1907 Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Железнодорожные станции и узлы»

СПРАВОЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовых и дипломных проектов по дисциплине

«Железнодорожные станции и узлы»

для студентов специальности 190701 «Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожный транспорт)» очной и заочной форм обучения

Составители: А. В. Варламов

А. Б. Фокеев

В. А. Садчикова

Н. Н. Мазько

САМАРА 2007

УКД 656.212.5

Справочно-методические указания к выполнению курсовых и дипломных проектов по дисциплине «Железнодорожные станции и узлы» для студентов специальности 190701 «Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожный транспорт)» очной и заочной форм обучения. – Самара : СамГУПС, 2007. – 35 с.

Утверждено на заседании кафедры 7 марта 2007 г. , протокол № 7.

Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.

В справочно-методических указаниях систематизированы материалы, используемые студентами при разработке курсовых и дипломных проектов в части вопросов, изучаемых дисциплиной «Железнодорожные станции и узлы».

Составители: Александр Васильевич Варламов, к. т. н., доцент

Анатолий Борисович Фокеев, к. т. н., профессор

Валентина Анатольевна Садчикова, к. т. н., доцент

Наталья Николаевна Мазько, ст. преподаватель

Рецензенты: Александров В. И., к. т. н., профессор СамГУПС;

Назарычев С. Г., начальник отдела по организации работы станций

Куйбышевской железной дороги – филиала ОАО РЖД

Редактор и. А. Шимина

Компьютерная верстка: М.Г. Кутлеметова

Подписано в печать 21.05.2007. Формат 60×90 1/16.

Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. п. л. 2,2.

Тираж 300 экз. Заказ № 90.

© Самарский государственный университет путей сообщения, 2007

Введение

В рамках дисциплины «Железнодорожные станции и узлы» в центре изучения находятся сложные элементы путевого развития станций со своими закономерностями, принципами и требованиями.

Данные справочно-методические указания предназначены для студентов специальности «Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожном)», изучающих дисциплину «Железнодорожные станции и узлы». При их подготовке ставились следующие цели:

- напомнить о классификации стрелочных переводов, имея в виду, что их конструкции изучались в рамках дисциплины «Устройство и эксплуатация пути»;

- напомнить о схемах взаимного расположения смежных стрелочных переводов;

- дать необходимые справочные данные по размерным характеристикам стрелочных переводов и допускаемым скоростям движения по ним, о нормативных значениях прямых вставок между стрелочными переводами, а также между стрелочными переводами и закрестовинными кривыми;

- дать конструктивные схемы соединений двух путей и стрелочных улиц и определить область их применения;

- дать необходимую информацию о соединении путей;

- дать необходимую информацию о расстановке предельных столбиков и сигналов;

- дать необходимую информацию для выполнения расчетов на ЭВМ при выполнении курсовых и дипломных проектов.

1 Стрелочные переводы

1.1 Назначение и область применения стрелочных переводов

Стрелочный перевод - это устройство, обеспечивающее соединение (разветвление) рельсовых путей. В зависимости от числа соединяемых путей стрелочные переводы бывают одиночные, двойные и перекрестные. Наибольшее распространение имеют одиночные стрелочные переводы, обеспечивающие соединение двух путей. Двойные и перекрестные стрелочные переводы заменяют собой систему, состоящую из двух одинаковых стрелочных переводов, уложенных попутно один за другим (двойной стрелочный перевод) или навстречу один другому (перекрестный стрелочный перевод). По геометрическому очертанию в плане одиночные стрелочные переводы подразделяются на обыкновенные, симметричные и несимметричные.

Важнейшим параметром стрелочного перевода является его марка - тангенс угла α крестовины, выраженный в виде правильной дроби 1/N, где N - число марки.

Набольшее распространение имеют следующие марки крестовин:

• для обыкновенных стрелочных переводов - 1/22, 1/18, 1/11 и 1/9;

• для симметричных стрелочных переводов - 1/11, 1/9 и 1/6;

• для перекрестных стрелочных переводов - 1/9.

