Розділ 2. Розрахунок основних параметрів і розмірів звичайного стрілочного переводу

2.1. Загальні відомості про стрілочний перевід

Стрілочний перевід — пристрій, який служить для переведення рухомого складу з однієї колії на іншу. З’єднання та перетин колій – це особливі пристрої верхньої будови, які слугують для переводу по ним поїзда з однієї колії на іншу, а також для перетину колій на одному рівні.

Стрілочний перевід повинен бути міцним, стійким і забезпечувати плавність та безпеку руху поїздів з максимально встановленими швидкостями; стрілочний перевід повинен бути простим і недорогим у виготовленні та експлуатації, а також мати найбільший термін служби.

Стрілочні переводи характеризуються типом і маркою. Тип переводу відповідає типу рейок, з яких він складається. Марка переводу дорівнює тангенсу кута відхилення бічного напрямку від прямолінійного.

До основних елементів одиночного звичайного стрілочного переводу відносять власне стрілку, комплект хрестовинної частини, з’єднувальну частину і перевідні бруси чи іншу підрейкову основу.

Стрілка сучасного переводу складається із двох рамних рейок, двох вістряків, двох комплектів кореневих пристроїв, механізму переводу вістряків із комплектом тяг, опорних і упорних пристроїв, і скріплень. Рамні рейки являють собою відрізки чи цілі рейки стандартної довжини. Вістряки являють собою відрізки рейок, відстругані на одному кінці по розрахунковим координатам для щільного їх прилягання до рамної рейки і для накочування на них коліс рухомого складу.

Комплект хрестовинної частини складається із хрестовини (осердя й двох вусовиків), двох стикових пристроїв хрестовини з рейками, що примикають, двох контррейок, що лежать навпроти хрестовини, і скріплень. Хрестовини можуть бути жорсткі – без рухомих елементів і з рухомими елементами. Найвужче місце між вусовиками називається горлом хрестовини. Проміжок між боковими гранями вусовика і осердям являє собою жолоб для проходу гребенів коліс. Точка перетину робочих граней вусовиків і осердя називається математичним центром, або вістрям хрестовини. Кут α, під яким перетинаються робочі грані осердя , називається кутом хрестовини. Він виражається у вигляді дробу 1/N, що називається маркою хрестовини.

З’єднувальна частина є зв’язуючою ланкою між стрілкою й хрестовинним вузлом. З’єднувальні колії стрілочного переводу складаються із чотирьох рейкових ниток, розташованих між стрілкою й хрестовиною з контррейками.

Підрейкова основа слугує для об’єднання всієї конструкції стрілочного переводу і для сприйняття тиску від коліс рухомого складу через деталі переводу і передачі його на баластний шар. Підстрілкова основа може складатись із перевідних брусів, залізобетонних плит чи моноліту. Перевідні бруси бувають дерев’яні, металеві чи залізобетонні. Під стрілочними переводами укладається щебеневий баласт на піщаній подушці.

2.2. Вихідні дані й передумови до розрахунку

Для можливості реалізації заданої швидкості руху в прямому і бічному напрямках існують вимоги щодо проектування стрілочних переводів.

При проектуванні здійснюються:

– розрахунок параметрів стрілки з визначенням радіуса криволінійного вістряка, стрілочних кутів і довжини рамної рейки;

– вибір марки хрестовини й розрахунок її геометричних розмірів;

– розрахунок основних геометричних й осьових розмірів стрілочного переводу в цілому й окремих його частин;

– компонування епюри стрілочного переводу.

Основними вихідними даними для розрахунку стрілочного переводу є: швидкість руху по бічному напрямку стрілочного переводу ; відстань від кореня вістряка до центру його повороту , тип вістряка й розмір жолоба в корені проти центру обертання вістряка ; конструкція хрестовини; максимальний зазор між гребенем колеса й рамною рейкою при вході в стрілку .

Крім того задаються динамічні характеристики взаємодії переводу й ходових частин рухомого складу, в тому числі: величина допустимого бокового прискорення , діючого при русі екіпажу по криволінійному вістряку; показник втрати кінетичної енергії при ударі гребеня колеса, що набігає на вістряк. Основні параметри стрілочного переводу та окремих його елементів визначаються за умови неперевищення допустимих величин динамічних характеристик взаємодії рухомого складу й стрілочного переводу. Поряд із цим повинна бути забезпечена геометрична ув'язка всіх довжин елементів стрілочного переводу.