Проектирование и расчет рельсовой колеи обходного железнодорожного пути

1.  Расчет и проектирование рельсовой колеи обходного железнодорожного пути.

1.1  Возвышение наружного рельса в кривых

Расчет наружного рельса в кривых заданного радиуса производиться из условия обеспечения равномерности вертикального износа обеих рельсовых нитей (технико-экономическое требование)  На рис.1 представлено положение экипажа в кривой.

Рис. 1 Положение экипажа в кривой.

,                                                          (1.1)

                                                 (1.2)

        где

                                                                       (1.3)

где
P1, P2, …, Pn	– веса поездов в тоннах определенного вида, проходящих в сутки;
N1, N2, …, Nn	– число поездов соответственно указанным видам;
V1, V2, …, Vn	– скорости движения поездов, км/ч;
R	– радиус кривой, м;
V2 ср	– среднеквадратичная скорость, взвешенная по тоннажу.

                            ==9033,22 км²/ч²

Принимаем

Проведем проверку возвышения наружного рельса по условию обеспечения пассажиров от неприятных ощущени
                                                 (1.4)

      где

             V_max        – максимальная скорость движения поездов, км/ч

             α_неп         – непогашенное ускорение = 0,7м/с

            Исходя из расчета, принимаем величину возвышения наружного рельса равной 150 мм.

Величина возвышения рельса была принята равной 150 мм, максимальная расчетная величина являлась равной 150,55 мм, следовательно мы должны пересчитать максимально допустимую скорость.

      где

              R            - радиус кривой,м

              V_max             -максимально допустимая скорость, км/ч

Результаты вычисления подствлены в таблице 1:

Возвышение наружного рельса
Среднеквадратичная скорость, взвешенная по тоннажу.	V²ср , км²/ч²	9033,22
Величина превышения
Из условия равномерного изнаса	h, мм
Из условия комфотабельной езды
Окончательное
Максимальная допустимая скорость движения.		100

1.2   Определение длины переходных кривых и основных элементов для разбивки обходного пути.

Переходные кривые имеют назначение обеспечить такой переход пути на круговой радиуса R, чтобы появляющиеся в кривой дополнительные силы не возникали внезапно.

                                                             (1.5)

Длина переходной кривой l_пк, м, определяется:

- из условия плавного отвода возвышения наружного рельса

,                                                                         (1.6)

 где

                                                                        (1.7)

         i_доп- допускаемый уклон прямолинейного отвода

- из условия наиболее медленного нарастания центробежной силы

                                       (1.8)

По расчету принимаем l_пк=150 м.

Принятой длине переходной кривой соответствует параметр

                                          (1.9)

Угол наклона переходной кривой в её конце:

                                               (1.10)

2=11,46⁰<β=23⁰                                                                                              (1.11)

Проверка выполняется. Разбивка переходной кривой возможна.

 Результаты вычисления представлены в таблице 2:

Определение длины переходной кривой
Отвод возвышения	i, ‰	1
Длина переходной кривой
Из условия плавного отвода возвышения наружного рельса	l.пк, м	150
Из условия медленного возрастания центробежной силы		106,67
Окончательная		150
Параметр переходной кривой	С, м²
Угол наклона ПК в ее конце	Φпк, рад	0,1

На местности переходные кривые разбиваются по радиоидальной спирали или по кубической параболе.

            Т.к. 1,602С^5/9=1,602*112500^5/9=1025,32>R=750, то для  разбивки переходной кривой в декартовой системе координат можно использовать уравнение кубической параболы вместо радиоидальной спирали.  

                                                    (1.12)

Координаты переходной кривой занесены в таблицу 3:

х, м	y, м
0	0,000
10	0,001
20	0,011
30	0,040
40	0,094
50	0,185
60	0,320
70	0,508
80	0,758
90	1,080
100	1,482
110	1,973
120	2,562
130	3,259
140	4,072
150	5,011

Таблица 1.1 Координаты переходной кривой.

                      Рис. 1.2 Координаты переходной кривой.

Элементы переходных кривых, необходимые для разбивки на местности, находятся в зависимости от способа устройства переходных кривых.