Комплексная механизация путевых работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

УФИМСКИЙ ИНСТИТУТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Общеобразовательных и профессиональных дисциплин»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Пути сообщения»

Уфа 2014 г.

Содержание

Введение

1. Основы путевого хозяйства

2. Определение норм периодичности выполнения ремонтно-путевых работ

3. Расчет глубины водоотводных канав

4. Поперечные профили земляного полотна на перегоне

5. Поперечные профили основной площадки земляного полотна на раздельных пунктах

6. Расчет основных параметров и размеров обыкновенного стрелочного перевода

7. Организация очистки путей на станции и описание снегоуборочной машины

Заключение

Список литературы

Введение

Путевоме хозямйство -- одна из основных отраслей железнодорожного транспорта, в которую входят железнодорожный путь со всеми сооружениями.

Решаемые задачи

Основной задачей работников путевого хозяйства является обеспечение состояния пути, его сооружений и обустройств, гарантирующее бесперебойное и безопасное движение поездов с установленными скоростями. Достигается это текущим содержанием пути в пределах установленных норм и допусков на состояние основных устройств, своевременным выявлением и предупреждением неисправностей и расстройств пути, устранением причин, вызывающих эти неисправности, на основе систематического надзора и контроля за состоянием пути с помощью путеизмерительных и дефектоскопных средств, а также усилением и ремонтом железнодорожного пути, искусственных сооружений и земляного полотна.

1. Основы путевого хозяйства

Система ведения путевого хозяйства основывается на технических, технологических и организационных мероприятиях.

Технические основы включают в себя:

типизацию верхнего строения пути, предусматривающую наиболее целесообразные сферы применения различных конструкций пути в зависимости от эксплуатационных условий

классификацию путевых работ и их объёмов

нормы периодичности ремонтов пути

· нормативы и требования к содержанию пути и его сооружений, а также к основным элементам верхнего строения

· техническую паспортизацию путевого хозяйства

Технологические основы содержат:

· типовые технологические процессы ремонта и планово-предупредительных работ при текущем содержании пути, устанавливающие последовательность выполнения отдельных операций с использованием машин и механизмов

· проекты организации работ

· типовые технически обоснованные нормы времени для учёта работ по ремонту и текущему содержанию пути

· технолого-нормировочные карты на производство работ

Организационные основы включают:

· планирование путевых работ и контроль за их выполнением

· производство ремонтных работ в «окнах» заданной продолжительности

· прогрессивную технологию путевых работ с использованием «технологической цепочки» машин, обеспечивающих высокий уровень механизации и максимальную выработку в «окне» или в промежутках между поездами

· систему контроля и оценки состояния пути с помощью путеизмерительных дефектоскопных средств

· дифференцированные нормы времени на текущее содержание пути и стрелочных переводов.

Направления развития

Рост грузооборота и пассажирооборота железнодорожного транспорта, повышение скоростей движения, нагрузок на ось и массы поездов существенно увеличивают эксплуатационную нагрузку путевых устройств. Усложняющиеся эксплуатационные условия требуют повышения эксплуатационной стойкости и надёжности пути, создания новых высокопроизводительных путевых машин, механизмов и инструмента, эффективного их использования путём совершенствования основ ведения путевого хозяйства.

Определение грузонапряженности на заданном участке.

Грузонапряженность участка является одним из основных эксплуатационных факторов, влияющих на конструкцию ж/д пути. Грузонапряженность определяется по формуле:

где , - масса брутто грузовых и пассажирских поездов, в тоннах

, - количество грузовых, пассажирских поездов

- коэффициент неравномерности движения поездов, принимается равным 0,95

Массу пассажирских поездов принять равной 1000 тонн.

Рассчитываю грузонапряженность на участках пути:



Определение классификации пути

Классификация пути, согласно распоряжению ОАО “РЖД” от 27.07.2009 №1393, определяется в зависимости от грузонапряженности и скоростей движения поездов. Классификация пути состоит из сочетания класса, группы и категории пути. Классы путей представляют собой сочетание групп и категорий, обозначаются арабскими цифрами.

В зависимости от количества пропущенных пассажирских и пригородных графиковых поездов путь должен быть не ниже:

- 1-го класса (более 100 поездов в сутки)

- 2-го класса (31-100 поездов в сутки)

- 3-го класса (6-30 поездов в сутки)

Согласно моему варианту, путь имеет 2-й класс.

Приемо-отправочные и другие станционные пути, предназначенные для безостановочного пропуска поездов со скоростями 40 км/ч и более относятся к 3-му классу.

Станционные пути, не предназначенные для безостановочного пропуска поездов при установленной скорости 40 км/ч, а также специальные пути, предназначенные для обращения подвижного состава с опасными грузами, сортировочные пути и подъездные ьпути со скоростями движения 40 км/ч относятся к 4-му классу. Остальные станционные, подъездные и прочие пути относятся к 5-му классу.

Пути сортировочных горок классифицируют в зависимости от объемов среднесуточной переработки вагонов:

- сортировочные горки большой и повышенной мощности (перерабатывают в среднем за сутки 3500 вагонов и выше) или при числе путей в сортировочном парке 30 и более относятся ко 2-му классу

- сортировочные горки средней мощности (перерабатывают в среднем за сутки от 1500 вагонов до 3500 вагонов) или при числе путей в сортировочном парке от 17 до 29 относятся к 3-му классу

- сортировочные горки малой мощности (перерабатывают в среднем за сутки от 250 вагонов до 1500 вагонов) или при числе путей в сортировочном парке до 16 включительно относятся к 4-му классу

На основании исходных данных необходимо определить классификацию пути и характеристику верхнего строения для заданного участка.

Основные типы и характеристики верхнего строения пути в зависимости от класса пути представлены в таблице 1.2

Таблица 1.2 Основные типы и характеристики верхнего строения пути в зависимости от класса пути.

Примечание. В числителе указываются значения для звеньевого пути при деревянных шпалах; в знаменателе - для бесстыкового пути на железобетонных шпалах.

