2.3.1 Расчет длины остряков

2.3.2 Расчет длины рамного рельса. Раскладка брусьев под стрелкой

2.4 Расчет координат переводной кривой

2.5 Расчет основных деталей крестовины

2.5.1 Минимальная длина цельнолитой крестовины

2.5.2 Практическая длина крестовины

2.5.3 Расчет контррельса и усовика

2.6 Определение теоретической и практической длины стрелочного перевода

2.6.1 Определение теоретической длины стрелочного перевода

2.6.2 Определение практической длины стрелочного перевода

2.6.3 Определение полуосей стрелочного перевода

2.6.4 Установление ширины колеи

2.7 Определение длин рельсовых нитей стрелочного перевода

2.8 Проектирование эпюры стрелочного перевода

2.8.1 Раскрой рельсовых нитей на соединительных путях стрелочного перевода

2.8.2 Раскладка брусьев под переводной частью стрелочного перевода

1. Расчет рельсовой колеи

Исходные данные:

Вариант №2

Рельсы типа Р50, длиной 25 м.

Радиус кривой 760 м, угол кривой 30 град.

Расстояние А₁ = 11,2м.

Подвижной состав: локомотив ВЛ60, вагон 4.

	Вес поезда	Количество пар поездов в сутки	Скорость
Грузовой	4500	12	50
Пассажирский	930	6	80
Скорый	610	3	110

1.1 Определение возвышения наружного рельса в кривых участках пути

Максимальная скорость движения поезда в кривой зависит от центробежных сил во взаимодействии подвижного состава и пути, которые в свою очередь определяют устойчивость подвижного состава против опрокидывания, поперечную нагрузку на путь, уровень комфорта для пассажиров и сохранность груза. Первые два критерия непосредственно относятся к безопасности движения поездов, третий и четвертый -- к качеству пассажирских и грузовых перевозок.

Для нейтрализации центробежной силы в кривых наружный рельс укладывают с некоторым возвышением относительно внутреннего. Это возвышение обычно измеряется в миллиметрах.

Центробежная сила, действующая в сторону наружного рельса кривой, за счет возвышения наружного рельса может быть погашена полностью, частично или даже чрезмерно (при этом результирующая сила действует в сторону внутреннего рельса). На практике для таких случаев в зависимости от степени компенсации центробежной силы используют понятия достаточного, недостаточного и избыточного возвышения, также выражаемого в миллиметрах.

Рисунок 1. Положение экипажа в кривой с возвышением наружного рельса

h - возвышение наружного рельса; I -центробежная сила; G - вес экипажа; Ен и Eв - нормальные реакции наружного и внутреннего рельсов; Tн и Тв - моменты от боковых реакций наружного и внутреннего рельсов; S1 - расстояние между осями рельсов; а - расстояние от центра тяжести экипажа до уровня головки рельсов; б - угол наклона расчетной плоскости к горизонту А - середина колеи

1.1.1 Определение возвышения наружного рельса из условия обеспечения равномерного вертикального износа обеих рельсовых нитей

Возвышение должно устраиваться в кривых участках пути радиусов 4000 м и менее. Максимальная величина возвышения не должна превышать 150 мм. Перерасчету подлежат возвышения в кривых, в которых наблюдаются повышенный износ рельсов по одной из ниток, интенсивные расстройства по ширине колеи и направлению в плане, допускаемые скорости по возвышению и его отводу не соответствуют друг другу, начало и конец отводов по кривизне и возвышению не совпадают более чем на 10 м, реализуемые скорости на 10-15% отличаются от максимальных установленных дорожным приказом или от ранее принятых в расчете возвышения, в том числе и из-за введения длительных ограничений скорости, а также кривые на участках запланированных капитальных работ.

, (1.1)

где h₁ - величина возвышения, мм;

х_ср - средневзвешенная по тоннажу скорость, км/ч;

R - радиус кривой, м.

, (1.2)

где Q - вес поезда, т;

n - число поездов;

х - скорость поездов, км/ч.

Поезда	Q - вес поезда, т.	n, количество пар/сутки	v - скорость, км/ч
Грузовые	4500	12	50
Пассажирские	930	6	80
Скорые	610	3	110

1.1.2 Определение возвышения наружного рельса исходя из условия обеспечения комфортабельности езды пассажиров в вагоне

Как известно, при проходе экипажем кривого участка пути возникает центробежное ускорение, которое необходимо погасить, иначе пассажиры будут чувствовать себя некомфортно. Испытаниями было установлено, что максимальная величина непогашенного ускорения должна находиться в пределах от 0.7 до 1 м/с².

