жд путь. 1. Выбор конструкции верхнего строения пути

• Название: 1. Выбор конструкции верхнего строения пути
• Анкор: жд путь
• Дата: 15.09.2022
• Размер: 2.19 Mb.
• Имя файла: 18F0D1FF-9A19-4915-B113-29034F46B45B.docx
• Тип: Документы; #678799
• страница: 4 из 6

точки изменения радиуса на определяется по формуле:

, (3.8)

Произведем расчет по формулам (3.4) – (3.8) для данного варианта задания.

;

=0,020947407;

м;

м;

м;

м.

3.1.3. Длина криволинейного остряка, полный стрелочный угол и ордината в корне остряка.

Для определения длины криволинейного остряка схемой, изображенной на рисунке 3.3.



Рисунок 3.3 – Схема к определению длины криволинейного остряка

Выведем формулу для определения длины криволинейного остряка.

φ_п=φ_п’;

sin φ_п=sin φ_п’= ; (3.9)

; (3.10)

; (3.11)

примем ш = 147 мм, = 360 мм, = 71 мм, тогда

, мм. (3.12)

Определим численное значение длины криволинейного остряка:



Полный стрелочный угол и ординату в корне остряка определим следующим образом:

; (3.13)

; (3.14)

; (3.15)

. (3.16)

Перечисленные выше характеристики показаны на рисунке 3.4.



Рисунок 3.4 – Схема к определению полного стрелочного угла и ординаты в корне остряка

Определим численные значения параметров стрелки по формулам (3.14) – (3.16).

;



м;

=0,176 м.

3.2. Основные параметры жесткой крестовины

К основным параметрам крестовины относятся:

α – угол крестовины;

– марка крестовины;

n – передний вылет крестовины;

m – задний вылет крестовины.

3.2.1. Угол крестовины и ее марка



Рисунок 3.5 – Схема к определению марки крестовины

Угол крестовины α может быть определен из уравнения проекции расчетного контура АВСО, показанного на рисунке 3.5, по формуле

, (3.17)

где d – величина прямой вставки перед центром крестовины, мм.



Рисунок 3.6 – Схема к определению длины прямой вставки

, (3.18)

, (3.19)

где и – величины, зависящие от конструктивных характеристик крестовины, согласно [1, табл. 3.1] примем =316 мм, =283 мм;

p – размер прямой вставки между концом переводной кривой и передним стыком крестовины, примем равным 1000 мм.

Тогда

мм.

Преобразуем уравнение (3.17), зная что

(3.20)

, (3.21)

где – ордината точки перехода очертания остряка с радиуса к .

Для данного варианта задания



Учитывая вышеизложенное, выражение (3.17) запишем в виде:

. (3.22)

Подставив в выражение (3.22) зависимость (3.18) и сделав преобразования, будем иметь:

. (3.23)

Обозначим правую часть уравнения через C:

. (3.24)

Для данного варианта задания

м.

Выражение (3.24) несколько преобразуем:

.

Примем



Подставив формулу (3.25) в преобразованное выражение (3.24), получим:



Подставив значение А₁ из выражения (3.25) в формулу (3.26), получим:



Значение угла определим по следующему выражению:

. (3.28)

Определим это значение для данного варианта задания:





α =1,566699456 – = 0,083716178 рад.

Знаменатель марки крестовины N определяется по выражению:

. (3.29)

Тогда

.

Осуществим проверку правильности расчетов по формуле:

R₀cosξ – R₀cosα + dsinα + δ_R = 1520 мм.

321,502cos 0,020949369 – 321,502cos0,083716178 + 4,689sin0,083716178 + 0,0728 = = 1520,3 мм.

Так как произвели округление марки крестовины, то необходимо пересчитать угол крестовины и размер прямой вставки:





Произведем проверку найденных значений:

S_н = δ_R + R₀(cosξ – cosα_пр) + d_прsinα_пр = 0,0728 + 321,502∙

∙ + 4,640sin0,083836642 = 1520,45 мм.

3.2.2. Основные размеры крестовины

3.2.2.1. Минимальная длина сборной крестовины с литым сердечником


Рисунок 3.7 – Схема к определению длины сборной крестовины

Крестовина, схема которой изображена на рисунке 3.7, состоит из передней (усовой) и хвостовой частей. Длина крестовины l_k будет равна:

l_k = m + n, (3.30)

где m – длина хвостовой части крестовины;

n – длина передней части крестовины.