Согласно моему варианту, пути на участках АБ и БВ имеют следующие характеристики:

- Типы и характеристика верхнего строения пути: рельсы Р65, новые термоупрочненные, категории В и Т1

- Скрепления новые

- Балласт щебеночный с толщиной слоя 40 см - под железобетонными шпалами, 35 - под деревянными

- Толщина песчаной подушки 20 см

- Наименьшая ширина плеча балластной призмы 40 см - для звеньевого пути при деревянных шпалах, 45 см - для бесстыкового на железобетонных шпалах

- Наименьшая ширина обочины земляного полотна 50 см

- Размеры балластной призмы - в соответствии с типовыми поперечными профилями

- Виды работ при замене верхнего строения пути: капитальный ремонт пути на новых материалах

Для выбранного класса пути и в соответствии с заданием на миллиметровой бумаге вычерчиваю поперечный профиль балластной призмы из щебня в масштабе 1:50.

Принимаю основную площадку земляного полотна из не дренирующих грунтов (глинистые, мелкие и пылеватые пески).

2. Определение норм периодичности выполнения ремонтно-путевых работ

Работы по техническому обслуживанию пути подразделяются на следующие

основные виды: капитальный ремонт пути на новых материалах; сплошная замена рельсов (на отдельных участках - по разрешению ОАО «РЖД»), сопровождаемая работами в объеме среднего ремонта пути; капитальный ремонт пути на старогодных материалах; усиленный средний ремонт пути; средний ремонт пути; подъемочный ремонт пути; планово-предупредительная выправка пути; шлифовка рельсов; другие ремонтные работы.

Капитальный ремонт пути на новых материалах (Кн) предназначен для полной замены выработавшей ресурс рельсошпальной решетки на путях 1-го и 2-го классов и восстановления несущей способности балластной призмы, а также включает в себя работы по верхнему строению пути, восстановлению водопропускной способности водоотводов. В состав Кн входят следующие основные работы: замена рельсошпальной решетки на новую; замена стрелочных переводов на новые того же типа; очистка щебеночной балластной призмы на глубину в соответствии с проектом, но не ниже 40 см; срезка обочин земляного полотна; доведение размеров балластной призмы до требуемых размеров; выправка, подбивка и стабилизация пути с постановкой на проектные отметки в профиле; ликвидация многорадиусности кривых, очистка и планировка водоотводов; срезка и уборка загрязнителей балласта; сварка плетей до длины блок-участка или перегона; шлифование поверхности катания рельсов.

Капитальный ремонт пути на старогодных материалах (Крс) предназначен для замены рельсошпальной решетки на более мощную или менее изношенную на путях 3-5-го классов (стрелочных переводов на путях 4-5-го классов), смонтированную из старогодных рельсов, новых и старогодных шпал и скреплений. Капитальный ремонт пути на старогодных материалах может выполняться как комплексно со снятием и укладкой путевой решетки кранами, так и раздельным способом с заменой рельсов, скреплений, шпал.

Усиленный средний ремонт пути (УС) предназначен для повышения несущей способности балластной призмы и земляного полотна, включая основную площадку, приведения отметки продольного профиля пути к проектной и др. Выполняются следующие работы: очистка щебня; вырезка балласта слабых пород; формирование и уплотнение новой балластной призмы; срезка обочин; ликвидация пучин; замена скреплений и шпал; сплошная замена подрельсовых прокладок; выправка пути в плане и профиле; одиночная смена дефектных рельсов; регулировка зазоров в звеньевом пути; смазка и закрепление закладных и клеммных болтов и др.

Средний ремонт пути (С) выполняется для восстановления дренирующих и прочностных свойств балластной призмы и повышения степени равнопрочности верхнего строения пути.

Средний ремонт включает в себя: сплошную очистку щебеночного балласта на глубину под шпалой не менее 25 см или обновление загрязненного балласта других видов на глубину не менее 15 см под шпалой. Остальные работы те же, что и сопутствующие УС, а также очистка водоотводов.

Подъемочный ремонт пути (П) предназначен для восстановления равноупругости подшпального основания путем сплошной подъемкой и выправкой пути с подбивкой шпал, а также для замены негодных шпал и частичного восстановления дренирующих свойств балласта.

При подъемочном ремонте выполняются: сплошная выправка пути с подъемкой на 5-6 см и подбивкой шпал, добавлением балласта; локальная очистка загрязненного щебня в шпальных ящиках и за торцами шпал в местах появившихся выплесков на глубину не менее 10 см ниже подошвы шпал, а при других видах балласта - частичная замена загрязненного балласта на чистый; замена негодных шпал, скреплений; очистка водоотводов и другие работы.

Планово-предупредительная выправка пути (В) предназначена для восстановления равноупругости подшпального основания и уменьшения степени неравномерности отступлений по уровню и в плане, а также просадок пути. Она включает в себя: сплошную выправку пути с подбивкой шпал, рихтовку; замену негодных шпал и скреплений; регулировку стыковых зазоров; сплошное закрепление клеммных и закладных болтов при скреплении КБ, ЖБР; другие работы, входящие в перечень текущего содержания пути, если они требуются.

Исходя из классификации пути, выбранной в предыдущем пункте, определяю нормы периодичности капитального ремонта пути с использованием таблицы 1.3:

Участок АБ:



Капитальный ремонт 1 раз в 19,1 лет. Виды путевых работ и очередность их выполнения за межремонтный цикл: (Кн), В, С, В,(Кн).

Участок БВ:

T=N*Г=18*18,03=324,54 млн тонн

Капитальный ремонт 1 раз в 18 лет. Виды путевых работ и очередность их выполнения за межремонтный цикл: (Кн), В, В, С, В, П, (Кн).

Определив виды путевых работ и очередность их выполнения за межремонтный цикл, определяю нормативную потребность проведения путевых работ (км/год) по капитальному ремонту пути по всем заданным участкам, используя формулу:

где Г - грузонапряженность участка, млн т·км брутто на 1 км в год;

N - количество лет, соответствующих нормативному периоду между капитальным ремонтом пути, лет (см. таблицу 1.3);

L - развернутая длина участка пути данного класса, км (см. исходные данные);

T - тоннаж, соответствующий нормативному периоду между капитальным

ремонтом пути, млн т брутто (см. таблицу 1.3);

f - коэффициент, учитывающий дополнительные (местные) эксплуатационные факторы (берется от 0,8 до 1,2).

