41.Переходные кривые.Укладка укороченных рельсов
При резком изменении кривизны пути поперечные силы, действующие на подвижной состав, изменяются скачкообразно, что приводит к повышенному динамическому воздействию на путь и экипажную часть, увеличивая их износ, повышает вероятность схода с рельсов или опрокидывания подвижного состава и вызывает дискомфорт у пассажиров.
Особенно важно устройство переходных кривых при высоких скоростях движения, применении путевых кривых малого радиуса, тяжёлом подвижном составе, пропуске длиннобазового подвижного состава.
В пределах переходных кривых также отводится (изменяется) возвышение наружной рельсовой нити в кривой.
На железных дорогах Российской Федерации принята укладка рельсов по «наугольнику», то есть стыки по обеим рельсовым нитям должны находиться в одном створе. Допускается забег стыка одной рельсовой нити относительно стыка другой рельсовой нити не более половины стандартного укорочения рельса. Стыки рельсов должны располагаться в середине шпального ящика симметрично относительно стыковых шпал.
В кривых внутренняя рельсовая нить короче, чем наружная, так как имеет меньший радиус на величину расстояний между осями рельсовых нитей S1. Для выполнения требования ПТЭ относительно расположения стыков по внутренней нити кривой укладываются так называемые укороченные рельсы. С целью унификации типоразмеров для отечественных железных дорог принято четыре типа укороченных рельсов. Для рельсов с нормальной длиной 25,0 м. стандартное укорочение К принято равным 80 и 160 мм., т.е. укладываются укороченные рельсы по внутренней нити длиной 24,92 или 24,84 м. для рельсов с нормальной длиной 12,5 м. стандарт укорочения принят трех типов: 40, 80 и 120 мм.
В
кривых несовпадение стыков допускается
на величину не более половины стандартного
укорочения К.
настоящее
время в звеньевой конструкции пути на
железных дорогах России принята
стандартная длина нормальных рельсов
25000
мм (25 м), длины стандартных укороченных
рельсов равны 24920 и 24840 мм соответственно
им стандартные укорочения 
и 
.
При этом рекомендуется в кривых 
использовать
рельсы, укороченные на 
,
а в кривых 
–
с укорочением 
.
При
длине рельсов 12,5 м приняты следующие
укорочения рельсов: 
, 
, 
.
В
соответствии с Инструкцией по текущему
содержанию железнодорожного пути [3] на
путях 1-го, 2-го классов и 3-го
класса при 
несовпадение положения
стыков по «наугольнику» на кривых
допускается равным половине стандартного
укорочения (в данной кривой) плюс 80
мм (
).
На путях 4-го и 5-го классов допускается при проведении сплошной смены или перекладки рельсов устройство и содержание стыков рельсовых нитей вразбежку (т. е. стык одной рельсовой нити может располагаться в створе середины рельса другой)
Выбор типа укороченных рельсов для данной кривой производится по формуле
(1.20.)
где Si - ширина колеи по оси головки рельсов в пределах круговой кривой;
Si = SПТЭ + b, (1.21.)
где b - ширина головки рельса;
SПТЭ - нормативная ширина колеи в кривых в зависимости от радиуса;
1нр - длина нормального рельса;
R - радиус круговой кривой.
Вычислив величину укорочения по формуле (3.16), принимаем ближайшее большее стандартное укорочение.
Необходимое количество укороченных рельсов принятого размера определим из выражения
(1.22)
где Е - полное укорочение на всей кривой;
K - принятое стандартное укорочение;
Е = 2Епк + Екк, (1.23.)
где Епк - укорочение в пределах переходной кривой; определяется по формуле
(1.24.)
где Sср - средняя ширина колеи между осями головок рельсов в пределах переходной кривой;
(1.25.)
где S0 - ширина колеи между рабочими гранями головок рельсов в прямых участках пути.
Укорочение в пределах круговой кривой Екк определится как
(1.26.)
где lкк - длина оставшейся части круговой кривой после разбивки переходных кривых;
(1.27.)
где β - полный угол поворота кривой с учетом переходных кривых
φ0 - угол поворота в пределах переходной кривой.
Расчеты:
По заданию длина нормального рельса 12,5 м.
мм
мм
По таблице 2 определяем К=80 мм