На основании вышесказанного норма непогашенного ускорения принята в размере 0.7 м/с. С учетом этой величины формула для определения возвышения имеет вид:

, (1.3)

где a_доп - допустимая величина непогашенного центробежного ускорения 0.7 м/с²;

v_max - максимальная скорость движения в кривой.

Максимальная величина возвышения наружного рельса по ПТЭ принята 150 мм.

Если h>150, то возвышение принимается 150 мм, а максимально возможная скорость пересчитывается по формуле:

, (1.4)

Окончательное значение h следует принимать наибольшее из двух, определяемых по формулам (1.1) и (1.3). Принимаем возвышение h равным 150 мм.

1.2 Определение длины переходной кривой

1.2.1 Определение длины переходной кривой из условия не превышения допустимого уклона отвода возвышения наружного рельса

Переходные кривые обеспечивают плавный переход подвижного состава из прямой в круговую кривую или из круговой кривой одного радиуса с одним возвышением в кривую другого радиуса с другим возвышением наружного рельса.

В пределах переходной кривой (ПК) плавно нарастает кривизна К = 1/с пути за счет изменения переменного радиуса с от с = ? в начале переходной кривой (НПК) до с = R в конце переходной кривой (КПК). В пределах ПК плавно увеличивается возвышение наружного рельса от 0 в НПК до h в КПК; делается отвод уширения колеи, если последнее имеется в круговой кривой.

Основные требования к устройству и содержанию ПК сводятся к тому, чтобы появляющиеся, развивающиеся и исчезающие силовые факторы (ускорения, силы, моменты) в пределах длины l ПК изменялись постепенно и монотонно, с заданным графиком, а в начале и в конце ПК они были равны нулю.

(1.5)

где l₁ - длина переходной кривой, м;

h - возвышение наружного рельса, м;

i - уклон отвода, ‰ (i = 0,8‰, т.к. v_max = 127 км/ч).

1.2.2 Определение длины переходной кривой из условия ограничения скорости подъема колеса на наружный рельс

, (1.6)

1.2.3 Определение длины переходной кривой из условия величины нарастания непогашенных поперечных ускорений

, (1.7)

где Ш - допускаемая величина непогашенных поперечных ускорений. Ш = 0,4 м/с²

Исходя из 3-х условий, наибольшее значение получилось по двум условиям: не превышения допустимого уклона отвода возвышения наружного рельса l = 187,5 м. и по условию скорости подъема колеса по наружному рельсу l = 190 м. Принимаем длину переходной кривой l = 190 м.

1.2.4 Определение вида переходной кривой и координаты для ее разбивки в прямоугольной системе

Рис. 2. Радиоидальная спираль Рис. 3 Кубическая парабола

, (1.8)

где C - параметр переходной кривой, м.

Делается проверка возможности применения в качестве переходной кривой кубическую параболу исходя из условия:

R > 1,602* С^5/9, (1.9)

760 ? 1177,84

Вывод: условие не выполняется, таким образом, в качестве переходной кривой нужно применить кривую, разбиваемую по закону радиоидальной спирали.

, (1.10)

Пользуясь этим уравнением, вычислим ординаты переходных кривых через интервалы 10 м. Расчеты сводятся в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

Расчеты координат для разбивки переходной кривой

li, м
10	9,999	0,0012
20	19,999	0,0923
30	29,999
40
50
60
70
80
90
100	99,988	1,153
110
120
130
140
150
160
170
180
190	189,703	7,828

1.2.5 Определение основных элементов необходимых для разбивки переходной кривой способом сдвижки

Определение угла наклона переходной кривой

, (1.11)

где ц₀ - угол поворота в пределах переходной кривой.

Возможность разбивки кривой способом сдвижки определяется из условия: 2ц₀ ? в,

где в - угол поворота кривой.

2*7,17 є= 30є

14,34є =32є

Вывод: Условие выполняется, значит, разбивка кривой способом сдвижки возможна.

Определение расстояния от начала переходной кривой до отсеченного тангенсного столбика

, (1.12)

где x₀ - конечная абсцисса переходной кривой, x₀ = 159,57.

Определение величины сдвижки

, (1.13)

где с - величина сдвижки, м;

y₀ - конечная ордината переходной кривой, y₀ = 8,69.