Участок АБ:

Участок БВ:

Таблица 1.3 Среднесетевые нормы периодичности реконструкции и капитальных ремонтов пути на новых, старогодных материалах и ремонтные схемы

Потребность промежуточных видов путевых работ li по участкам определяется исходя из соответствующих им работ по формуле, (км/год):

,

где lк - нормативная потребность работ по капитальному ремонту пути, км/год;

ni - количество повторений работ данного вида за период между капитальными ремонтами пути.

Определяю потребность промежуточных видов путевых работ li по участкам:

Участок АБ:

(Кн) = 2*10,8=21,6

С = 1*10,8=10,8 км/год

В = 3*10,8=32,4 км/год

Участок БВ:

(Кн) = 2*12,8=25,6

С = 1*12,8=12,8 км/год

В = 3*12,8=38,4 км/год

3. Расчет глубины водоотводных канав

Размеры поперечного сечения канавы устанавливают с расчетом пропуска максимального расчетного расхода воды. Наименьшую глубину канав определяют получаемой расчетной величиной с прибавлением 0,2 м для возвышения бровки канавы над расчетным уровнем воды. Глубина канавы и ее ширина по дну должны быть не менее 0,6 м. Крутизна продольного уклона канавы i должен быть не менее 0,002. Откосы канавы в глинистых грунтах, суглинках, супесях и песках крупных и средней крупности делают крутизной 1:1,5.

Фактический расход в канаве определяется по формуле, мі/с:

,

где щ - площадь «живого сечения» (занятого водой) канавы,;

х - средняя скорость протекания воды, м/с

Площадь живого сечения канавы определяется по формуле

,

где a - ширина дна канавы, (см. рис. 2.1) м;

h - глубина воды в канаве, м;

m - коэффициент крутизны (заложения откоса);

Смоченный периметр канавы, м

.

Гидравлический радиус определяют по формуле , м

.

Скорость течения воды в канаве, м/с

,

где С - коэффициент, зависящий от шероховатости поверхности дна канавы и гидравлического радиуса определяется по таблице 2.1.

i - уклон дна канавы.

Таблица 2.1 Значения коэффициента С в зависимости от гидравлического радиуса R

Поперечный профиль канавы:

В курсовом проекте необходимо определить расчетную глубину канавы, продольный уклон дна канавы и выбрать при необходимости способ укрепления дна и откосов канавы. Тип грунта канавы в курсовом проекте для четных вариантов - гравий мелкий, для нечетных - песок мелкий.

Таблица 2.2

Средние скорости течения воды м/с, в зависимости от средней глубины воды в канаве

Данная задача решается методом подбора. В начале задают глубину канавы h и уклон дна канавы i, определяют площадь «живого сечения» канавы щ, вычисляют смоченный периметр p и подсчитывают гидравлический радиус R. Затем вычисляют расчетный расход воды Q , который сравнивается с заданным расходом Qзад. Если разница между этими значениями не превышает 5 %, то глубина канавы и продольный уклон выбраны удачно. Если Q > Qзад, то необходимо уменьшить размеры канавы, если Q < Qзад, то необходимо увеличить размеры канавы и провести расчет вновь.

Полученную скорость движения воды необходимо сравнить с допускаемой скоростью для заданного грунта канавы по таблице 2.2. В случае превышения расчетной скорости движения потока с допускаемой необходимо выбрать меры по укреплению откосов.

Примем глубину канавы h=1м, ширину канавы по низу a=1м и уклон дна i=0,0035.

Площадь «живого сечения» канавы составит: .

Смоченный периметр этого сечения .

Гидравлический радиус

По таблице 2.1 определяю коэффициент С=42,1.

Скорость течения воды в канаве

Расчетный расход воды

Расхождение расчетного расхода воды Q с заданным составило 0,58 %, что является допустимым.

По таблице 2.2 находим, что допускаемая скорость при глубине канавы 1,0 м не превышает 0,45 м/с, что меньше расчетной скорости. Поэтому необходимо предусмотреть укрепление откосов. Согласно таблице 2.2 канаву можно укрепить наброской из камня размерами 15-20 см.

4. Поперечные профили земляного полотна на перегоне

Наиболее распространенными поперечными профилями земляного полотна,

принимаемыми при проектировании железнодорожных путей, являются выемки или насыпи. Поперечные профили земляного полотна состоят из следующих элементов: основная площадка земляного полотна, откосы, водоотводные канавы, резервы и т.д.

Основная площадка земляного полотна - это верхняя поверхность, на которой размещается верхнее строение пути. Ширина основной площадки земляного полотна (В) и форма поверхности регламентируются СТН Ц-01-95.

На однопутных линиях поперечное очертание верха земляного полотна имеет трапецеидальную форму. На двухпутных линиях сливная призма имеет треугольную форму. Основная площадка однопутного и двухпутного земляного полотна из раздробленных скальных, дренирующих крупнообломочных и дренирующих песчаных грунтов принимается горизонтальной. Ширина основной площадки на перегонах принимается согласно поперечному профилю балластной призмы, построенному в разделе 1.2, но не менее значений, указанных в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Ширина основной площадки земляного полотна новых линий на прямых участках пути

Крутизна откосов насыпей зависит от вида грунта, высоты насыпи и климатических условий. Насыпи из раздробленных скальных слабовыветривающихся и выветренных 17 грунтов, крупнообломочных, песков гравелистых, крупных и средней крупности могут иметь крутизну откосов 1:1,5 при высоте H ? 6 м. В остальных случаях крутизна откосов нормирована и при Н ? 12 м разделенная для верхней части высотою до 6 м и нижней. В этом случае верхней части придается крутизна 1:1,5, а нижней 1:1,75.

Отвод поверхностных вод, поступающих к насыпям или стекающих с их откосов к искусственным сооружениям, осуществляется водоотводными канавами или резервами. При явно выраженном поперечном уклоне местности, когда поступление воды к насыпям возможно только с верховой стороны, водоотводные канавы и резервы устраиваются только с нагорной стороны. Откосы резервов, забанкетных канав и водоотводных канав следует проектировать не более 1:1,5. Размеры водоотводных канав и кюветов принимаются из раздела 2.1.

Крутизна откосов выемок проектируется из условия обеспечения их надежной устойчивости и назначается 1:1,5.

При поперечном уклоне местности положе 1:5 кавальеры рекомендуется размещать с двух сторон, при косогорности от 1:5 до 1:3 преимущественно с низовой стороны.

