3. Обеспечение безопасности и плавности движения поездов при проект. продольного профиля и плана железных дорог.
При движении поезда по перелому профиля в сцепных приборах возникают дополнительные продольные усилия. Если под поездом несколько переломов профиля, то продольные усилия суммируются. При большом количестве переломов профиля под поездом может произойти разрыв автосцепки, чтобы этого не произошло необходимо соблюдения норм в части разности элементов переходов крутизны Δi и длин элементов профиля. Исследованиями норм проектирования занимались Лазарян и Блохин. Поезд рассм. как система материальных тел соединенных упругими связями. Моделируя движение такого поезда, было установлено 2 вида движения: установившееся и неустановившееся. Установившееся движение имеет место в том случае, когда сцепные приборы поезда находятся длительное время в растянутом (тяга) или сжатом (торможение) состоянии. А это в свою очередь имеет место при движении поезда по профилю с небольшой разностью уклонов Δi при движении по безвредным спускам, ямам, уступам и на горбах. Неустановившееся движение имеет место, если сцепные приборы поезда в короткие промежутки времени меняются из сжатого состояния в растянутое и наоборот. Это в свою очередь имеет место при движении поезда по вредному спуску, во вредной яме, на вредном уступе и на горбах близко расположенных от конца тормозного спуска.
Для того чтобы не было разрыва автосцепки необходимо, чтобы поезд двигался по вертикальной кривой большого радиуса 10000 – 70000м. Но т.к такие кривые практически невозможно содержать, то примен. огибающий эту кривую многоугольник. В этом случае продольное ускорение не должно превышать (0,1 – 0,15)g.
При известном Rв и задаваясь Δi получаем l и наоборот.
При установившемся движении используются допускаемые нормы части разности сопрягаемых уклонов Δi и длины элементов переходной кривой l. При неустановившемся движении используются рекомендуемые нормы Δi и l.
Вся вода, притекающая к земляному полотну, должна быть либо отведена от него, либо пропущена через земляное полотно. Вдоль насыпей вода отводится по водоотводным канавам. Вдоль выемок по кюветам.
Бровка земляного полотна должна возвышаться над уровнем высокой воды не менее чем на 0,5м.
Нн ≥ hп + 0,5м,
где hп – подпор воды при максимальном расходе.
С основной площадки земляного полотна вода отводится с помощью сливной призмы.
В выемках для обеспечения стока воды площадка длиной > 400м
заменяется 2-мя обратными уклонами
2. Проектирование продольного профиля новых жд. (Уклоны продольного профиля. Классификация уклонов продольного профиля. Длина, крутизна и сопряжение элементов профиля).
Продольный профиль – проекция оси жд. (трассы) на вертикальную плоскость. Профиль представляет собой чередование площадок и уклонов.
Различают: руководящий уклон iр, уравновешенный уклон iур, уклон усиленной или кратной тяги iу(iкр), инерционный уклон ij, действительный уклон, эквивалентный уклон iэ(к), приведенный уклон iк, вредный уклон iвр и безвредный уклон iбвр, средний клон iс.
iр, iур, iу, ij – называются уклонами ограничивающими крутизну прод. профиля. Остальные называются уклонами проектирования. Руководящим уклоном называется наибольший уклон неограниченного протяжения при движении, по которому в сторону подъема поезда с одиночной тягой устан. равномерное движение с расчетной скоростью. От крутизны руководящего уклона зависят длина линии, объемы строительных работ и эксплуатац. показатели. Чем круче руководящий уклон, тем короче может быть трасса жд. на участках преодоления высотных препятствий, а следовательно, меньше строительная стоимость дороги.
Т.к. движение равномерное, то Fk = W
W = Pwo׀ + Qwo׀׀ + (P + Q) iр.
Вместо W подставим Fk
Масса состава
Руководящий уклон зависит не только от массы состава и типа локомотива, он оказывает влияние условия прокладки трассы жд. Наименьшая величина руководящего уклона определяется условиями троганья поезда с места. Масса состава по троганью поезда с места определяется по формуле
Подставив (2) в (1) вместо Q – Qтр и получим iр. Наименьшая величина уклона = 2,5 – 3%о. Максимальная величина iр приводится в СТН.
Уравновешенный уклон.
На многих жд. имеется четко выраженная неравномерность перевозок по направлениям. Обозначим через Ггр – грузонапряженность в грузовом направлении;
– отношение грузонапряженности к обратной – коэффициент неравномерности перевозок по направлениям.
Если трассу проектировать с руководящим уклоном, то в обратном направлении сила тяги локомотива будет использоваться не полностью.
Для более полного использования силы тяги в обратном направлении применяется уклон круче руководящего называемый уравновешенным уклоном. Величина его определяется из равенства Fk = Wобр;
Wобр = Рwo׀ + Qобрwo׀׀(обр) + (Р + Qобр) iур
ΔL – сокращение длины трассы в результате использования уравновешенного уклона.
Уравновешенный уклон применяется: 1)При наличии значительных высотных препятствий; 2)Если коэффициент неравномерности перевозок
К = 0,4 – 0,6; 3)Если равномерность перевозок устойчива во времени.
Уклон усиленной тяги – уклон круче руководящего преодолеваемый за счет использования силы тяги нескольких локомотивов. Он определяется из условия равномерного движения поезда с несколькими локомотивами с расчетной скоростью по данному уклону. nFk = W, где n – число секций локомотива.
W = nPwo׀ + Qwo׀׀ + (nP + Q) iу
Уклон усиленной тяги применяется при наличии значительных высотных препятствий. Значения iу приводятся в СТН.
Инерционный уклон – уклон круче руководящего преодолеваемый при движении на подъем за счет работы силы тяги локомотива и использования кинетической энергии. Он зависит от скорости движения и массы состава. Такой уклон может быть применен в том случае, когда участок, предшествующий подъему ij, представляет собой спуск, на котором поезд достигает большой скорости, приобретая при этом значительную кинетическую энергию. При проектировании новых жд. линий он не используется, применяется при проектировании и реконструкции существующих жд. и вторых путей.
Уклоны проектирования продольного профиля:
Действительный уклон
,
где Н2, Н1 – отметки по концам элемента профиля; L – длина элемента профиля.
Эквивалентный уклон iэ(к) = wr .
wr = 700/R, если lk > lп; wr = 12,2αо/lп , если lk ≤ lп .
Приведенный уклон iк = ± i + iэ(к)
Средний уклон
Уклон называется вредным, если при движении в сторону спуска требуется торможение. Уклон называется безвредным, если не требуется торможение поезда. Уклон называется вредным т.к. изнашиваются бандажи колес и рельсов, а также безвозвратно гасится накопленная кинетическая энергия поезда.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.