Область применения стрелочных переводов зависит от марки крестовины и определяется в соответствии с данными таблицы 1.1

Эксплуатационные свойства стрелочного перевода существенно зависят от типа рельсов, из которых он изготовлен (Р75, Р65, Р50 и др.).

Область применения стрелочных переводов также существенно зависит от допустимых скоростей движения поездов, значения которых приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.1 - Назначение стрелочных переводов

Марка крестовин	Назначение стрелочных переводов
1/22,1/18	Пропуск поездов с отклонением на боковой путь при скоростях движения, не обеспечиваемых стрелочными переводами с более крутыми марками крестовин
1/11	а) В съездах между главными путями б) При необходимости пропуска пассажирских поездов с отклонением по данному стрелочному переводу на боковой путь
1/9	а) Для пропуска пассажирских поездов только по прямому пути б) Для пропуска пассажирских поездов по боковому пути, если данный стрелочный перевод является продолжением перекрестного в) На главных путях без отклонения пассажирских поездов на боковой путь г) На главных и приемо-отправочных путях для пропуска только грузовых поездов по боковому пути
1/9(перекрестный)	В стесненных условиях для пропуска пассажирских и грузовых поездов по боковому пути
1/9 (симметр.)	Для пропуска по стрелочному переводу только грузовых поездов
1/6 (симметр.)	а) Для пропуска по стрелочному переводу только грузовых поездов б) В горочных горловинах сортировочных парков

Таблица 1.2 - Допустимые скорости движения поездов по стрелочным переводам

Тип стрелочного перевода	Тип рельсов	Марка крестовины	Допускаемая наибольшая скорость
			По прямому пути	По боковому пути
Обыкновенные СП (скоростной: с подуклонкой рельсов 1:20 и цельнолитой крестовиной)	Р65	1/11	160	40
Обыкновенные	Р75	1/11	160	40
Обыкновенные СП с выпрессовкой в корне остряка и высокомарганцовистой стали	Р65	1/22	120	120
		1/18	120	80
		1/11	120	40
(с двухболт. контррельсовыми вкладышами)	Р65	1/11	140	40
Обыкновенные СП с выпрессовкой в корне остряка и высокомарганцовистой стали	Р65	1/9	100	40
Обыкновенные СП с выпрессовкой в корне остряка и высокомарганцовистой стали	Р50	1/18	120	80
		1/11	120	40
		1/9	100	40
Обыкновенные СП с шкворневым креплением	Р50	1/11,1/9	70	40
Симметричные СП	Р65, Р50	1/11	-	70
		1/9	-	50
Симметричные СП	Р50	1/6	-	40
Перекрестные СП с неподвижными сердечниками тупых крестовин	Р65, Р50	1/9	70	40
Перекрестные СП с подвижными сердечниками	Р43 и тяжелее	1/9	25	25

В расчетах укладки стрелочных переводов и стрелочных улиц используются тригонометрические функции углов, кратные углам крестовины, их значения приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Тригонометрические функции углов, кратные углам крестовины

Марка крестовины	Число стр. пер.	Угол поворота	Sin 	Cos 	Tg 
1/22	1	2035′50″	0,045315	0,998973	0,045361
1/18	1	3010′13″	0,055301	0,998470	0,055386
1/11	1	5011′40″	0,090536	0,995893	0,090909
	0,5	3010′13″	0,055301	0,998470	0,055386
1/9	1	6020′25″	0,110433	0,993884	0,111113
	2	12040′50″	0,219515	0,975609	0,225003
	0,5	4043′53″	0,082482	0,996592	0,082764
1/6	1	9027′45″	0,164402	0,986393	0,166670
	1,5	14011′38″	0,245202	0,969472	0,252923
	2	18055′30″	0,324330	0,945944	0,342864

1.2 Обыкновенные стрелочные переводы

В обыкновенном стрелочном переводе (рисунок 1.1) один из путей представляет собой в плане прямую линию (прямой путь), а второй (боковой путь) примыкает к прямому под определенным углом крестовины. В зависимости от того, с какой стороны от прямого пути расположен боковой путь, обыкновенные стрелочные переводы бывают правосторонними и левосторонними. При движении по стрелочному переводу от остряков к крестовине по прямому пути у правостороннего стрелочного перевода боковой путь отклоняется вправо, у левостороннего - влево.