Поперечные профили насыпи и выемки вычерчиваются в масштабе 1:100. Для участка АБ вычерчивается поперечный профиль насыпи, для участка БВ вычерчивается поперечный профиль выемки.

Поперечный профиль насыпи приведен на рисунке 2.2, поперечный профиль выемки приведен на рисунке 2.3. Рисунки выполнены на миллиметровой бумаге и прилагаются к работе.

5. Поперечные профили основной площадки земляного полотна на раздельных пунктах

Ширина основной площадки земляного полотна на раздельных пунктах устанавливается в соответствии с проектируемым путевым развитием. Поперечное очертание верха земляного полотна станционных площадок, в зависимости от числа путей и вида грунта, следует проектировать односкатным или двускатным. При значительной ширине площадки допускается применение пилообразного поперечного профиля.

Крутизна поперечного уклона верха земляного полотна в сторону водоотводов устанавливается в зависимости от вида грунта земляного полотна, особенностей климатических зон, числа путей, располагаемых в пределах каждого ската. Для недренирующих грунтов крутизна составляет 0,02.

Планировку поверхности балластной призмы на станционной площадке следует проектировать, придавая уклону среднюю крутизну, применительно к крутизне уклона поперечного профиля земляного полотна, но не более 0,03. При этом надлежит руководствоваться, что поперечные профили на промежуточных станциях всех типов, а также на обгонных пунктах и разъездах поперечного типа, следует проектировать, двускатными, с направлением скатов в разные стороны от оси междупутья между главными путями.

Ширина основной площадки земляного полотна на раздельном пункте, м, определяется по формуле

,

где E - расстояние между осями станционных путей, 5,3 м;

- расстояние от оси крайнего пути до бровки земляного полотна, принимается равным 3,5 м;

n - количество путей на раздельном пункте.

Согласно моему варианту, n=4;

В курсовом проекте принять основную площадку земляного полотна на станции в виде двухскатного поперечного профиля. Высоту насыпи на станции H принять равной половине высоты насыпи Нн из пункта 2.2. Материал шпал выбрать согласно заданным исходным данным к первому разделу из участка АБ, класс путей 4. Поперечный профиль земляного полотна вычерчивается в масштабе М 1:100. Поперечный профиль основной площадки земляного полотна на раздельном пункте приведен на рисунке 2.4. Рисунок выполнен на миллиметровой бумаге и прилагается к работе

Организация основных работ по капитальному ремонту пути

Капитальный ремонт пути выполняется в соответствии с проектом, составной частью которого является проект организации работ, включающий технологические процессы. Технологические процессы устанавливают последовательность выполнения отдельных работ по времени, темп работ, число работников основного производства, потребность в машинах, механизмах, инструменте.

В курсовом проекте принимается комплексное проведение капитального ремонта.

Тип машин и механизмов при капитальном ремонте выбирается в зависимости от характеристики верхнего строения пути (до и после его ремонта) и состава выполняемых при этом работ. Для типовых условий состав работ приведен в сборниках технологических процессов, периодически издаваемых ЦП ОАО «РЖД».

Для выполнения основных работ в «окно» применяется несколько комплектов машин.

Ведущей машиной в каждом комплекте является путеукладочный кран, задающий темп всей цепочке машин. Марки укладочных кранов выбираются в зависимости от ха-рактеристик укладываемых и снимаемых звеньев путевой решетки.

Для выполнения данного задания изучаю основные путевые машины, используемые при капитальном ремонте и технологию производства работ по капитальному ремонту пути с помощью литературы /1, 3, 4, 5, 6, 7, 8/.

Определение фронта работ в «окно»

Суточная производительность ПМС в км/день:

,

где Q - заданная годовая программа, км;

T - срок выполнения программы, рабочие дни;

Уt - число дней резерва на случай непредоставления «окон», несвоевременного завоза материалов верхнего строения пути, ливневых дождей и других причин.

Можно принять .

Фронт работ в «окно» (км) определяется по формуле

,

где n - период предоставления «окон».

Полученное расчетом округляется до ближайшего большего значения, кратного 25,0 м.

Согласно моему варианту,

Q=94 км,

Т=171 дней,

n=2

Ближайшее большее значение кратное 25,0 м является 1,225 км/«окно». В расчетах принимаю 1,225 км/«окно».

Расчет длин рабочих поездов

Успешная работа ПМС в «окно» в значительной степени зависит от своевременного и правильного формирования рабочих поездов. В зависимости от характера выполняемой работы на перегоне эти схемы могут быть различными. Однако они должны соответствовать типовым схемам установленным Инструкцией по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ. Длины поездов рассчитывают в соответствии с длинами отдельных единиц подвижного состава (по осям автосцепок), м, см. таблицу 3.1.

Таблица 3.1 Характеристика длины применяемых машин при производстве ремонтных работ

Длина путеразборочного и длина путеукладочного поезда определяется по формуле

,

где N - число четырех-осных платформ для перевозки рельсошпальных решеток;,

- длина четырехосной платформы, м (см. таблицу 3.1);

- длина соответственно путеразборочного крана, моторной платформы, локомотива, м (см. таблицу 3.1).

- количество моторных платформ.

Число четырехосных платформ для перевозки рельсошпальных решеток

определяется по формуле

,

где - число платформ под одним пакетом (при рельсах длиной 12,5 м = 1, при рельсах длиной 25 м = 2);

- длина звена, м (см. исходные данные);

- число звеньев в пакете, (см. таблицу 3.2).

Таблица 3.2 Количество звеньев в пакете

При расчете длины путеукладочного поезда принимаю длину звена =25м.

В путеразборочный и путеукладочный поезда включаются моторные платформы, а их количество определяется с помощью формулы

.

По прибытии путеразборочного и путеукладочного поездов на место производства работ составы разделяют на две части. Перемещение первой части состава производится путеукладочным краном, второй части - локомотивом. Первую часть состава, перемещаемую укладочным краном, определяют по формуле

.

Вторая часть состава, перемещаемая локомотивом, определяется по формуле

.

Длина хоппер-дозаторного состава определяется в зависимости от объема выгружаемого балласта и ёмкости хоппер-дозаторного вагона.

