32. Переходная кривая, ее назначения, элементы.
Непосредственное сопряжение прямого участка пути с круговой кривой приводят к тому, что во время движения поезда в местах сопряжения внезапно возникает центробежная сила F (рис. 88), прямо пропорциональная квадрату скорости движения υ и обратно пропорциональная радиусу кривой R
.
Рис.88. Силы, действующие на состав на прямом (а) и кривом (б) участке железнодорожного пути
Резкое воздействие центробежной силы на подвижной состав и железнодорожный путь, особенно при большой скорости движения, может привести к аварийной ситуации. Чтобы это не произошло, для постепенного нарастания центробежной силы конечные точки круговых кривых сопрягают с прямыми при помощи так называемых переходных кривых, радиус которых меняется от бесконечности (в начале переходной кривой) до радиуса круговой кривой (в точке сопряжения с последней). Кроме этого, в пределах переходных кривых осуществляют отведение возвышения наружного рельса до отметки внутреннего. Возвышение наружного рельса рассчитывается для каждой кривой в зависимости от среднего веса состава и расчетной скорости движения.
На железных дорогах России переходные кривые строят по радиондальной спирали (клотоиде) с изменением кривизны по линейному закону
,
где 
-
переменный радиус кривизны спирали в
метрах; с –
постоянная величина в квадратных метрах,
показывает темп развития радиуса
кривизны; 
-
текущая длина переходной кривой.
При
длине переходной кривой 
радиус
её кривизны 
;
при
равной
проектной длине переходной кривой 
,
радиус кривизны спирали равен радиусу
круговой кривой:
.
Переходные кривые принимают стандартной длины от 20 до 200 м, кратные 20 м, в зависимости от радиуса круговой кривой и скорости движения поездов.
При вставке переходных кривых радиус круговой кривой уменьшается на величину сдвижки. Чтобы при сопряжении переходной и круговой кривых радиус последней не уменьшался, предусматривается смещение центра круговой кривой проектного радиуса внутрь по биссектрисе угла, образованного направлениями трассы.
Рис. 89. Схема круговой и переходной кривых
На схеме (рис. 89) показаны элементы переходной кривой: приращение тангенса m, приращение радиуса р, приращение кривой Тр и приращение биссектрисы Бр, которые вычисляют по формулам
,
,
,
.
При устройстве переходной кривой центр круговой кривой смещается на величину р, а точки начала и конца кривой на величину m.
33. Железнодорожная кривая (закругления с переходными кривыми), определение ее элементов.
В соответствии с нормами проектирования железных дорог на закруглениях должны устраиваться железнодорожные кривые в виде сочетания круговой кривой с двумя переходными кривыми (см. рис.)
Железнодорожная кривая имеет 7 элементов и 6 главных точек.
Главные точки:
1. ВУ – вершина угла.
2. НК – начало железнодорожной кривой.
3. КК – конец железнодорожной кривой.
4. СК – середина железнодорожной кривой.
5. КПК1 – конец переходной кривой первой.
6. НПК2 – начало переходной кривой второй.
Элементы железнодорожной кривой:
1. У – угол поворота кривой (рассчитывается).
2. R – радиус круговой кривой (выбирается).
3. – длина переходной кривой. Выбор её зависит от категории дороги и радиуса кривой.
4. Тс – тангенс железнодорожной кривой. Определяется по формуле
Тс = Т + Тр + m.
5. Кс – длина железнодорожной кривой
Кс = К + ,
,
,
где β – угол половины переходной кривой
,
.
6. Бс – биссектриса железнодорожной кривой
Бс = Б + Бр.
7. Дс – домер железнодорожной кривой
Дс = 2Тс – Кс ,
Для контроля домер рассчитывают по следующей формуле
.
Вычисление пикетажа главных точек железнодорожной кривой выполняется по тем же формулам, что и для круговой кривой.
При необходимости вычисляют пикетажное значение точек конца и начала переходных кривых по формулам
КПК1 = НК + и НПК2 = КК – .
Разбивка кривой в главных точках на местности производят также, как и для круговой кривой.