а)

Р

б)

Рисунок 1.1 - Схема обыкновенного стрелочного перевода: а) в двухниточном изображении;

б) в осях путей

Основные размеры обыкновенных стрелочных переводов представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Основные размеры обыкновенных стрелочных переводов

Тип рельсов	Марка крестовины	Угол крестовины	Радиус переводной кривой (по наружной нити),м	Расстояния, м						Прямая вставка перед крестовиной	Полная длина стрелочного перевода
				от оси передних стыков рамных рельсов до начала остряков	от начала остряков до ЦП	от оси передних стыков рамных рельсов до ЦП	от ЦП до математического центра крестовины	от математического центра крестовины до ее заднего стыка	от ЦП до торца крестовины
-	tg α	α	R	m	a0	a	b0	q	b	h	Ln
Р65	1/22	2°35'50''	1444,560	5,034	26,920	31,954	33,526	5,060	38,586	1,080	70,540
Р65	1/18	3°10'12.5''	961,690	3,836	21,793	25,629	27,465	4,425	31,890	1,113	57,519
Р65	1/11	5°11'40''	300,000	2,769	11,294	14,063	16,754	2,550	19,304	3,285	33,367
Р65	1/111	5°11'40''	300,000	2,769	11,294	14,063	16,754	3,670	20,424	3,285	34,487
Р65	1/112	5°11'40''	300,000	2,769	11,294	14,063	16,754	6,830	23,584	3,285	37,647
Р65	1/9	6°20'25''	200,000	2,769	12,458	15,227	13,722	2,090	15,812	1,757	31,039
Р50	1/18	3°10'12.5''	961,690	3,836	21,793	25,629	27,465	4,435	31,890	1,113	57,519
Р50	1/11	5°11'40''	297,259	4,327	10,148	14,475	16,754	2,300	19,054	3,537	33,529
Р50	1/9	6°20'25''	200,000	4,327	11,132	15,459	13,722	1,880	15,602	2,018	31,061

¹ Стрелочный перевод с подуклонкой (для скоростей движения поездов 160км/ч).

² Крестовина с гибким подвижным сердечником.

1.3 Симметричные стрелочные переводы

Схема одиночного симметричного стрелочного перевода представлена на рисунке 1.2.

а)

б)

Рисунок 1.2 - Схема одиночного симметричного стрелочного перевода: а) в двухниточном изображении; б) в осях путей

В симметричных стрелочных переводах боковые пути отклоняются от продольной оси симметрии на угол α/2. Благодаря своим свойствам они находят широкое применение в конструкциях горловин сортировочных парков.

Основные размеры одиночных симметричных стрелочных переводов приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Основные размеры симметричных стрелочных переводов

Тип рельсов	Марка крестовины	Угол крестовины	Радиус переводной кривой (по наружной нити),м	Расстояния, м
				от оси передних стыков рамных рельсов до начала остряков	от начала остряков до ЦП	от оси передних стыков рамных рельсов до ЦП	от математического центра крестовины до ее заднего стыка	от ЦП до торца крестовины	Прямая вставка перед кресто- виной	Полная длина стрелочного пере вода
-	tg α	α	Rn	m	a0	a	q	b	h	Ln
Р65	1/11	5°11'40''	600	2,769	9,808	12,577	2,550	19,304	3,529	31,896
Р65	1/9	6°20'25''	600 310	2,769	11,467	14,236	2,090	15,812	2,5536	30,066
Р65	1/6	9°27'45''	200	0,737	6,212	6,949	1,380	10,563	1,150	17,538
Р50	1/11	5°11'40''	540	4,327	9,808	14,135	2,300	19,053	4,496	33,205
Р50	1/9	6°20'25''	422	4,327	11,467	15,791	1,880	15,599	1,419	31,414
Р50	1/61	9°27'45''	200	2,179	7,770	9,949	1,380	10,563	0,847	20,538
Р50	1/62	9°27'45''	200	0,741	6,212	6,953	1,380	10,563	1,150	17,542

¹ Для приемо-отправочных путей.