Щебень выгружается в «окно» дважды, один раз после путеукладочного состава, а второй раз - после выправки и подбивки пути машиной ВПО-3000. Длина каждого хоппер-дозаторного состава определяется отдельно по формуле

,

где

- объем выгруженного щебня на 1 км, м3;

- объем щебня в одном хоппер-дозаторе, м3, (см. таблицу 3.1);

- длина одного хоппер-дозатора, м, (см. таблицу 3.1);

- длина вагона для обслуживающего персонала, 24 т = l м;

В курсовом проекте принять для первого хоппер-дозаторного состава объем выгруженного щебня 70 % от общего объема щебня, а для второго 30 % от общего объема щебня.

После определения необходимых длин рабочих поездов вычерчиваются схема расположения машин и рабочих поездов на месте производства работ с указанием всех полученных расчетом величин.

Согласно моему варианту,

Тип путеукладочного крана УК25/9-18, длина - 43,9м

Старый путь: длина звена 25м, рельсы Р65, шпалы бетонные, =2, =4

Новый путь: длина звена 25 м, рельсы Р50, шпалы деревянные, =2, =5

Тип тепловоза ТЭ3, длина - 34м

Тип хоппер-дозатора ЦНИИ-3, длина - 10; вместимость - 31,

Объем щебня на 1 км =723.

Путеразборочный поезд:

Число четырехосных платформ для перевозки рельсошпальных решеток:

шт.

Число моторных платформ:

шт.

Длина путеразборочного поезда:

Первая часть состава, перемещаемая укладочным краном:

Вторая часть состава, перемещаемая локомотивом:



Путеукладочный поезд:

Число четырехосных платформ для перевозки рельсошпальных решеток:

шт.

Число моторных платформ:

шт.

Длина путеразборочного поезда:

Первая часть состава, перемещаемая укладочным краном:

Вторая часть состава, перемещаемая локомотивом:

Длина первого хоппер-дозаторного состава:

Длина второго хоппер-дозаторного состава:

(с локомотивом)

(с локомотивом)

Схема расположения машин и рабочих поездов на месте производства работ:

Расчет продолжительности «окна»

Необходимая продолжительность «окна» может быть определена по формуле, мин.

,

где - время, необходимое на разворот работ перед укладкой пути путеукладочным краном;

- время, необходимое для укладки новой путевой решетки;

- время, необходимое на приведение пути в исправное состояние после укладки последнего звена.

Время разворота при капитальном ремонте пути, мин

,

где - время на оформление закрытия перегона, пробег машин к месту работ и снятие напряжения с контактной сети, принять равным 14 мин.;

- интервал времени между вступлением в работу ЭЛБ-3 и началом работ по разболчиванию стыков;

- интервал времени между началом работ по разболчиванию стыков и вступлением в работу путеразборочного поезда;

- интервал времени между вступлением в работу путеразборочного и путеукладочного поездов.

Интервал , мин, между вступлением в работу ЭЛБ-3 и началом работ по разболчиванию стыков определяется временем, необходимым для того, чтобы ЭЛБ-3 прошел расстояние, равное длине участка, занятого самой машиной, бригадой по разболчиванию стыков и разрыву в 50 м по условиям техники безопасности.

,

где - длина электробалластера ЭЛБ-3, м (см. таблицу 3.1);

- длина участка, занятого бригадой по разболчиванию стыков, = 25 м;

- норма машинного времени на отрыв 1 км пути, мин, = 31 мин/км.

б - коэффициент, учитывающий время на отдых и пропуск поездов по соседнему пути. Для однопутных линий б=1,08 , для двухпутных линий зависит от количества пар поездов пропущенных по соседнему пути. При количестве пар поездов до 12 б=1,1 , от 13 до 18 б=1,11 , от 19 до 24 б=1,13 , свыше 24 б=1,15.

Интервал (мин) между вступлением в работу бригады по разболчиванию стыков и началом работ по снятию звеньев рельсошпальной решетки

,

где - длина путеразборочного поезда, м.

Интервал определяется временем, необходимым для разборки пути на длине 100 м, мин

,

где - норма машинного времени на разборку одного звена, мин.

Может быть принято: = 1,13 мин/зв., при =12,5м ; = 1,3 мин/зв., при =25м.

Время, необходимое для укладки новой решетки с инвентарными рельсами, мин.

,

где m - норма машинного времени на укладку одного звена, мин;

- протяжение фронта работ в «окно» в звеньях путевой решетки;

- длина звена новой путевой решетки с инвентарными рельсами, м; = 25м.

Норма машинного времени на укладку одного звена: при железобетонных шпалах m = 1,9 мин/зв., при деревянных шпалах m = 1,7 мин/зв.

Время на приведение пути в исправное состояние и сворачивания работ, мин

,

где - время, необходимое на укладку рельсовых рубок, =15 мин;

- время, необходимое на выправку пути машиной ВПО-3000 на участке, занятом путевыми машинами после укладки последнего звена;

- время между окончанием выправки пути машиной ВПО-3000 и выгрузкой балласта из второго хоппер-дозаторного состава, выполняющего выгрузку щебня для отделочных работ;

- время между окончанием работ по выгрузке щебня из второго хоппер дозаторного поезда и выправкой пути в местах отступлений по уровню после прохода ВПО-3000;

- время для разрядки ВПО-3000 и вывода машин с перегона, мин, (=15 мин).

Интервал времени, необходимый на выправку пути машиной ВПО-3000 на участке, занятом путевыми машинами после укладки последнего звена

,

где - длина путеукладочного поезда, м;

- длина ВПО-3000 с вагоном для обслуживающего персонала и локомотивом, м (см. таблицу 3.1);

- норма машинного времени на выправку 1 км пути, мин, =33,9 мин;

- длина первого хоппер-дозаторного состава, м;

Интервал времени, мин, между началом рихтовки пути с установкой рельсовых соединителей и выгрузки щебня из хоппер-дозаторов определяется по формуле

,

где - фронт работ бригады, занятой установкой рельсовых соединителей, =25 м;

- скорость выгрузки щебня, 3000 м/ч.

Интервал времени между окончанием выправки пути машиной ВПО-3000 и выгрузкой балласта из второго хоппер-дозаторного состава, выполняющего выгрузку щебня для отделочных работ

,

где - длина второго хоппер-дозаторного состава, м.

