Устройство рельсовой колеи на прямых
 Скачать 0.78 Mb.
|
|
Устройство рельсовой колеи на прямых Ширина колеи – 1520 мм. Допускаемые отклонения +8 и -4 мм, а на участках , где установлена скорость движения 50км\ч и менее, - не более +10 и -4 мм.На дорогах всего мира, эксплуатационная длина которых составляет около 1200 тыс км, применяется около 30 размеров ширины колеи.Принято считать ширину колеи 1435 (1430) мм нормальной – она составляет 62% мировой длины сети дорог, больше её – широкой и меньше её – узкой колеей. После колеи шириной 1435 мм наиболее распространенными размерами колем являются – 1675, 1524(1520 мм ), 1067мм, 1000мм. Другие размеры ширины колеи совместно составляют около 5%. Особенности рельсовой колеи в кривых. Ширина рельсовой колеи в кривых. Железнодорожный путь в кривых участках имеет следующие особенности: Уширение рельсовой колеи при радиусах менее 350м. По наружной рельсовой колеи при кривой устанавливается возвышение Прямые участки с круговыми кривыми соединяются переходными кривыми. Переходные кривые устраиваются и между кривыми разных радиусов. По внутренней рельсовой нити кривой для обеспечения расположения стыков напротив друг друга укладываются укороченные рельсы В кривых участках пути на двухпутных линиях устраиваются уширенные междупутья. Уширение осуществляется в пределах переходных кривых. Ширина рельсовой колеи в кривых 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, наименьший износ 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. Определение оптимальной ширины колеи в кривой. За расчетную схему определения оптимальной ширины колеи примем такую, при которой железнодорожный экипаж своим наружным колесом передней оси жесткой базы прижимается к наружному рельсу кривой, а задняя ось жесткой базы либо занимает радиальное положение , либо стремиться его занять; при этом центр поворота экипажа находится на пересечении того радиуса с продольной геометрической осью жесткой базы экипажа. Кроме этого: Во всех случаях определенная расчетном ширина рельсовой колеи не должна превышать максимальной ширины колеи Sмах = 1535мм. Если расчетная ширина колеи S получит значение больше максимального значения Sмах, следует перейти к определению минимально допустимой ширины колеи, приняв соответствующую расчетную схему. Если расчетная ширина колеи S получится меньше нормальной ширины на прямом участке пути (S0 = 1520мм), то это будет означать, что конструктивные размеры и особенности ходовых частей рассматриваемого экипажа позволяют ему проходить кривую данного радиуса без уширения ее колеи. В таком случае ширина колеи S должна приниматься по ПТЭ в зависимости от величины радиуса. Определение минимально допустимой ширины колеи. Опасный предел ширины колеи по сужению определяется возможностью заклинивания колесной пары, имеющей максимальные размеры в расчетном уровне, т.е. Smin = qmax = Tmax + 2hmax + 2µ (5) При определении минимально допустимой ширины колеи возможны следующие случаи: Если Smin ≤ Sптэ, то вписывание обеспечено. При этом сопоставление друг с другом всех трех значений ширины колеи Smin, Sптэ и Sопт позволяет ориентировочно оценить условия, в которых будет происходить реальное вписывание, т.е. к какому виду вписывания оно будет ближе, к свободному или к заклиненному. Если Smin > Sптэ, то этот случай в свою очередь распадается на следующие два: Если Smin < Sптэ < Smax, где Smax = 1548мм – предельный размер колеи в сторону ее уширения. Установленный из условия предупреждения провала колес внутрь колеи, то для пропуска рассматриваемого экипажа требуется перешивка пути с размера Sптэ на расчетную величину Smin (по разрешению Н). Если Smin < Sптэ > Smax, то для пропуска экипажа требуется перешивка колеи на расчетную величину; при этом для предупреждения провала колес внутрь колеи укладываются контррельсы. Возвышение наружного рельса, исходя из