пз12. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования сибирский государственный университет путей сообщения

• Название: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования сибирский государственный университет путей сообщения
• Дата: 27.12.2021
• Размер: 0.83 Mb.
• Имя файла: Gansukh (2).docx
• Тип: Курсовая; #319957

Р ОСЖЕЛДОР

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ» (СГУПС)
Кафедра «Путь и путевое хозяйство»
УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ

^{(тема проекта)}
Курсовая работа

^{(вид работы)}

по дисциплине «Пути сообщения»

^{(наименование дисциплины)}
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

^{(вид документа)}

КР.20-Д-24-2021 – номер зачетки

^{номер зачетки год}
Руководитель проф. Разработал студент гр. Д-214
Косенко С.А. / Гансух Н./

^{(подпись, дата проверки) (подпись, дата сдачи на проверку) (ФИО)}
Краткая рецензия




<sup>(запись о допуске к защите)



(оценка по результатам защиты) (подпись преподавателя)</sup>

2021

1 ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ. ПОСТРОЕНИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ ОСНОВНОЙ ПЛОЩАДКИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И БАЛЛАСТНОЙ ПРИЗМЫ

1.1 Определение класса и специализации железнодорожной линии

Структура обозначения (кода) железнодорожного пути включает в себя класс и специализацию линии, а также класс и группу пути. Классы железнодорожных линий определяются по таблице 1.1 [1].

В исходных данных задан класс железнодорожной линии – 1.

Специализация железнодорожных линий зависит от размеров движения поездов и от скорости движения высокоскоростных и скоростных пассажирских поездов. Специализации железнодорожных линий представлены в таблице 1.2 [1].

По данным этой таблицы определены параметры железнодорожной линии с тяжеловесным грузовым движением, данный участок выбирается при несоблюдении остальных условий, методом исключения.

Таким образом, линия является линией 1 класса специализации Т.


1.2 Определение класса и группы железнодорожного пути
В целях оптимизации эксплуатационных расходов путевого комплекса железнодорожные пути классифицируются с учетом грузонапряженности, допускаемых по нему скоростей движения поездов и других критериев, учитывающих условия эксплуатации.

Принятые сочетания классов, групп и подгрупп представлены в таблицах 1.3 и 1.4 [1].

Для однопутного участка с грузонапряженностью 96,5 млн. т. км брутто/км год, скоростью пассажирских поездов 100 км/ч, грузовых поездов 90 км/ч формула пути имеет вид: 1Т1I, где 1 – класс жд линии, П – специализации жд линии, 1 – класс пути, I – группа пути.

1.3 Выбор конструкции верхнего строения пути

Требования, предъявляемые к конструкции и элементам верхнего строения железнодорожного пути при капитальном ремонте железнодорожного пути 1-2-го уровня приведены в таблице 1.5 [1] и дифференцированы по классам, учитывающим эксплуатационные условия и специализацию железнодорожных линий.

Заданный участок пути радиусом 950 м должен иметь следующую конструкцию ВСП. Бесстыковой железнодорожный путь на железобетонных шпалах. Типы и характеристика верхнего строения железнодорожного пути следующие: рельсы типа Р65 новые. Скрепления новые. Шпалы железобетонные новые. Эпюра шпал – 1840 шт./км. Балласт щебеночный с толщиной слоя не менее: 40 см – под железобетонными шпалами; 35 см – под деревянными шпалами. Размеры балластной призмы – в соответствии с типовыми поперечными профилями. Для заданных условий эксплуатации пути рекомендуемые конструкции и типы стрелочных переводов: новые рельсы Р65 и рельсовые элементы, новые брусья железобетонные или деревянные.
1.4 Проектирование поперечных профилей основной площадки земляного полотна и балластной призмы для прямолинейного и криволинейного участков пути
Проектирование основной площадки земляного полотна (ОПЗП) заключается в определении её размеров и формы, которые назначаются исходя из норм и требований по обеспечению устойчивости насыпи.
Ширина B основной площадки земляного полотна (ОПЗП), определяется из условий размещения на ней ВСП и обочин с учётом категории линии, вида грунта насыпи, числа путей и радиуса кривой по формулам:

• 
  на двухпутном прямолинейном участке:
  

  (1.1)

• 
  на двухпутном криволинейном участке:
  

(1.2)

где b – нормативная ширина основной площадки земляного полотна на прямолинейном однопутном участке, м;

∆b– уширение (ОПЗП) на криволинейном участке (в наружную сторону), м;

M- междупутное расстояние в прямых участках пути, м;

∆m- габаритное уширение междупутного расстояния в криволинейных участках пути, м.

Нормативная ширина земляного полотна (в уровне основной площадки) на прямых участках пути в пределах перегонов принимается в зависимости от категории железнодорожной линии, вида грунта по нормам, приведенным в таблице 1.6 [1].