Интервал между окончанием работ по выгрузке щебня из второго хоппер-дозаторного поезда и выправкой пути в местах отступлений по уровню после прохода ВПО-3000

,

где - фронт работ бригады, занятой выправкой пути, принять =2 , м.

Интервал времени, мин, между началом поставки накладок со сболчиванием стыков и рихтовкой пути с установкой рельсовых соединителей определяется по формуле

,

где - фронт работ бригад, занятых рихтовкой пути и установкой рельсовых соединителей (ориентировочно =125 м).

Согласно моему варианту, = 50,5 м; = 25 м; = 31 мин/км;

б=1,1 (т.к. под ремонтом однопутный участок пути);

Интервал , мин, между вступлением в работу ЭЛБ-3 и началом работ по разболчиванию стыков определяется временем, необходимым для того, чтобы ЭЛБ-3 прошел расстояние, равное длине участка, занятого самой машиной, бригадой по разболчиванию стыков и разрыву в 50 м по условиям техники безопасности

= 919,6м;

Интервал (мин) между вступлением в работу бригады по разболчиванию стыков и началом работ по снятию звеньев рельсошпальной решетки

 = 25м;

= 1,3 мин/зв;

Интервал определяется временем, необходимым для разборки пути на длине 100 м

Время разворота при капитальном ремонте пути

m = 1,9мин/зв.;

= 2540 м;

= 25м;

Время, необходимое для укладки новой решетки с инвентарными рельсами

= 757,4 м;

= 89,2 м;

= 33,9 мин;

= 546,14 м;

Интервал времени, необходимый на выправку пути машиной ВПО-3000 на участке, занятом путевыми машинами после укладки последнего звена



= 3000 м/ч;

Интервал времени, мин, между началом рихтовки пути с установкой рельсовых соединителей и выгрузки щебня из хоппер-дозаторов

= 266,74 м;

Интервал времени между окончанием выправки пути машиной ВПО-3000 и выгрузкой балласта из второго хоппер-дозаторного состава, выполняющего выгрузку щебня для отделочных работ

;

Интервал между окончанием работ по выгрузке щебня из второго хоппер-дозаторного поезда и выправкой пути в местах отступлений по уровню после прохода ВПО-3000

= 125 м;

Интервал времени, мин, между началом поставки накладок со сболчиванием стыков и рихтовкой пути с установкой рельсовых соединителей



=15 мин;

=15 мин;

Время на приведение пути в исправное состояние и сворачивания работ

Необходимая продолжительность «окна»

.

После определения необходимой продолжительности «окна» вычерчиваю график основных работ в «окно». Наклон каждой линии на графике показывает темп выполнения той или иной операции, который в основном устанавливается ведущей машиной в комплексе - путеукладчиком.

График основных работ в «окно» вычерчиваю на миллиметровой бумаге в масштабах по оси х 1 мм = 10 м, по оси у 1 мм = 1 мин. По оси х откладываю фронт работ в «окно», а по оси у - продолжительность работ в минутах. График прилагается к работе.

Техника безопасности при ремонте пути

Перед выполнением раздела изучаю литературу /3, 5, 6, 8, 10, 11/.

Указываю схему ограждения места производства работ, принимаемые организационные меры безопасности при ремонте пути:

На расстоянии 50 м от границ ограждаемого участка с обеих сторон устанавливаются переносные красные сигналы, охраняемые стоящими около них сигналистами с ручными красными сигналами. От этих сигналов на расстоянии 1000 м укладывается по три петарды и на расстоянии 200 м от первой, ближайщей к месту работ петарды в направлении от места работ устанавливаются переносные сигналы уменьшения скорости. Сигнальные знаки "Начало опасного места" и "Конец опасного места" устанавливаются в 50 м от границ места работ с обеих его сторон с правой стороны пути по направлению движения на расстоянии не ближе 3100 мм от оси крайнего пути на шестах высотой 3 м.

Переносные сигналы уменьшения скорости и петарды должны находиться под охраной сигналистов, которые обязаны стоять в 20 м от первой петарды в сторону места работ с ручными красными сигналами (днем с развернутым красным флагом, ночью с ручным фонарем, красный огонь которого обращен в сторону ожидаемого поезда). Ограждение производится сигналистами или монтерами пути не ниже 3-го разряда, выдержавшему установленное испытание. Для отличия от других работников железнодорожного транспорта сигналисты должны носить головной убор с верхом желтого цвета.

Во время работ руководитель работ обязан правильно расставить рабочих по фронту работ и следить, чтобы в зоне производства работ не находились посторонние люди.

6. Расчет основных параметров и размеров обыкновенного стрелочного перевода

Основные параметры отдельных элементов и в целом стрелочного перевода определяются из условия обеспечения допустимых величин динамических эффектов взаимодействия подвижного состава и стрелочного перевода. Кроме того, должна быть обеспечена геометрическая увязка всех длин элементов стрелочного перевода.

Расчеты стрелочного перевода следует выполнять с точностью по величине углов до 1", величине тригонометрических функций не менее 6 знаков после запятой, по линейным размерам до 1 мм.

После выполнения всех расчетов вычерчиваю эпюру стрелочного перевода на миллиметровой бумаге в масштабе 1:100, так как по заданию марка крестовины от 1/13 до 1/22. Схема эпюры прилагается к работе.

Расчет радиусов остряков и стрелочных углов

При расчете стрелки принимаю, что по форме в плане криволинейный остряк делается секущего типа. В этом случае рабочие грани рамного рельса и остряка пересекаются в начале острия под углом , называемым начальным углом остряка. Угол между рабочей гранью рамного рельса и касательной, проведенной к рабочей грани остряка в корне, называется полным стрелочным углом. На протяжении всей длины рабочая грань остряка очерчивается одним радиусом .

Криволинейный остряк секущего типа одного радиуса

Синус начального стрелочного угла остряка определяется по формуле

,

где - максимальный зазор между гребнем колеса и рамным рельсом (при ширине колеи 1520 мм), = 0,036 м;

- допускаемая скорость движения по боковому направлению, м/с;

- допускаемое значение показателя потери кинетической энергии, м/с.

- наибольшее допускаемое значение центробежного ускорения, возникающего в начале остряка при переходе к очертанию с радиусом , м/сІ.