² Для горочных путей.

1.4 Перекрестные стрелочные переводы

Схема перекрестного стрелочного перевода представлена на рисунке 1.3, а его основные размеры приведены в таблице 1.6.

а)

Р

б б)

Рисунок 1.3 - Схема перекрестного стрелочного перевода: а) в двухниточном изображении; б) в осях путей

Тип рельсов	Марка крестовины	Угол крестовины	Радиус переводной кривой (по наружной нити),м	Расстояния, м
				от центра перевода до математического центра острой крестовины	от математического центра острой крестовины до ее заднего стыка	от центра перевода до торца крестовины	длина перевода по оси пути между торцами крестовин	расстояние от торца крестовины до оси стыка рубки, укладываемой за крестовиной
-	tg α	α	Rn	С	q1	C+ q1	L	K
Р65	1/9	6°20'25''	243	13,722	2,09	15,812	31,624	8,013
Р65	1/9	6°20'25''	243	13,722	1,88	15,602	31,204	8,223
Р65	1/9¹	6°20'25''	243	13,722	1,88	15,602	31,204	9,223

Таблица 1.6 - Основные размеры перекрестных стрелочных переводов

¹ Тупые крестовины с подвижными сердечниками.

1.5 Взаимное расположение и укладка прямых вставок между смежными стрелочными переводами

Стрелочные переводы, укладываемые рядом на одном пути, могут иметь пять основных случаев взаимного расположения. Основные схемы смежной укладки одиночных обыкновенных стрелочных переводов приведены на рисунках 1.4, 1.5.

Встречная укладка

d	Р65			Р50
	1/11	1/11-1/9	1/9	1/11	1/11-1/9	1/9
25	53,13	-	-	-	-	-
12,5	40,63	41,80	42,96	41,46	42,44	43,43
6,25	34,38	35,55	36,71	35,21	36,19	37,18

Попутная укладка

d	Р65				Р50
	1/11	1/11-1/9	1/9-1/11	1/9	1/11	1/11-1/9	1/9-1/11	1/9
25	58,37	-	-	-	-	-	-	-
12,5	45,87	47,04	42,38	43,54	46,03	47,02	42,58	43,57
6,25	39,62	40,79	36,13	37,29	39,78	40,77	36,33	37,32

ПРИМЕЧАНИЕ: Прямая вставка d при встречной и попутной укладках принимается: в) для нескоростного движения на главных путях 12,5 м; на приемо-отправочных - 6,25 м. 6) для скоростного движения на главных путях 25 м; на приемо-отправочных - 6,25 м.

Рисунок 1.4 - Основные схемы смежной укладки одиночных обыкновенных стрелочных переводов

Рисунок 1.5 - Схемы укладки е/sinα

1.6 Взаимное размещение стрелочных переводов и круговых кривых

При размещении круговой кривой вблизи передних стыков рамных рельсов и за торцом крестовины в направлении прямого пути условия взаимного расположения кривой и стрелочного перевода остаются такими же, как при размещении круговой кривой между стрелочными переводами.

При размещении круговой кривой за торцом крестовины в направлении бокового пути между торцом крестовины и началом круговой кривой размещают прямую вставку k₀, длину которой можно определить по формуле

,

где h - длина прямой вставки перед крестовиной;

q₁ - расстояние от математического центра крестовины до ее заднего стыка.

Минимальные значения прямой вставки k₀ и значения суммы (b + k₀), приведены в таблице 1.7.

