Расчет и проектирование рельсовой колеи обходного железнодорожного пути

1.Расчет и проектирование рельсовой колеи обходного железнодорожного пути

1.1  Схема трассы временного мостового перехода и расчетные формулы:

В курсовом проекте необходимо оценить смещение обходного пути и сравнить его с заданным по условию производства работ. Смещение обходного пути определяется по формуле:

                                                             (1.1)

Проекция двух круговых кривых и прямой вставки на ось основной трассы определится по формуле:

                                                          (1.2)

То же с учетом переходных кривых:

                                                                 (1.3)

Принимая во внимание, что все кривые состоят из одной круговой l_KKи двух переходных l₀, то полная длина обходного пути определяется по формуле:

                                                          (1.4)

B – длина прямой части обходного пути (определяется условием трассирования и приводится в задании);

Т – тангенс круговых кривых;

 ,где                                                            (1.5)

R – радиус круговых кривых;

β – угол поворота кривых ;

U – длина прямой вставки между круговыми кривыми, учитывая возможность разбивки переходных кривых.

 , где                                                           (1.6)

U₀ – длина прямой вставки между переходными кривыми;

m₀ – расстояние от тангенсного столбика круговой кривой до переходной кривой. Для определения необходимо знать длину переходной кривой, для вычисления которой необходимо знать возвышение наружного рельса.

1.2 Определение возвышения наружного рельса.

В кривых участках пути устраиваются возвышения наружного рельса по нескольким условиям:

1) Для равномерности износа обеих рельсовых нитей

2) Комфортабельность езды пассажиров

3) Недопущение опрокидывания .

1.2.1 Определение возвышения наружного рельса из условия равномерного износа обеих рельсовых нитей

, где                                                           (1.7)

 - среднеквадратическая средневзвешенная по тоннажу скорость движения поездов

 ,где                                                       (1.8)

N_i, G_i, V_i – количество, вес, скорость соответственно поездов i-го типа

1.2.2 Определение возвышения наружного рельса из условия комфортабельности езды пассажиров

 ,где                                                    (1.9)

V_max – максимальная скорость движения поездов

α_неп – непогашенное ускорение = 0,7м/с

Из двух h выбирают наибольшее, если оно больше допустимого – далее принимается допустимое( [h] = 150 мм ).

1.3 Определение длины переходной кривой.

Длина переходной кривой определяется несколькими условиями, одним из которых является плавность отвода возвышения наружного рельса.

, где                                                                 (1.10)

i – уклон отвода возвышения,

 , где                                                                (1.11)

V_max – максимальная скорость движения поездов

Длина переходной кривой округляется до величины кратной 10 м(в большую сторону).

Параметр переходной кривой определяется по формуле

                                                            (1.12)

Угол поворота переходной кривой

                          (1.13)

Возможность разбивки переходной кривой определяется по условию

                                                            (1.14)

β – угол поворота всей кривой

Если условие не выполняется, необходимо уменьшить длину переходной кривой .

Для определения начала переходной кривой необходимо определить величину

                                                         (1.15)

                                                      (1.16)

                                                      (1.17)

Переходная кривая описывается уравнением радиоидальной спирали

                                                      (1.18)

1.4 Определение размеров и порядка укладки укороченных рельсов

Если смещение   D_зад > Dрасч  , условие выполняется, если нет, то требуется изменить параметры.

В кривых участках пути внутренняя рельсовая нить короче наружной, поэтому для расположения стыков по наугольнику возникает необходимость укладки укороченных рельсов.

Для каждой кривой выбирается:

1. Тип укорочения
2. Количество укороченных рельсов
3. Порядок укладки укороченных рельсов

Тип укорочения определяется по формуле

                                                               (1.19)  

S₁  - ширина колеи по оси головки рельса

S₁=S+b,        S – ширина колеи между рабочими гранями

                      b – ширина головки рельса

При радиусе кривой 330 м принимается ширина колеи между рабочими гранями 1530 мм. Ширина головки рельса зависит от типа рельса и при типе рельса Р65 принимается 75 мм.    

Укорочение рельса принимается стандартное, большее, чем полученное по формуле. При длине нормального рельса 25 м – стандартное укорочение 80мм и160 мм. При длине 12,5 м – укорочение может быть 40 мм, 80 мм, 120 мм, 160 мм.

Количество укороченных рельсов определяется по формуле

                                                                         (1.20)

Е – полное укорочение в пределах всей кривой

К – принятое стандартное укорочение

                                                        (1.21)

  - укорочение в пределах переходной кривой

                                                            (1.22)

- средняя ширина колеи между осями головок рельсов в пределах переходной кривой

                                                          (1.23)

 - ширина колеи в прямом участке пути = 1520мм.

S – ширина колеи в кривой в зависимости от радиуса

- укорочение в пределах круговой кривой

                                                           (1.24)

Здесь S ширина колеи в пределах круговой кривой между осями головок рельса

l_KK – длина круговой кривой

                                                     (1.25)

Результаты раскладки укороченных рельсов сводятся в таблицу.

Расчет №1.

 = =

Переводим в градусы:

Значит условие  не выполняется.

Уменьшаем длину переходной кривой.

Примем длину переходной кривой

. Условие выполняется.

D_зад > Dрасч, т.к. 370>137,7,, следовательно уменьшать параметры не требуется.

1530+75= 1605мм.

Выбираем тип укорочения 160 мм.