Определение расстояния от начала переходной кривой до первоначального положения тангенсного столбика

, (1.14)

где m₀ - расстояние от начала переходной кривой до первоначального положения тангенсного столбика;

в - угол поворота кривой.

Определение длины оставшейся части круговой кривой

, (1.15)

где L_к - длина оставшейся части круговой кривой.

Определение суммарной длины тангенсной кривой

, (1.16)

1.3 Расчет укороченных рельсов

Укладка укороченных рельсов по внутренней нити кривой имеет целью установку рельсовых стыков по наугольнику. Вызвано это тем, что длина кривой по внутренней нити меньше, чем по наружной. Ввиду большой трудности обеспечить точное совпадение стыков по наугольнику допускают некоторый их разбег.

В России применяют 4 типа укороченных рельсов. Для рельсов, длиной L = 12,5 м стандартные укорочения равны К₁ = 40 мм, К₂ = 80 мм, К₃ = 120мм; а для рельсов длиной L = 25 м: К₂ = 80 мм, К₄ = 160 мм. При этом несовпадение стыков допускают на величину, не превышающую половины стандартного укорочения.

Минимальная величина стандартного укорочения К₂ = 80 мм соответствует R?500 м, а при R<500 м - К₄ = 160 мм. Так как заданный R = 380 м, а длина рельса 25 м, то принимаем стандартное укорочение К₄ = 160 мм.

1.3.1 Определение числа укороченных рельсов

Укороченные рельсы на внутренней нити укладываются для того, чтобы добиться расположения стыков по наугольнику.

Число укороченных рельсов определяется по формуле:

, (1.17)

где Е_с - суммарное укорочение в пределах кривой;

ДК - стандартное укорочение рельса (160 мм).

, (1.18)

где Е_ПК - укорочение на переходной кривой;

Е_КК - укорочение на круговой кривой.

, (1.19)

где S₁ -ширина колеи по осям рельсов S₁ = 1600 м;

l - длина переходной кривой;

С - параметр переходной кривой.

, (1.20)

где в - угол поворота кривой в = 32?;

ц₀ - угол поворота в пределах поворота переходной кривой.

Принимаем для укладки 6 укороченных рельс.

Составим таблицу по форме для определения порядка укладки укороченных рельсов.

Таблица 1.2

Расчет числа и порядка укладки укороченных рельсов

Границы элементов пути в плане	Номера рельсов	Длина рельсов, м	Расчетные укорочения элементов пути, мм	Забеги или отставания стыков, мм	Порядок укладки рельсов
1	2	3	4	5	6
Прямая	11	12,5	-	-	-
Первая переходная кривая длиной 140 м	НПК КПК	12	12,51		0+2 = +2	нормальный
		2	25,01		+2+19 = +21	нормальный
		3	25,01		+21+38 = +59	нормальный
		4	25,01		+59+57-160 = -44	укороченный
		5	25,01		-44+76-160 = -128	укороченный
		6	25,01		-128+94 = -34	нормальный
		71	2,44		-34+11+95 = +72	нормальный
Круговая кривая длиной 134,5 м	НКК ККК	72	22,57
		8	25,01		+72+106-160 = +18	укороченный
		9	25,01		+18+106-160 = -36	укороченный
		10	25,01		-36+106 = +70	нормальный
		11	25,01		+70+106-160 = +16	укороченный
		121	11,89		+16+50+3 = +69	нормальный
Вторая переходная кривая длиной 140 м	КПК НПК	122	13,12
		13	25,01		+69+20-160 = -71	нормальный
		14	25,01		-71+33 = -38	нормальный
		15	25,01		-38+57 = +19	нормальный
		16	25,01		+19+76-160 = -65	укороченный
		17	25,01		-65+95 = +30	нормальный
		181	1,83		+30+5 = +35	нормальный
Прямая	182	23,18	Прямая

1.4 Расчет ширины колеи в кривой

Железнодорожный путь в кривых участках имеет следующие особенности: уширение колеи при R>350 м, возвышение наружного рельса над внутренним, переходные кривые, укороченные рельсы на внутренних рельсовых нитях, увеличенные междупутные расстояния при наличии двух и более путей.

