Определение возвышения наружного рельса. Проектирование переходных кривых. Расчет и проектирование стрелочного перевода

Положение экипажа с 2-х осной жесткой базе при заклиненном вписывании:

     - минимальный зазор между гребнем колеса и рабочей гранью рельса в прямых (для вагона 5мм и 7мм для локомотива).

Т. к.  то вписывание экипажа в условиях нормативной ширины колеи обеспечено.

Из сопоставления найденных размеров видно что условия вписывания ближе к заклиненным.

1.2. Определение возвышения наружного рельса.

Величина возвышения определяется 2-мя условиями:

1 – Обеспечение равномерного вертикального износа обоих рельсов

2 – Обеспечение комфортабельной езды пассажиров

По первому условию  где R- радиус кривой (300м),

 - среднеквадратическая средневзвешенная по тоннажу скорость движения поездов,  равная

     - количество поездов в сутки различных категорий (грузовых, скорых, ..)

     - веса соответствующих поездов

   

По второму условию  где

           

           

            Из h полученных из 2-х условийпринимается большее принятое значение округленное до величины кратной 5мм, если оно не превосходит величины 150мм, указанной в ПТЭ.

            Т.к. h=224мм>150мм то приннимаем h=150мм , при этом ограничиваем максимальную скорость движения поездов:

             округляем получившееся значение вниз до величины кратной 5км/ч:

            Vmax=75км/ч

1.3. Проектирование переходных кривых.

            При проектировании переходных кривых определяется их длина, НПК, координаты для их разбивки.

            Длина переходных кривых определяется несколькими условиями, основным из которых является плавность (пологость) отвода возвышения рельса

                         где  - дополнительный уклон прямолинейного отвода возвышения

                       

                       

                         округляем до величины кратной 10 м =>

при этом параметр круговой кривой равен

                       

            Схема соответствующая этому случаю:

 где  - радиус переходной кривой.

            Возможность разбивки принятой переходной кривой принимается по условию  где  - угол поворота всей кривой (29⁰),  - угол поворота в пределах переходной кривой.

 => условие выполняется.

            Разбивка производится в предположении, что на местности известно положение тангенса круговой кривой.

            Необходимо вычислить величину :

                       

                       

                       

Координаты конца переходной кривой  и  вычисляются по уравнению радиоидальной спирали в параметрической форме:

  для вычисления  и  в уравнения следует подставить .

Координаты точек переходной кривой через каждые 20м вычисляются по уравнению радиоидальной спирали в прямоугольной системе кооординат:

    результаты вычислений сведем в таблицу:

x	0 (НПК)	20	40	60	80	100	110 (КПК)
y	0	0,040	0,323	1,092	2,591	5,077	6,774

Полученные данные являются необходимыми для разбивки переходной кривой.

1.4. Укореоченные рельсы.

В кривых участках пути внутренняя рельсовая нить короче внешней. Поэтому при расположении стыков по науголбнику возникает необходимость укладки укороченных рельсов. Выбирается тип укорочения, затем определяется количество и порядок укладки укороченных рельсов. Т. к. в моем случае длина рельса =12.5м то возможны следующие варианты значений укорочения рельсов  мм: 40; 80; 120.

Выбор типа укороченных рельсов производится по формуле , где

 - ширина колеи между осями головок рельсов в кривой.

 - длина нормального рельса (12,5м)

 принимают ближнее большее стандартное укорочение.

.

Необходимое количество укороченных рельсов принятого размера определим из выражения , где Е – полное укорочение по всей кривой.

    - укорочение в пределах переходной кривой.

            

    - укорочение в пределах круговой кривой.

      - длинаоставшейся части круговой кривой после разбивки переходных кривых.

 округлим до целых N=11шп.

Укороченные рельсы укладываются в тех местах кривой, где накапливающийся забег стыков достигает половины принятого стандартного укорочения. Порядок укладки укороченных рельсов определяется в табличной форме.

2. Расчет  и проектирование стрелочного перевода.

2.1. Определение размеров крестовины.

Теоретические размеры:

Длина сердечника крестовины определяется из условия стыкования с ним двух нормальных рельсов.