Начальный стрелочный угол равен

При одинарной кривизне остряка радиус , м, определяется по формуле

.

Полный стрелочный угол при остряках одинарной кривизны, град

.

Центральный угол определяется по формуле, град

,

где - длина криволинейного остряка принимается согласно заданию, м.

После нахождения полного стрелочного угла рекомендуется определить значение .

Согласно моему варианту,

Синус начального стрелочного угла остряка

;

Радиус

Центральный угол

Полный стрелочный угол при остряках одинарной кривизны

; ;

Расчет длины рамного рельса

Полная длина рамного рельса зависит от длины остряка, принятого типа корневого крепления, а также от принятой длины переднего вылета рамного рельса. ремонтный путевой снегоуборочный машина

Расчетная схема для определения переднего вылета рамного рельса

Длина рамного рельса в стрелочных переводах с двойной кривизной определяется по формуле

,

где - длина переднего вылета рамного рельса;

- длина заднего вылета рамного рельса;

- проекция криволинейного остряка на рамный рельс.

Длина переднего вылета рамного рельса находится из условия рациональной раскладки переводных брусьев и определяется по формуле, мм

,

где C - нормальный стыковой пролет: для рельсов Р75 и Р65 при стыке на весу С = 420 мм, для рельсов Р50 С = 440 мм;

- нормальный стыковой зазор, принимаемый равным 8 мм;

b - промежуточный пролет между осями брусьев под стрелкой, принимается

равным 500 мм;

- расстояние от оси первого флюгарочного бруса до острия остряка у современных переводов = 41 мм.

- число промежуточных пролетов под передним вылетом рамного рельса. В курсовом проекте принимается: при марке крестовины до 1/9 =5 ; при марке от 1/9 до 1/11 =7 ; при марке более 1/11 =9 .

Проекция криволинейного остряка на рабочую грань рамного рельса

.

Задний вылет рамного рельса устанавливается исходя из возможности и удобства монтажа корневого крепления остряка и стыкового скрепления рамного рельса по формуле

,

где - расстояние между осями в корне остряка, принимается равным С;

- стыковой зазор в корне остряка, принимается равным 4-8 мм;

- количество промежуточных пролетов под задним вылетом рамного рельса, принимается равным =2 .

Стандартная длина рамных рельсов составляет 12,5 м или 25 м.

Согласно моему варианту,

C = 420 мм

b = 500 мм

= 41 мм

= 8 мм

= 5

Длина переднего вылета рамного рельса

Проекция криволинейного остряка на рабочую грань рамного рельса

= С = 420 мм

примем равным 8 мм

= 2

Задний вылет рамного рельса

Длина рамного рельса

Примем стандартную длину рамного рельса равную 25 м.

Расчет размеров крестовины

Длина крестовины слагается из минимальных длин её передней и хвостовой частей. Математическим центром крестовины С называется точка пересечения продолжения рабочих кантов сердечника крестовины.

Теоретическая длина крестовины определяется в зависимости от ее типа, конструкции и марки, а также из условия обеспечения некоторых конструктивных требований.

Теоретическую (минимальную) длину передней части цельнолитой крестовины принимают такой, чтобы внешние накладки в стыке не заходили за первый изгиб усовиков, т.е. за горло крестовины.

Цельнолитая хрестовина

При этом должен быть предусмотрен конструктивный запас , обеспечивающий свободную установку накладок с учетом допусков в изготовлении как накладок, так и усовиков. Расстояние между рабочими гранями усовиков в месте их первого изгиба называется горлом крестовины и обозначается . Передняя часть крестовины определяется по формуле, мм

,

где N - число марки крестовины;

- ширина желоба в горле крестовины, определяемая из условия пропуска по крестовине экипажей с самой узкой насадкой колес и предельно изношенными по толщине гребнями принять равным 68 мм;

- длина двухголовой накладки приведена в таблице 4.1;

- конструктивный запас, принять равным 15 мм.

- стыковой зазор, принять равным 0.

Таблица 4.1 Данные для расчета минимальных размеров крестовин

Теоретическая (минимальная) длина хвостовой части крестовины, мм

,

где

- ширина подошвы рельса;

- ширина головки рельса в расчетной плоскости;

5 - конструктивное расстояние (в мм) между подошвами рельсов в хвосте крестовины, обеспечивающее установку примыкающих рельсов без строжки их подошв.

Полная теоретическая (минимальная) длина крестовины будет равна:

.

Значение углов б и их тригонометрических функций для ряда марок крестовин от 1/7 до 1/22 приведены в таблице 4.2. Эти данные используются при расчете крестовин и далее - при определении основных геометрических размеров перевода.

Таблица 4.2 Значение углов б и их тригонометрических функций для ряда марок крестовин

Согласно моему варианту,

N = 7

= 68 мм

= 920 мм

= 15 мм

= 0

Передняя часть крестовины

= 150 мм

= 72 мм

tg() = 0,14

Теоретическая (минимальная) длина хвостовой части крестовины

Полная теоретическая (минимальная) длина крестовины

Определение длин контррельсов и усовиков

Назначение контррельса - обеспечить безопасность и плавность прохождения тележки экипажа через вредное пространство крестовины. Необходимо предотвратить удар гребня колеса в острие сердечника и плавно направить гребень в соответствующий желоб крестовины. Для этого основная рабочая часть контррельса должна перекрывать вредное пространство крестовины, а ширина желоба контррельса быть в пределах допусков.

Расчетная схема определения длин контррельсов и усовиков приведена на рисунке. Из рисунка видно, что полная длина контррельса равна ее проекции на прямое направление и определяется по формуле

,

где - длина основной рабочей части, мм;

- длина первого и второго отгибов, мм.

Длина основной рабочей части контррельса определяется по формуле

,

где - ширина сердечника, где возможна полная передача вертикального давления колеса, принять равным 40 мм;

- запас длины средней части контррельса, =100 мм.

Схема определения размеров контррельсов и усовиков

Длина первого отгиба контррельса определяется по формуле

,

где - ширина желоба в основной рабочей части, принять равным 44 мм;

- ширина желоба первого отгиба, принять равным 64 мм;

- угол отвода контррельса.