На ж.д. России ПТЭ установлена следующая ширина рельсовой колеи на кривых участках пути:

при R > 350м S = 1520 мм;

при R = 349-300м S = 1530 мм;

при R < 299м S = 1535 мм

Уширение или ширина колеи в кривой определяется расчетом вписывания железнодорожных экипажей в кривую исходя из следующих двух условий:

- ширина колеи должна быть оптимальной, т.е. обеспечивать наименьшее сопротивление движению поездов, наименьшие износы рельсов и колес, предохранять рельсы и колеса от повреждаемости и путь от искажения в плане, не допускать провала колес между рельсовыми нитями;

- ширина колеи не должна быть меньше минимально допускаемой, т.е. должна исключать заклинивание ходовых частей экипажей между наружной и внутренней рельсовыми нитями.

В результате движения экипажа по кривой различают следующие виды вписывания:

Свободное вписывание - это такое положение жесткой базы такое, что направление движения колес осуществляется только наружной рельсовой нитью и имеется одна точка контакта.

Заклиненное вписывание - это предельное положение, при котором экипаж не имеет возможности поперечного смещения в колее.

Принудительное вписывание - это когда наблюдается распор рельсовых нитей.

Характер вписывания устанавливается сравнением ширины колеи по П.Т.Э для данного радиуса с оптимальной и минимально допустимой шириной колеи. Оптимальная ширина колеи - для свободного вписывания, минимально допустимая - для заклиненного вписывания.

1.5 Определение оптимальной ширины колеи

За расчетную схему определения оптимальной ширины колеи примем такую, при которой железнодорожный экипаж своим наружным рельсом передней оси жесткой базы прижимается к наружному рельсу кривой, а задняя ось жесткой базы либо занимает радиальное положение, либо стремится его занять; при этом центр поворота экипажа находится на пересечении этого радиуса с продольной геометрической осью жесткой базы экипажа.

Если расчетная ширина колеи S окажется больше нормативного значения Sн для данного радиуса кривой согласно ПТЭ, то следует перейти к определению минимально допустимой ширины колеи, приняв соответствующую расчетную схему.

Если расчетная ширина колеи S получается меньше стандартной для прямого участка пути (S_о = 1520 мм), то это будет означать, что конструктивные размеры и особенности ходовых частей рассматриваемого экипажа позволяют проходить ему кривую данного радиуса без уширения колеи. В таком случае ширина колеи принимается по ПТЭ в зависимости от величины радиуса.

Оптимальная ширина колеи определяется по формуле:

, (1.21)

где q_max - ширина колесной пары (1509 мм - локомотив;1511 мм - вагон);

f_n - стрела изгиба наружной нити кривой;

з - поперечные разбеги крайней и средней осей подвижного состава;

S_max- ширина колеи по П.Т.Э.;

4 - допуск на сужение.

, (1.22)

где л - длина жесткой базы, м;

b₁ - расстояние от геометрической оси первой колесной пары до точки касания гребня колеса с рельсом;

R - радиус кривой, м.

, (1.23)

где r - радиус колес;

tg ф - угол наклона рабочей грани гребня ф_ваг = 60?, ф_лок = 70?;

t = 10 постоянная;

S₀ - ширина колеи 1520 мм.

Для локомотива ВЛ82:

Вывод: для локомотива вписывание получилось свободное, т.к. расчётная оптимальная ширина колеи меньше номинальной ширины колеи по П.Т.Э. для кривых данного радиуса (1520 мм).

рельсовый путь колея стрелочный перевод

2. Расчет и проектирование обыкновенного одиночного стрелочного перевода

Исходные данные:

Вариант №6 (вторая группа)

Рельсы типа Р65.

Максимальная скорость по боковому пути стрелочного перевода V_max = 49км/ч,

Допустимое значение потери кинетической энергии при соударении колеса и остряка Wo = 0,223м/с,

Допускаемое значение ускорения j₀ = 0,38м/с²,

Допускаемое значение ускорения у₀ = 0,5м/с²,

Тип корневого устройства - накладочное при гибких остряках,

Конструкция крестовины - цельнолитая,

Направление преимущественного движения - по боковому пути.

2.1 Расчет основних параметров стрелки

2.1.1 Выбор формы и конструкции криволинейного остряка

На железных дорогах Российской Федерации применяются стрелочные переводы преимущественно с криволинейными остряками секущего типа одинарной и двойной кривизны. Применение остряков двойного радиуса вызвано стремлением снизить уровень динамического воздействия подвижного состава на элементы стрелки при движении его на боковой путь.

