Организация высокоскоростного движения лекции. Лекции по дисциплине организация высокоскоростного движения I семестр СанктПетербург пгупс 2015
 Скачать 1.92 Mb.
|
|
10 Технические нормы проектирования плана главных путей ВСМ План ЖД линии – проекция трассы на горизонтальную плоскость. План линии – сочетание прямых участков пути различного направления, плавно сопряженных друг с другом посредством кривых участков. Прямые участки пути имеют значительные строительные и эксплуатационные преимущества по сравнению с криволинейными. Поэтому при проектировании ЖД линий и, особенно ВСМ, необходимо стремится к устройству прямых участ- ков большой протяженности. Наиболее простой и распространённый формой кривой ЖД пути является дуга окружности, такие кривые носят названия круговых кривых. Рисунок 1 – схема круговой кривой Основные параметры круговой кривой: направление поворота, угол поворота , радиус кривой R, тангенс кривой Т, длина кривой К. Минимальная величина радиуса кривой устанавливается по требованию без- опасности и комфорта проезда пассажиров и зависит от максимальной скорости движения поездов. Зависимость радиуса от скорости движения определяется поперечными си- лами, действующими на подвижной состав в кривой. Основной из них является центробежная сила направленная от центра кривой и стремящаяся вытолкнуть или опрокинуть подвижной состав. Центробежная сила: ?????? = ???????????? 2 3,6 2 ∗ ?????? = ?????? ?????? ∗ ?????? 2 3,6 2 ?????? = ???????????? ЦБ , где m – масса поезда (кг); v – скорость подвижного состава (км/ч); R – радиус кривой; G – вес подвижного состава; g – ускорение свободного падения; a ЦБ – ускорение центробежное. 07.10.15 11 Действие центробежной силы неблагоприятно сказывается на комфортабель- ности езды пассажиров, а также боковом износе наружной рельсовой нити. Горизонтально действующим силам пассажир будет сопротивляться с боль- шим напряжением, особенно имея в виду внезапность их воздействия. Для уменьшения влияния центробежной силы на подвижной состав, устраива- ется возвышение наружного рельса над внутренним. В результате устройства возвышения наружного рельса как на подвижной со- став, так и на пассажиров в боковом направлении будет воздействовать не цен- тростремительная сила J, а J*cos . При этом появляется боковая составляющая силы тяжести подвижного состава, направленная к центру круговой кривой – цен- тростремительная сила. ?????? = ?????? ∗ sin ?????? = ?????? ℎ ?????? = ???????????? ℎ ?????? = ???????????? ЦС , где G – вес подвижного состава; h –величина возвышенности наружного рельса над внутренним; S – расстояние между осями рельсов = 1600 мм; a ЦС – центро- стремительное ускорение. Из рисунка видно, что в боковом направлении центробежной силе J*cos про- тиводействует центростремительная сила H = G*sin . Разность между этими си- лами определяет уровень регулирующей боковой силы, действующей на подвиж- ной состав и пассажиров, а, следовательно, и уровень комфортабельности езды в кривой. ?????? − ?????? = ?????? ( ?????? 2 ∗ cos ?????? 3,6 2 ?????? − ??????ℎ ?????? ) = ?????? ∗ (?????? ЦБ ∗ cos ?????? − ?????? ЦС ) = ???????????? НП а НП – непогашенное поперечное ускорение. Эта величина по условию комфорта- бельности езды пассажиров нормируется (ограничивается). В международных нормах для ВСМ рекомендуется использовать a НП = 0,4…0,55 м/с 2 В отечественных нормах – 0,4 м/с 2 12 Максимальная величина возвышенности наружного рельса h ограничена усло- виями не опрокидывания подвижного состава и определена отечественными нор- мативными документами на уровне h max = 150 мм. ?????? = ?????? 2 ∗ ?????? ∗ cos ?????? 3,6 2 ∗ (?????? НП ∗ ?????? + ?????? ∗ ℎ ?????????????????? ) = 0,058469 ∗ ?????? 2 Для v max = 400 км/ч – R min = 10 000 м, v max = 350 км/ч – R min = 7500 м, v max = 300 км/ч – R min = 5500 м. Непосредственное сопряжение прямых участков пути с круговой кривой при- водит к тому, что во время движения поезда в направлении от прямого участка пути к кривой в месте сопряжения внезапно возникает центробежная сила. Для предотвращения внезапного появления этой центробежной силы и обес- печения постепенного ее нарастания между прямой и круговой кривой устраи- вают так называемую переходную кривую. Рисунок 2 - схема круговой и переходных кривых (смещение в центр на рассто- яние Бр) В начале переходной кривой ее радиус должен быть бесконечно большим, чтобы это начало сливалось с прямой. В конце переходной кривой ее радиус дол- жен быть равен радиусу примыкающей круговой кривой. На всем протяжении пе- реходной кривой ее радиус должен непрерывно изменятся, кроме этого на протя- жении переходной кривой должен осуществляться постепенный подъем наруж- ной нити рельсов, и по этой причине переходная кривая имеет пространственную кривизну как в плане, так и в профиле. |