особенностей одинакового вертикального износа обоих рельсов. При проходе подвижного состава по кривой возникает центробежная сила, стремящаяся опрокинуть экипаж наружу кривой. Опрокидывание может произойти только в исключительных случаях. Однако центробежная сила неблагоприятно действует на пассажиров, вызывает перераспределение вертикальных давлений на рельсы обеих нитей и перегруз наружной нити. Центробежная сила вызывает также дополнительное воздействие на путь при вписывании экипажа в кривую. Это влечет за собой усиленный износ рельсов наружной нити. Кроме того, большие поперечные силы вызывают раскантовку рельсов, уширение рельсовой колеи, расстройство положения пути в плане. Во избежание указанных явлений устраивают возвышение наружной рельсовой нити над внутренней . Для обеспечения одинакового вертикального износа обеих нитей необходимо, чтобы сумма нормальных давлений от всех поездов на наружную нить равнялась сумме нормальных давлений от тех же поездов на внутреннюю нить Таким образом необходимо, чтобы: ΣЕн = ΣЕв Центробежная сила при движении экипажа массой m по кривой радиусом R со скоростью V будет определяться выражением: Где G – вес экипажа  Возвышение наружного рельса, исходя из обеспечения комфортабельности езды пассажиров. Требуется установить такое возвышение, чтобы величина непогашенного ускорения, возникающая при прохождении поезда с максимальной скоростью, не превышала допустимой величины  Откуда  (25)Здесь анд – допустимая величина непогашенного центробежного ускорения. Согласно нормативам анд принимается равным для пассажирских поездов 0,7 м\с2 (в отдельных случаях аан = 1,0 м\с2), а для грузовых поездов анд = ±0,3 м\с2. Принимая S1 = 1,6м, g = 9,81 м\с2, V – км\ч, h – мм, получим:  - 163анд (26)Максимальная величина возвышения наружного рельса на отечественных дорогах принята равной 150мм. Если по расчету получится большая величина, принимают 150 мм и ограничивают скорость движения по кривой из уравнения (26)  (27)При анд = 0,7 м\с2 и h= 150мм  Нормы возвышения наружного рельса. Возвышение должно устраиваться в кривых радиусом 4000 м и менее. Величина возвышения наружного рельса в кривой определяется по формулам: Для пассажирских поездов  - 115 (29)Для грузовых поездов  – 50 (30)Для потока поездов  (31)Где, Vmax п и Vmax гр – максимальные скорости соответственно пассажирских и грузовых поездов, установленные приказом начальника дороги. Vпр – средняя приведенная скорость поездов потока. R – радиус кривой. При определении возвышения по формуле (29) рациональная работа пути обеспечивается при скоростях движения потока грузовых поездов, лежащих в пределах  (34) Что соответствует уровню непогашенных ускорений пассажирских поездов анп = 0,7 м\с2 и грузовых поездов ан гр = ±0,3 м\с2. Основные требования к устройству и содержанию переходных кривых. Переходные кривые предназначены для соединения прямого участок пути с кривой заданного радиуса с целью обеспечения плавного перехода экипажа в кривой участок пути без толчков и ударов. На переходной кривой полностью осуществляется отвод возвышения наружного рельса и уширения колеи. При проектировании переходной кривых выбирается их длина, геометрическое очертание кривой в плане и определяются координаты для ее разбивки.  В пределах переходной кривой плавно увеличивается возвышение наружного рельса от 0 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 R ПК изменялись постепенно и монотонно, с заданным графиком, а в начале и в конце ПК они были равны нулю, что обеспечивается при соблюдении требований.  В НПК y,φ и к = 0, КПК эти параметры не ограничиваются. В НПК и КПК эти производные равны нулю.