По конструкции, в зависимости от типа корневого устройства, различают остряки поворотные при корневом устройстве вкладышно-накладочного типа и гибкие при корневом устройстве в виде обычного стыка.

2.1.2 Расчёт радиусов остряка двойной кривизны

Радиус остряка R" вне зоны ударного воздействия принимается равным радиусу переводной кривой. Его величина должна быть такой, чтобы при входе колеса на переводную кривую как со стороны стрелки, так и со стороны крестовины горизонтальные поперечные ускорения не превышали допустимых величин.

,

где х_бок - допускаемая скорость движения поезда по боковому пути стрелочного перевода (х_бок = 49 км/ч)

г₀ - допускаемое ударно-динамическое воздействие (г₀ = 0,56 м/с²)

= 330,826 м

Рисунок 2.1 Радиус остряка в зоне возможных ударов гребней колёс

Радиус остряка в зоне возможных ударов гребней колёс (Рисунок 2.1) определяется из условия, что внезапно возникающие центробежные ускорения не превышают допустимой величины, т.е.

где J₀ -допускаемая величина внезапно возникающего центробежного ускорения (0,38 м/с²)

487,532 м.

2.1.3 Определение начального угла остряка

Для остряка бокового направления этот угол можно определить из зависимости, устанавливающей связь максимального зазора между гребнем колеса и рабочим кантом остряка, с которым колесо проходит к остряку д_мах, углом удара в_у и радиусои R'.

,

где W₀ - величина, пропорциональная потере кинетической энергии при ударе ко-леса в остряк (0,223 м/с).

V_бок - наибольшая скорость по боковому пути (49 км/ч)

д_мах - максимальный зазор, при котором ограничивается W₀ (0,04 м)

0,010214

в_н = 0,585229

2.1.4 Определение длины зоны примыкания криволинейного остряка к боковой грани рамного рельса

Длина этой зоны л (см. Рисунок 2.1) определяется выражением

,

где b_г - ширина головки остряка на расчетном уровне (для рельсов Р65 = 73мм).

,

Ордината точки изменения радиуса R' на радиус R" будет равна:

, мм

в_с = 1,15165,

= 4820,24 мм,

73,13 мм,

2.1.5 Определение корневой координаты U, стрелочного угла в, полного стрелочного угла вп

Рисунок 2.2 Схема определения корневой ординаты

Корневая ордината U (Рисунок 2.2) определяется по формуле

,

где t_MIN - минимальный желоб между рабочей гранью рамного рельса и нерабочей гранью криволинейного остряка в отведенном положении (67 мм)

z - стрела прогиба криволинейного остряка (определяется из пропорции):

,

где z и z_с- соответственно стрелы изгиба проектируемого и типового стрелочного перевода,

R и R_с- соответственно радиусы остряков проектируемого и типового стрелоч-ного перевода.

мм

U = 73+67+14,34 = 154,34 мм

Стрелочный угол в:

,

0,999553,

в = 1,713198.

Полный стрелочный угол:

в_п = в + ц,

где ц - угол в пределах остряка;

ц =

k - шаг остряка (147 мм)

ц =

в_п = 1,713198+ = 1,738669

2.2 Расчет основных параметров крестовины

Параметр С крестовины:

С = ,

где S₀ - ширина колеи (1520 мм),

С = 329311,9 мм,

,

где d = D + 1000;

D, G - параметры, зависящие от типа рельса и конструкции крестовины.

D = 406 мм,

G = 64 мм,

d = 406+1000 = 1406 мм

,

= 89,756448

Угол крестовины:

,

5,128292

Определим марку крестовины:

1/N = tgб

tg 5,128292 = 0,090706,

N = 1/0,090706 = 11,024

принимаем N = 11, марка крестовины 1/11, уточняем угол крестовины

б = arctg(1/11) = 5,194429

2.3 Расчет основных деталей стрелочного перевода

2.3.1 Расчет длины остряков

Длина криволинейного остряка:

,

8205 мм

Длина прямолинейного остряка:

,

8207 мм

2.3.2 Расчет длины рамного рельса. Раскладка брусьев под стрелкой

Рамными называются рельсы, которые служат основой стрелки и отличаются от стандартных наличием крепёжных отверстий, а также подстрожкой боковой грани головки рельса для укрытия остряка от удара подрезанных гребней колёс подвижного состава.