Исходя из этой таблицы, грузовой железнодорожной линии на двухпутном прямом участке пути при использовании недренирующих грунтов соответствует ширина ОПЗП, равная 7,6 м.

Таким образом, ширина основной площадки земляного полотна в прямом участке пути, определяемая по формуле 1.1 составит:

7,6+4,1=11,7 м.

В кривых участках пути в связи с возвышением наружной рельсовой нити над внутренней ширина ОПЗП увеличивается с наружной стороны кривой. Величина этого уширения определяется по таблице 1.7 в зависимости от радиусов кривых. Для радиуса 950 м значение равно 0,4 м.

B =

На двухпутном участке пути сливная призма в поперечном очертании выполняется в виде равнобедренного треугольника высотой 0,20 м с основанием, равным ОПЗП.

Ширина ОПЗП должна обеспечивать наличие обочин шириной не менее 0,4 - 0,5 м при размещении на ней балластной призмы нормативных размеров.

Конструкция и размеры балластной призмы должны соответствовать типовым поперечным профилям, основные размеры которых представлены в таблице 1.9

Параметры балластной призмы для пути 1 класса специализации Т: толщина слоя щебеночного балласта в подрельсовой зоне 40 см, ширина плеча балластной призмы 45 см.

Общий профиль ОПЗП из недренирующих грунтов в кривой радиусом 950 м и двухслойной щебеночной балластной призмы на двухпутном участке пути в масштабе 1:50 приведен на рисунке 1.1.

1.5 Выводы к первому разделу

Таким образом, в первом разделе курсовой работы, согласно исходным данным, была определена полная формула пути: 1Т1I, выбран тип и конструкция ВСП, был построен поперечный профиль ОПЗП и балластной призмы в кривом участке пути с радиусом 950 м.

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ОБЫКНОВЕННОГО СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА, УКЛАДЫВАЕМОГО В СТЕСНЕННЫХ УСЛОВИЯХ


2.1 Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода
Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода с основными характеристиками приведена на рисунке 2.1.





Рисунок 2.1 – Расчетная схема одиночного обыкновенного стрелочного перевода

2.2. Расчет основных параметров и разбивочных размеров обыкновенного стрелочного перевода, укладываемого в стесненных условиях
2.2.1. Расчет радиуса переводной кривой, длины прямой вставки, малых и больших полуосей стрелочного перевода
Если при укладке стрелочного переводов в стесненных условиях необходимо уменьшить теоретическую длину типового перевода Б.1 более чем на 250 мм, следует выполнить перерасчет его основных параметров и разбивочных процессов.

Теоретическая длина стрелочного перевода L_T с учетом уменьшения его длина на величину ∆, мм, равное 1070 мм, определяется по формуле:

L_T = L_П – m₁ – p– Δ; (2.1)

L_T= 33363 - 2550- 2765 - 1070 = 26978 мм.

При этом практическая длина стрелочного перевода после его укорочения станет равной:

L_ПУ = L_П - ∆;(2.2)

L_ПУ = 33363-1070 = 32293 мм.

Спроектировав расчетный контур AC (рисунок 2.2) на вертикальную и горизонтальную оси, получаем систему уравнений:

S₀ = y₀+ R( сos β – cos α) + d sin α,

L_Т= +R( sin α – sin β) + d cos α, (2.3)

где S₀ – ширина колеи по прямому направлению стрелочного перевода;

R – радиус переводной кривой по рабочей грани упорной нити стрелочного перевода после укорочения его длины.

Все остальные обозначения прежние.

_{Решив систему уравнений, определим радиус переводной кривой R и длину прямой вставки d:}






(2.4)

Полный стрелочный угол определяется по формуле:

. (2.5)

β = 0,0079488 + = 0,035615рад.

Проекция криволинейного остряка на рамный рельс , мм, вычисляется по формуле:

= R₀(sinβ – sinβ_Н); (2.6)

= 300000(0,035608 – 0,007948) = 8298 мм.

Ордината корня остряка вычисляется по формуле:

y₀ = R₀(cosβ_Н – сosβ_п); (2.7)

y₀ = 300000(0,999968– 0,999366) = 181 мм.

Длина прямого рамного рельса зависит от длины остряка, переднего и заднего вылетов, а также от принятого типа корневого скрепления:

l_pp=m₁+ +m₂,

где m₂ – длина заднего вылета рамного рельса, мм.

m₂=12500-8298-2765=1437 мм.

Угол между рабочими гранями крестовины <α определяется по формуле:

α=arctg , (2.8)

где N – знаменатель марки крестовины.

α = 0,09066 рад.

Таким образом, укороченный радиус переводной кривой R и длина прямой вставки d составят:

мм

5730 мм

Необходимо произвести проверку вычислений:



Малые полуоси стрелочного перевода b₀ и a₀, мм, согласно расчетной схеме (рисунок 2.1), определяются по формулам:

b₀= ; (2.9)

a₀ = L_Т - b₀; (2.10)

мм.