Первые три требования о недопустимости внезапных изменений в НПК, КПК и на протяжении переходной кривой (рис.2) ординат у, углов поворотов φ и кривизны к по монотонности их изменения. Выполнение всех пяти требований создает наилучшее условия прохода подвижного состава по кривым, что особенно важно при высоких скоростях движения. Физический параметр переходной кривой. Обозначим:  и назовем эту величину физическим параметром переходной кривой. Тогда выражение для l получит вид: (5)При l = l0 в КПК ρ=R и  (6)Здесь С – параметр (геометрический) переходной кривой. Проектирование переходных кривых методом сдвижении. Разбивку переходной кривой производят в предположении, что на местности известно положение тангенса первоначальной круговой кривой (точки Т). Для определения положения начала переходной кривой (точки НПК) необходимо вычислить величину m0. Из приведенной схемы находим. m0 = m + FT FT = AO = Ptg β/2 Откуда m0 = m + Ptg β/2 Неизвестные величины m и Р определятся как:   Зная положение начала переходной кривой НПК, координаты ее конца (Х0,у0) в точке КПК вычисляем по уравнению радиодальной спирали в параметрической форме  Укороченные рельсы на внутренней нити. Укладка укороченных рельсов на внутренней нити кривой имеет целью установку рельсовых стыков одной нити (по наугольнику) и вызвана тем, что длина внутренней нити кривой меньше, чем наружной. Для каждой кривой выбираются тип укорочения, количество и порядок укладки укороченных рельсов. Для рельсов Р65 установлено два типа укорочений: 80мм и 160мм. Выбор типа укороченных рельсов для данной кривой производится по формуле:  (1)Где S1 – ширина колеи по оси головки рельсов в пределах круговой кривой: S1 = Sптэ + b, Где b – ширина головки рельса; Sптэ – нормативная ширина колеи в кривых в зависимости от радиуса; Вычислив величину укорочения по формуле (1) принимаем ближайшее большее стандартное укорочение. Необходимое количество укороченных рельсов принятого размера определим из выражения:  Укороченные рельсы укладываются в тех местах кривой, где накапливающийся забег стыков достигает половины принятого стандартного укорочения. Уширение междупутных расстояний в кривых. В круговых кривых на двухпутных линиях увеличивают расстояние между осями путей по габаритным нормам. Это увеличение осуществляется разными способами. Один из способов заключается в том, что междупутное расстояние увеличивают с 4,1 м до 4,1 + А0 на прямых перед каждой переходной кривой введением дополнительных S-образных кривых. Этот способ применяют редко, так как он имеет крупный недостаток: на отодвигаемом пути появляется по две кривые с каждой стороны основной кривой, хотя и большого радиуса.Другой способ (способ разных сдвижек) состоит в том, что применяют разные параметры С переходных кривых наружного пути. Устраивают обычным порядком, параметр С переходной кривой внутреннего пути подбирают таким образом, чтобы сдвижка внутренней круговой кривой Рв была равна сдвижке круговой кривой наружного пути плюс А0, т.е. Рв = Рн + А0 Классификация соединений и пересечений путей. Соединения и пересечения рельсовых путей служат для передвижения подвижного состава с одного пути на другой, переезда подвижного состава через другие пути, расположенные в одной плоскости, или разворота поезда или отдельного локомотива на 1800.
Классификация стрелочных переводов и глухих пересечений. Стрелочные переводы являются наиболее распространенными конструкциями среди всех соединений и пересечений путей (их около 99%). Они служат для соединения или разветвления путей и предназначены для перевода подвижного состава с одного пути на другой. Стрелочные переводы бывают: Одиночные Односторонние обыкновенные (наиболее распространенные на сети дорог и чаще всего употребляются на главных и станционных путях) Разносторонние симметричные Разносторонние несимметричные Несимметричные односторонней кривизны Двойные Односторонние Разносторонние симметричные Разносторонние несимметричные Перекрестные Одиночные Двойные Совмещенные При совмещении двух колей разных размеров При сплетении стрелочных переводов | ||||||||||||||||||||||||