Длина рамного рельса определяется по формуле:

где m₁ - передний вылет рамного рельса

l'₀ - проекция остряка на направление рамного рельса

m₂ - задний вылет рамного рельса

По условиям раскладки переводных брусьев и расположения начала остряка со сдвижкой его относительно оси бруса на величину k (Рисунок 2.3) передний вылет

где n₁ - число пролетов величиной а (от 5 до 9)

а - величина пролета у стрелки (а = 500 мм)

с - стыковой пролет (420 мм)

д - стыковой зазор (8 мм)

к - смещение начала остряка относительно оси переводного бруса к = 41мм.

2665 м

Рисунок 2.3 Схема для определения длины рамного рельса



где n₂ - число пролетов под задним вылетом рамного рельса ( 2 шт.)

= 1420 мм

Длина рамного рельса:

l_рр = 2665+8207+1420 = 12292 мм

Длина остряка по условиям раскладки брусьев:

где n - число пролетов под остряком

а_пм - пролет, в котором располагается электропривод ( 635 мм)

,

14,64?15 шт.

2.4 Расчет координат переводной кривой

За начало координат принимают точку, лежащую на рабочей грани рамного рельса против корня остряка. Абсциссы Х принимают последовательно, через 2 м. Конечную абсциссу определяют по формуле:

,

20056,505 мм.

Начальная ордината у₀ = U = 154,34 мм; при х = 0

Текущая координата определяется по формуле:

,

где в - стрелочный угол (угол в корне остряка)

г_n - угол в точке переводной кривой, соответствующий определённой абсциссе х_п и определяемый через sin г_n

,

где х_п- абсциссы точек переводной кривой, принимаемый равными 2,4,6,8…n,м.

Расчет ведется в табличной форме. Конечная ордината при = 20056,505 мм проверяется по формуле:

,

где d - прямая вставка перед крестовиной

,

1712,78 мм

1364,9 мм.



Рисунок 2.4

Таблица расчета ординат переводной кривой

xn		Sinгn	cosгn	Yn = Y0+R"(cosв-cosгn), мм
0	0,000000	0,029896	0,999553	154,3
2	0,006045	0,035941	0,999353	220,465
4	0,012091	0,041987	0,999118	298,209
6	0,018136	0,048032	0,998846	388,194
8	0,024181	0,054077	0,998537	490,419
10	0,030227	0,060123	0,998191	604,885
12	0,036273	0,066169	0,997808	731,591
14	0,042318	0,072214	0,997389	870,207
16	0,048363	0,078259	0,996933	1021,063
18	0,054409	0,084305	0,996440	1184,16
20	0,060455	0,090351	0,995910	1359,498
20,056	0,060624	0,090520	0,995895	1364,46

2.5 Расчет основных деталей крестовины

2.5.1 Минимальная длина цельнолитой крестовины

Длина переднего вылета крестовины n определяется следующей зависимостью:

,

где = 100 мм - расстояние от точки изгиба усовика до начала накладки;

= 64 мм - ширина желоба в горле крестовины;

800 мм - длина накладки;

n = 1200 мм

Длина заднего вылета крестовины:

,

где - зазор между подошвами рельсов

2.5.2 Практическая длина крестовины

Устанавливается, исходя из равномерного распределения брусьев и рационального размещения деталей, и должна быть не менее минимально допустимой.

Определение практической длины крестовины производится следующим образом: задний вылет крестовины qоставляют неизменным, то есть принимают q_np = q. Передний вылет крестовины п_ПР получают заново из условия равномерной раскладки брусьев под крестовиной. Проектируя n и q на биссектрису угла крестовины (рис. 2.5), получают:

,

где с и д - стыковой и расчетный зазор в стыке, с = 420 мм, а д = 0

z - число пролетов под крестовиной.

шт

Рисунок 2.5 Схематическая раскладка переводных брусьев под крестовиной

2.5.2 Расчет контррельса и усовика

Безопасный проход колёсных пар через крестовину обеспечивается двумя основными условиями (Рисунок 2.6.)

Рисунок 2.6 Схема для определения длины контррельсов

Расстояние между рабочей гранью контррельса и сердечником крестовины должно быть не менее 1472 мм, чтобы исключить возможность удара гребня колеса в сердечник крестовины, а расстояние между рабочей гранью контррельса и рабочей гранью усовика должно быть не более 1435 мм, чтобы колёсные пары не могли заклиниться между контррельсом и усовиком. С учётом допусков на износ контррельса и на монтажные неточности установлена нормальная ширина желоба у контррельса

t_кр = 44 мм

Нормальная ширина желоба крестовины t_у на протяжении от сечения 0 мм и до сечения 50 мм составляет 46 мм.