мм

Соответственно большие полуоси:

а = a₀ +m₁ ; (2.11)

b = b₀ + p; (2.12)

a= 10212+2765=12977 мм.

b= 16766+2550=19316 мм.

За стрелочным переводом на биссектрисе угла α устанавливается предельный столбик. Расстояния, определяющие положение предельного столбика, определяются по формулам:

(2.13)

(2.14)

где e − расстояние между осями путей в месте установки предельного столбика, мм, равное 4100 мм; g, f − расстояния от предельного столбика соответственно до оси пути и центра перевода, мм, (рисунок 2.1).



45100 мм.

Расстояние от математического центра крестовины МЦ до предельного столбика определяется по формуле:

(2.15)




Рисунок 2.2 – Схема стрелочного перевода с основными и осевыми размерами и предельным столбиком
2.2.2 Определение ординат для разбивки переводной кривой стрелочного перевода
При разбивке переводной кривой за начало координат принимается корень остряка с ординатой y₀ = 181 мм, расположенная на рабочей грани рамного рельса против корня остряка (рисунок 2.3).

Координаты конца переводной кривой x_к, y_к, мм, определяется по формулам:

x_к= R(sin α –sin β); (2.16)

y_к = y₀ + R( cos β– cos α); (2.17)

_Хк = 236173·(0,090536-0,035608)=12972 мм,

_Ук = 181+236173·(0,999366-0,995893)=1001 мм.



Рисунок 2.3 – Расчетная схема для определения ординат переводной кривой

Координаты промежуточных точек определяются следующим образом. По оси абсцисс значения x_i назначаются с шагом 2000 мм от 0 до x_к, а ординаты y_i определяются по формуле:

y_i = y₀ + R( cos β– cos γ_i), (2.20)

где γ_i определяется из зависимости:

sin γ_i = sin β + . (2.21)

Расчет ординат переводной кривой сведем в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Расчет ординат переводной кривой

xi,мм	x/R		γi,рад		yk,мм
0	0,0000	0,0356	0,0356	0,9994	181
2000	0,0085	0,0441	0,0441	0,9990	261
4000	0,0169	0,0525	0,0526	0,9986	358
6000	0,0254	0,0610	0,0611	0,9981	471
8000	0,0339	0,0695	0,0695	0,9976	602
10000	0,0423	0,0779	0,0780	0,9970	750
12000	0,0508	0,0864	0,0865	0,9963	915
12972	0,0549	0,0905	0,0907	0,9959	1001

Необходимо сделать проверку полученных результатов:

(2.22)

y_k =1520-5730*0,090536=1001 мм.

2.3.3 Определение длин рельсов соединительной части стрелочного перевода
Исходными данными для определения длин рельсовых нитей укороченного стрелочного перевода являются основные размеры рамных рельсов, остряков, крестовины и всего стрелочного перевода. Рельсы l₁, l₃, l₅,l₇ принимаем длиной 6250 мм.

Наружняя нить прямолинейного соединительного пути l₁ определяется:

(2.23)

Внутренняя нить криволинейного соединительного пути:

(2.24)

Внутренняя нить прямолинейного соединительного пути

(2.25)

Наружная нить криволинейного соединительного пути

(2.26)

l₂ = 32293-12500-6250-0-8-0=13535 мм

l₄= (236173+37,5)( 0,090660-0,035615)[phone]=9519 мм

l₆= 26978-8300-2950-6250-8-5-0=9465 мм

l₈=(236173-1520-37,5)( 0,090660-0,035615)-1520*0,03563-1437+5730+2550-6250-0-8-0= 13445 м
2.3 Установление ширины колеи
Ширина колеи в характерных сечениях для марки стрелочного перевода 1/11 с рельсами Р65 принята по типовым значениям (таблица Б.2):

Таблица 2.3 - Ширина колеи в ответственных местах стрелочного перевода для колеи 1520 мм

Марка крестовины	Тип стрелочного перевода	Ширина колеи, мм
		В переднм стыке рамного рельса	У начала остряков S0	В корне остряка		В середине переводной кривой Sпк	В крестовине Sk
				по прямому пути Sпко	По боковому пути Sбко
1/11	Р65	1520	1524	1521	1520	1524	1520

2.4 Выводы к разделу
В данном разделе определены основные размеры одиночного обыкновенного стрелочного перевода с укорочением 1070 мм для укладки в стесненных условиях. Определены координаты для разбивки переводной кривой, установлена ширина колеи в ответственных местах стрелочного перевода. В результате проведенных расчетов, приведена схема геометрических размеров одиночного обыкновенного стрелочного перевода марки 1/11 с рельсами Р65 в масштабе 1:50 в приложении Б (рисунок Б.1).