Рисунок 1.6 – Схема размещения круговой кривой за торцом крестовины по боковому пути

Таблица 1.7 - Минимальные значения величин k₀ и (b + k_о), м, при размещении круговой кривой за торцом крестовины по боковому пути

Обозначения элементов	Р65	Р65,Р50	Р65		Р50		Р50
	1/22	1/18	1/11	1/9	1/11	1/9	1/6
k0	5,86	6,46	6,17	8,15	6,16	8,10	9,77
(b + k0)	44,45	38,35	25,47	23,97	25,22	23,70	20,33

Таблица 1.8 - Элементы круговых кривых при углах, кратных углам крестовин

Марки крестовины	Число стрел. углов	Угол поворота
			R=200		R=300		R=400		R=1000
			T	K	T	K	T	K	T	K
1/22	1	2035′50″	4,53	9,07	6,80	13,60	9,07	18,13	22,67	45,35
1/18	1	3010′13″	5,53	11,07	8,30	16,60	11,07	22,13	27,67	55,33
	0,5	2035′50″	4,53	9,07	6,80	13,60	9,07	18,13	22,67	45,35
	1	5011′40″	9,07	18,13	13,61	27,20	18,14	36,26	45,33	90,65
	1,5	7047′30″	13,62	27,20	20,43	40,80	27,24	54,40	68,10	135,99
1/11	2	10023′20″	18,18	36,26	27,27	54,40	36,36	72,53	90,91	181,32
	3	15035′00″	27,37	54,40	41,05	81,59	54,73	108,79	136,84	271,98
	3,5	18010′50″	32,00	63,46	48,00	95,19	64,00	126,92	160,00	317,31
	4	20046′40″	36,67	72,53	55,00	108,79	73,33	145,06	183,33	362,64
	0,5	3010′13″	5,53	11,07	8,30	16,60	11,07	22,13	27,67	55,33
	1	6020′25″	11,08	22,13	16,62	33,20	22,16	44,26	55,39	110,66
	1,5	9030′38″	16,64	33,20	24,96	49,80	33,27	66,40	83,19	165,99
	2	12040′50″	22,22	44,26	33,33	68,40	44,45	88,53	111,11	221,32
	2,5	15051′03″	27,84	55,33	41,76	83,00	55,68	110,66	139,21	276,65
1/9	3	19001′15″	33,51	66,39	50,26	99,59	67,01	132,79	167,53	331,97
	3,5	22011′28″	39,22	77,46	58,83	116,19	78,44	154,92	196,11	387,30
	4	25021′40″	45,00	88,53	67,50	132,79	90,00	177,05	225,00	442,63
	4,5	28031′53″	50,85	99,59	76,28	149,39	101,70	199,18	254,26	497,96
	5	31042′05″	56,79	110,65	85,18	165,98	113,57	221,31	283,93	553,27
	6	38002′30″	68,95	132,79	103,42	199,19	137,89	265,58	344,74	663,96
	0,5	4043′53″	8,26	16,51	12,39	24,77	16,52	33,03	41,31	82,57
	1	9027′45″	16,55	33,03	24,83	49,55	33,11	66,06	82,77	165,15
1/6	1,5	14011′38″	24,90	49,55	37,35	74,32	49,80	99,09	124,50	247,73
	2	18055′30″	33,33	66,06	50,00	99,09	66,67	132,12	166,67	330,31
	3	28023′15″	50,59	99,09	75,88	148,64	101,17	198,18	252,93	495,45

Рисунок 1.7 – Пример расчета расстояния b+k₀

Минимальное расстояние между осями приемо-отправочных путей

Е= ,

где b — расстояние от центра перевода до торца крестовины, равное 10,56 м;

k₀ — прямая вставка между торцом крестовины и началом закрестовинной кривой, равная 9,77 м;

Т — тангенс закрестовинной кривой, равный 16,55 м;

 — угол крестовины (марки 1/6).