Развернутая длина усовиков крестовины определяется по формуле:

,

,

где n - длина передней (усовой) части крестовины,

t_Г - ширина желоба в горле крестовины (64 мм)

б - угол крестовины

2359,82 мм

Рисунок 2.7 Схема для определения желобов и длины усовиков

где г - угол отгиба усовика крестовины в пределах вредного пространства.

l_в - проекция отрезка усовика

l₂ - на направление рабочей грани рельса пря-мого пути.

,

,

704 мм,

= 0,025568,

703,8 мм

Длина участка l₃ определяется при условии, что ширина желоба t_у равная 46 мм, сохраняется от математического центра крестовины до той точки сердечника, где сечение его равняется 50 мм.

= 550 мм.

За пределами участка l₃ усовик крестовины изгибается под углом г₁ и продолжается до конца участка l₄, где величина желоба достигает 64 мм, т.е. t_Г = 64 мм.

Угол г₁ является углом удара колеса в усовик крестовины при движении экипажа со стороны хвостовой части крестовины по направлению к стрелке (рис 2.7). Поэтому угол г₁ должен быть не больше г. г₁ = 0,8г

Длина участка l₄ определяется по формуле

,

мм,

Проектная длина усовика должна быть такой, чтобы он не доходил до стыка в хвосте крестовины на величину:

, В противном случае накладка будет заходить в желоб крестовины, а это вызовет необходимость создания специальных накладок - вкладышей.

В связи с этим длину участка l₄ следует определять по выражению:

где l₅ = 200 мм;

Вывод: т.к. условие не выполняется, принимаем l₄ = 1352 мм

Полная длина усовиков крестовины:

l_ус = 2359,8+703,8+550+1352+200 = 5165,6 мм

Длина контррельса определяется по формуле:

,

Рисунок 2.8 Схема для определения длины контррельсов

Длина участка контррельса определяется по формуле:

х₀ =

х₀ = = 1854 мм

l₁ = , (2.43)

где t_кр = 44 мм; г₂ = 1

l₁ = = 1145,8 мм,

l₂ = 200 мм

Полная длина контррельса:

4545,6 мм

Длина контррельса корректируется из условия монтажа стыка.

2.6 Определение теоретической и практической длины стрелочного перевода

2.6.1 Определение теоретической длины стрелочного перевода

Расстояние от начала остряков до математического центра крестовины - это теоретическая длина стрелочного перевода (Рисунок 2.9)

Рисунок 2.9 Схема для определения желобов и длин усовиков

,

где L_Т - теоретическая длина перевода;

- проекция остряка на рамный рельс;

Б - угол крестовины;

в_П - полный стрелочный угол;

d - прямая вставка перед крестовиной.

=

= 29086,7 мм

2.6.2 Определение практической длины стрелочного перевода

Расстояние от оси зазора в переднем стыке рамного рельса до оси зазора в заднем стыке крестовины - это практическая длина перевода (Рисунок 2.9).

где L_П - практическая длина перевода;

m₁ - передний вылет рамного рельса;

L_Т - теоретическая длина перевода;

Q - задний вылет крестовины;

д - величина стыкового зазора.

L_П = 1420+29086,7 +2508+8 = 33022,7 мм

2.6.3 Определение полуосей стрелочного перевода

Установив значения R", d, L_T и L_П, находят малые полуоси (а₀; b₀) и большие полуоси (а; b) стрелочного перевода, необходимые для разбивки перевода на месте укладки.

Определение малых полуосей а₀ и b₀:

b₀ = S. N,

b₀ = 1520. 11 = 16720 мм,

а₀ = L_Т - b_0,

а₀ = 29086,7 - 16720 = 12366,7 мм

Определение больших полуосей b и а:

,

где m₁-передний вылет рамного рельса

а = 12366,7 +1420+4 = 13790,7 мм,

где q - длина заднего вылета крестовины

b = 16720 +2508+4 = 19232 мм,

2.6.4 Установление ширины колеи

Ширина колеи устанавливается в следующих местах:

1) Начало рамных рельсов (передний стык) - S_рр

2) Начало остряков - S_остр

3) Корень остряков по прямому - S_кп и боковому - S_кб путям.