Угол отвода определяется по формуле

,

где - допустимое значение эффекта удара в отведенную часть контррельса, = 0,6 м/с;

- максимальная скорость движения по прямому пути, принять как +5 , м/с.

Если длина контррельса окажется значительно меньше длины крестовины, то ее рекомендуется увеличить, чтобы она была меньше длины крестовины не более, чем на 1500 мм.

Полная длина усовика определяется по формуле

,

где , - длина заднего первого и второго отгиба, мм.

,

где - ширина желоба в основной прямой рабочей части, принять равным 45 мм;

- ширина желоба заднего переднего отгиба, принять равным 64 мм;

- угол отвода усовика.

Длину второго отгиба контррельса и усовика принять равным 150 мм.

Величину угла отвода усовика принять равной величине отвода контррельса.

При расчете длины усовика требуется выдержать условие

.

Согласно моему варианту,

Длина основной рабочей части

Угол отвода контррельса

Длина первого отгиба контррельса

Полная длина контррельса

Так как длина контррельса оказалась на 444,02 мм меньше длины крестовины, то увеличивать её не надо.

Длина заднего первого отгиба

Полная длина усовика



Проверка условия длины усовика

Расчет основных геометрических и осевых размеров стрелочного перевода

Основными геометрическими размерами стрелочного перевода являются:

? теоретическая длина стрелочного перевода ;

? практическая длина стрелочного перевода ;

? радиус переводной кривой R ;

? длина прямой вставки перед математическим центром крестовины d.

Теоретическая длина стрелочного перевода ? это расстояние от острия остряка до математического центра крестовины, мм, определяется по формуле:

.

Радиус переводной кривой R принимается равным радиусу остряка.

Схема в рабочих гранях с указанием основных геометрических размеров обыкновенного стрелочного перевода

Величина прямой вставки d (мм), обеспечивающей прямолинейное движение железнодорожного экипажа до входа его в горло крестовины, определяется по формуле

,

где S - ширина колеи, мм.

Практическая длина стрелочного перевода (расстояние от переднего стыка рамного рельса до хвостового стыка крестовины) определяется из выражения, мм

.

Основными осевыми размерами стрелочного перевода, необходимыми для разбивки на местности, являются (рисунок 4.5):

- расстояние от начала остряка до центра стрелочного перевода Ц, мм;

- расстояние от центра стрелочного перевода до математического центра крестовины, мм;

a - расстояние от начала рамных рельсов до центра стрелочного перевода, мм;

b - расстояние от центра стрелочного перевода до хвостовой части крестовины, мм.

Указанные осевые размеры стрелочного перевода определяются с использованием следующих формул:

;

;

;

.

Предельный столбик располагается там, где расстояние между осями смежных путей равно 4100 мм. Следовательно, расстояние от оси прямого пути до предельного столбика = 2050 мм.

Расстояния, определяющие положение предельного столбика устанавливаются по формуле

.

Согласно моему варианту,

S=1520мм

R==139595мм

Величина прямой вставки, обеспечивающей прямолинейное движение

железнодорожного экипажа до входа его в горло крестовины

Теоретическая длина стрелочного перевода ? расстояние от острия остряка до математического центра крестовины

Практическая длина стрелочного перевода (расстояние от переднего стыка рамного рельса до хвостового стыка крестовины)

Расстояние от центра стрелочного перевода до математического центра крестовины

Расстояние от начала остряка до центра стрелочного перевода Ц

Расстояние от начала рамных рельсов до центра стрелочного перевода

Расстояние от центра стрелочного перевода до хвостовой части крестовины

Компоновка эпюры стрелочного перевода

Основным документом для разбивки стрелочного перевода на местности является эпюра, состоящая из трех частей: эпюры укладки брусьев; схемы разбивки перевода с указанием его параметров и размеров; спецификации, содержащей размеры, количество и массу рельсов, брусьев и креплений, не входящих в комплект стрелки и крестовины.

Под эпюрой стрелочного перевода понимают масштабный схематический чертеж, на котором изображены основные элементы перевода с расположенными под ними брусьями. На эпюре, как правило, рельсовые нити показываются двумя линиями (головка рельса в плане). Их изображение возможно также одной линией - рабочей гранью головки рельса. На эпюру наносятся основные размеры перевода, необходимые для его укладки в путь. В частности, на эпюре указываются теоретическая и практическая длины, осевые размеры, размеры переднего вылета рамного рельса, хвостовой части крестовины, длины остряков и т.п.

Для облегчения расчета раскладки брусьев вычерчивают в масштабе схему стрелочного перевода (рисунок 4.6), определяют расстояния АВ, DE, FI, после чего находят число пролетов на каждом из этих участков, а следовательно, и число брусьев.Затем определяют длину брусьев и число их в каждой группе по длине.

Нормальный выступ бруса М / - расстояние от внутренней рабочей грани рельса до конца бруса можно принять равным 615 мм.

Местоположение брусьев большей длины, чем предыдущие, определяют чаще всего графически при выполнении чертежа эпюры стрелочного перевода в масштабе.

Образец оформление эпюры приведен на рисунке 4.7.

Стрелочный перевод - устройство, служащее для перевода подвижного состава с одного пути на другой.

Стрелочный перевод состоит из:

- стрелки (2 рамных рельса, 2 остряка, соединительные тяги с переводным механизмом);

- соединительные пути;

- крестовинная часть (сердечник крестовины, 2 усовика, 2 контррельса).

Неисправности стрелочного перевода

Неисправности стрелки стрелочного перевода, при наличии которых запрещается его эксплуатировать:

1.разъединение стрелочных остряков с тягами;

2.отставание остряка от рамного рельса на 4 мм и более, измеряемое у остряка против первой тяги;

3.выкрашивание остряка, при котором создается опасность набегания гребня и во всех случаях выкрашивание длинной: на главных путях 200 мм и более, на ПО путях 300 мм и более, на прочих станционных путях 400 мм и более;

4.понижение остряка против рамного рельса на 2 мм и более, измеряемое в сечении, где ширина головки остряка поверху 50 мм и более;

5.излом остряка или рамного рельса;

6.вертикальный износ рамных рельсов и остряков;

Неисправность 2 наиболее опасна в противошерстном движении; 4 - в пошерстном; 1,3, 5, 6 - в обоих направленияхРасчет элементов стрелочной улицы и длин путей станционного парка

...