 , где b и В ширина головки и подошвы рельса,  - угол крестовины определяемый ее маркой.

Длина передней части цельнолитой крестовины определяется из условия постановки накладок до первого изгиба усовиков.

- теоретический размер

, где  - ширина желоба в горле крестовины равная 64мм;  - длина стандартной накладки (800мм)

Практические размеры определяются из условия равномерного распределения брусьев под ней.

, где

 - стандартный стыковой пролет (420мм)

При этом АВ набирается целыми одинаковыми пролетами, которые принимаются кратными мм в пределах .

Величина невязки  относят в переднюю часть крестовины, после чего ее практические размеры будут равны (, ):

Прямая вставка перед математическим центром крестовины принимается равной

2.2. Определение радиуса остряка и переводной кривой.

, где  - начальный угол остряка (0⁰34^’)

2.3. Определение размеров стрелки.

Длина остряка

, где  - центральный угол остряка

, где  - полный стрелочный угол

, где  - расстояние между рабочими гранями рамного рельса и остряками его корня (ордината в корне остряка)

, где  - ширина желоба, необходимая для свободногопрохода по стрелке колесной пары с минимальной насадкой (принимаем 68мм)

 - стрела изгиба остряка в наиболее выпуклой его части, измеренная от хорды СВ. В интервале радиусов от 300 до 1500 м  z изменяется линейно,пропорционально радиусу в интервале от 13 до 65 мм ()

Проекция остряка на рамный рельс равна

Длина рамного рельса

, где

- передний вылет рамного рельса (определяется из условия раскладки брусьев под ним)

изменяется от 3 до 7 линейно пропорционально в зависимости от марки крестовины ()

 проекция остряка на рамный рельс, найдено выше. Набирается равными пролетами.

;          ,

- задний вылет рамного рельса;

2.4. Определение основных и осевых размеров стрелочного перевода.

2.5. Определение координат переводной кривой.

Начало координат принимается в точке О, расположенной на рабочей грани рамного рельса против корня остряка.

, где  - углы поворота переходной кривой в соответствующих точках

,мм
0	0	0,026356	0,999653	0,000298	167
2000	0,003575	0,029930	0,999552	0,000399	223
4000	0,007149	0,033505	0,999439	0,000513	287
6000	0,010724	0,037080	0,999312	0,000639	357
8000	0,014298	0,040654	0,999173	0,000778	435
10000	0,017873	0,044229	0,999021	0,000930	520
12000	0,021447	0,047803	0,998857	0,001094	612
14000	0,025022	0,051378	0,998679	0,001272	712
16000	0,028596	0,054952	0,998489	0,001462	818
18000	0,032171	0,058527	0,998286	0,001665	932
20000	0,035745	0,062101	0,998070	0,001881	1053
22000	0,039320	0,065676	0,997841	0,002110	1181
24000	0,042894	0,069250	0,997599	0,002352	1316
25117	0,044891	0,071247	0,997459	0,002492	1395

Проверка:

y	y'	y''
167
	56
223		8
	64
287		6
	70
357		8
	78
435		7
	85
520		7
	92
612		8
	100
712		6
	106
818		8
	114
932		7
	121
1053		7
	128
1181		7
	135
1316
1395

Проверка выполняется .

2.6. Определение длин рельсов входящих в состав стрелочного перевода.

где  находится в пределах в зависимости от марки стрелочного перевода (). Для перевода марки  

2.7. Компоновка эпюры стрелочного перевода.

Раскладка брусьев под крестовиной и стрелкой выполнена ранее. Раскладка брусьев под соединительными путями выполняется следующим образом:

Укладываются стыковые брусья и определяется расстояние между ними, полученные расстояния набираются целыми одинаковыми пролетами, но один пролет не округляется.

                        Раскладка: 8668=16*515+428

                        Раскладка: 3000=5*515+425

                        Раскладка: 9219=17*515+464

Брусья под соединительными путями укладывают перпендикулярно оси прямого пути. Разворот брусьев выполняется в пределе 3-5 пролетов перед крестовиной. Длина брусьев определяется графически от 3,00 до 5,50 м через каждые 25 см.

Нормальный выступ бруса равен .