4) Переводная кривая (S_кр)

5) Крестовина (S_к)

Размеры ширины колеи устанавливаются по П.Т.Э, расчетом, а так же принимаются из типовых эпюр, проверенных многолетним опытом эксплуатации.

Таблица 2.2

Размеры ширины колеи

Марка крестовины	Тип стрелочного перевода	Ширина колеи, мм
		в переднем стыке рамных рельсов SРР	в начале остряка SОСТР	в корне остряка	в переводной кривой SКР	в крестовине SК
				По прямому пути SКП	по боковому пути SКБ
1/11	Р65	1520	1524	1521	1520	1520	1520

2.7 Определение длин рельсовых нитей стрелочного перевода

Стрелочный перевод состоит из рамных рельсов, остряков, крестовины, контррельсов и рельсовых нитей l₁, l₂, l₃ и l₄. Длины рамных рельсов, остряков, крестовины, контррельсов были определены раньше. Сейчас определению подлежат длины рельсовых нитей l₁, l₂, l₃ и l₄ (Рисунок 2.10).

Рисунок 2.10 Схема одиночного обыкновенного стрелочного перевода в рабочих гранях

,

где S_к-увеличение длин l₁ и l₄, принимаемое для совмещения стыков при расположении брусьев перпендикулярно биссектрисе угла крестовины;

зазоры в стыках, равные 8 мм;

l₁ = 33022,7+1520·0, 055811-12292-8-8 = 20799,5 мм,

,

где - зазоры в стыках, для поворотного корневого крепления = 5;

- зазор в стыках, равный 0.

= 20453,4 мм,

,

где проекция остряка.

19674,7 мм,

где S_остр- ширина колеи в начале остряка,

S_кр- ширина колеи в переводной кривой.

2.8 Проектирование эпюры стрелочного перевода

Эпюрой стрелочного перевода называется масштабный чертеж, на котором указываются все основные размеры стрелочного перевода, полученные расчетом и принятые конструктивно. Элементы, необходимые для разбивки его на месте укладки - это: L_п, L_т, a_о, b_о, a, b, в_н , в_с , в_п , б, длина рельсов, величина зазоров, R', R'', ширина колеи в ответственных местах. При проектировании эпюры стрелочного перевода производится раскрой рельсовых нитей и раскладка переводных брусьев.

2.8.1 Раскрой рельсовых нитей на соединительных путях стрелочного перевода

При раскрое рельсовых нитей на соединительных путях (l₁, l₂ ,l₃ ,l₄) на рельсы стандартной длины (12.5 и 25 м) и рельсовые рубки должны учитываться следующие основные требования:

1. Длина рельсов и рельсовых рубок должна быть максимальной. Укладка рубок короче 6 м не допускается.

2. Количество стыков должно быть сведено к минимуму, особенно при проектировании стрелочных переводов для высоких скоростей движения.

3. При раскрое рельсовых нитей на соединительных путях С.П. величину зазора д в стыках внутренней нити стрелочной кривой принимают 6 мм, в остальных местах 8 мм. Количество зазоров изменяется в зависимости от типа перевода.

По условию централизации стрелочных переводов стыки между стрелкой и крестовиной располагают на внешних нитях перевода на расстоянии не более 1.5 м от соответствующих стыков на внутренних нитях, но так, чтобы каждая пара стыков на внешних (или внутренних) нитях имела нормальное расположение относительно переводных брусьев.

4.Раскрой рельсов соединительных путей должен быть таким, чтобы весь стрелочный перевод можно было разделить на блоки для механизированной укладки в путь с применением укладочных кранов на железнодорожном ходу.

2.8.2 Раскладка брусьев под переводной частью стрелочного перевода

В обыкновенных переводах в промежутке между передним стыком рамного рельса и центром перевода брусья укладываются перпендикулярно оси прямого пути. Под крестовиной брусья раскладываются перпендикулярно биссектрисе угла. На соединительных путях, начиная с центра перевода, брусья разворачивают веером на 8 - 10 пролетах. Сначала брусья укладывают у стыков, а на остальном протяжении - равномерно.

Длина переводных брусьев устанавливается следующим образом. По наружной нити прямого пути брусья укладывают по шнуру с вылетом не менее 0,59 м, считая от рабочей грани рельсовой нити. Аналогичные требования предъявляются к величине вылета на внутренней нитке. Диапазон длины брусьев 3-5.5 м, с шагом 0,25 м.

Размещено на Allbest.ru

...