Эти расстояния, в свою очередь, определяются следующим образом:

n = CA + – х₁ – , (3.31)

где

CA = ; AD = . (3.32)

Тогда

n = + – х₁ – . (3.33)

Допуская, что , будем иметь

n = )N + 0,5 – х₁ – , (3.34)

где B – ширина подошвы рельса, мм;

b – ширина головки рельса, мм;

2 – расстояние между подошвами усовиков крестовины в месте установки первого болта в переднем стыке крестовины, мм, принимается из условия свободной постановки болта и зависит от его длины и зазоров, мм;

l_н – длина накладки, мм;

х₁ – расстояние от торца накладки до оси первого болтового отверстия, мм;

– величина стыкового зазора, принимается 0 мм.

По рисунку 3.7 видно, что из треугольника CEF

CE = m = , (3.35)

где

EF = .

Тогда

m = , (3.36)

или

m = (B + b + )N

где = 5 мм – зазор между подошвами рельсов, примыкающих к сердечнику.

Данные для расчета элементов крестовины приведены в [1, табл. 3.2].

По формулам (3.34) и (3.36) определим значения элементов крестовины для данного варианта задания.

n = )11,9 + 0,5·800 – 80 – = 3295 мм = 3,295 м;

m = (150 + 75 + 5)11,9 = 2737 мм = 2,737 м;

l_k = 3,295 + 2,737 = 6,032 м.

3.2.2.2. Практическая длина крестовины



Рисунок 3.8 – Раскладка брусьев под крестовиной

Практическую длину определим исходя из равномерного распределения брусьев под крестовиной, данная схема представлена на рисунке 3.8. При этом необходимо соблюсти ряд условий:

1. Пролёты между осями шпал должны составлять на прямых участках 545-547 мм, а на кривых радиусом менее 1200 м – 501-502 мм.

2. Брусья под крестовиной располагаются так, чтобы сечение сердечника, размером 20мм находилось в середине пролёта.

3. Брусья под крестовиной укладывают перпендикулярно биссектрисе угла α.

Сечение сердечника размером 20мм находится на расстоянии f от центра крестовины и составляет:

; (3.37)



Найдем проекции величин m и n на биссектрису угла α:

; (3.38)



(3.39)



Ось первого бруса от переднего стыка крестовины располагается на расстоянии H:

, (3.40)

где С – стыковой пролёт (для рельсов Р65 С = 420мм);

δ – стыковой зазор (примем δ = 0 мм).

Тогда



Для распределения брусьев под передней частью крестовины найдем расстояние ED:

ED = n’ – H + f – 0,5a (3.41)

где а – величина пролёта (примем а = 500 мм).

Тогда

ED = 3,292 – 0,21 + 0,238 – 0,5·0,5 = 3,07 м.

Отсюда число пролётов на этом участке будет равно:

; (3.42)



Так как Z удлинилась в большую сторону, то фактическая длина передней части крестовины:

; (3.43)

.

_{Отсюда найдем практическое значение передней части крестовины:}

; (3.44)



Аналогично определим длину хвостовой части крестовины:

DF = m’ – H – f + 0,5a; (3.45)

DF = – 0,21 – 0,238 + 0,5·0,5 = 2,537 мм;

; (3.46)



= H + Z ’·a + f – 0,5a; (3.47)

= 0,21 + 6·0,5 + 0,238 – 0,5·0,5 = 3,198 м;

; (3.48)



Длина крестовины:

(3.49)

.

3.3. Геометрические характеристики крестовины и контррельсов

3.3.1. Длина усовиков крестовины



Рисунок 3.9 – Схема к определению длины усовика

Развернутую длину усовиков крестовины, изображенных на рисунке 3.9, определяют из следующего выражения:

l_ус = l₁ + l₂ + l₃ + l₄ + l₅; (3.50)

, (3.51)

где n – длина передней (усовой) части крестовины;

t₁ – ширина желоба в горле крестовины, принимается равной 62 мм;

α – угол крестовины;

, (3.52)

где γ – угол отгиба усовика крестовины в пределах вредного пространства, одновременно являющийся и углом удара колеса в усовик крестовины при движении экипажа по прямому пути от стрелки к крестовине.

Величина угла может быть определена по формуле:

, (3.53)

где – ширина желоба в прямой части усовиков, принимается равной 46 мм;

– длина вредного пространства или проекция отрезка усовика l₂ на направление рабочей грани рельса прямого пути, определяемая по формуле:

. (3.54)

Длину участка l₃ определяют при условии, что ширина желоба, равная 46 мм, сохраняется от математического центра крестовины до той точки сердечника, где его сечение b равняется 50 мм:

l₃ = 50N, (3.55)

Длину участка l₄ определяют по формуле: