Проектирование конструкции обыкновенного одиночного стрелочного перевода

Основные положения

При проектировании стрелочных переводов возможны различные случаи постановки задачи, что обуславливает варианты исходных данных. В данной работе заданы тип рельса, марка и конструкция крестовины, тип остряка. Схема одиночного обыкновенного стрелочного перевода приведена на рис.1

Принятые обозначения величин и размеры взяты из учебника (1):

• М – марка крестовины, равная tg a=0,111111; М=1/9;

• a – угол крестовины;

• β1 - начальный угол остряка между касательной к рабочей грани остряка у его острия и

• рамным рельсом, β1=0º22´;

• β - полный стрелочный угол между касательной к рабочей грани остряка в его корне и

• рамным рельсом;

• φ – угол поворота остряка, соответствующий его дуге, φ= β- β1;

• R0 – радиус остряка ( и в данном случае переводной кривой, R0= R);

• m – хвостовая часть крестовины;

• n – передняя часть крестовины;

• k – прямая вставка в конце переводной кривой до математического центра крестовины Ок;

• q – передний выступ рамного рельса;

• q1 – задний выступ рамного рельса;

• l0 – длина криволинейного остряка ( по дуге окружности);

• l´0 – проекция остряка на прямое направление;

• Lt – теоретическая длина стрелочного перевода;

• Lp – полная длина стрелочного перевода;

• a0, b0, a, b – осевые размеры;

• g0, g – расстояние до предельного столбика, соответственно от математического центра крестовины Ок и от центра перевода Ос.

Определение размеров крестовины

Расчет крестовины сводится к определению расстояния от начала усовиков до математического центра крестовины n и от математического центра крестовины до стыка сердечника с примыкающим рельсом m. В данном задании крестовина цельнолитая марки 1\9. Цельнолитая крестовина показана на рис. 2

Рис. 2 Крестовина цельнолитая

Минимальную переднюю часть определим по формуле:

Минимальную длину хвостовой части найдем из выражения

где tr —ширина желоба в горле крестовины ( в крестовинах типа Р50 равна 62 мм);

В — ширина подошвы рельса, мм;

— ширина головки рельса, мм;

lн — длина стыковой накладки, мм;

5 – расстояние между подошвами рельсов в хвосте сердечника, мм;

α – угол крестовины

Значения указанных величин приведены в таблице:

 

Тип крестовины	В ,мм	br ,мм	2V ,мм	lн ,мм	x ,мм	с ,мм
Р75	150	75	181	800	80	420
Р65	150	75	173	800	80	420
Р50	132	70	185	800	50	440

По заданию стрелочный перевод типа Р50

Минимальная длина крестовины:

Практическая длина крестовины определяется из условия раскладки брусьев. При этом крестовину, как правило, приходится удлинять. Это удлинение целесообразней делать за счет переднего вылета крестовины, чтобы не увеличивать практическую длину стрелочного перевода.

Брусья укладывают перпендикулярно к биссектрисе крестовинного угла α на протяжении всей длины крестовины.

Определим расстояния AB между крайними стыковыми брусьями (рис. 3) по прямому направлению

где с – стыковой пролет.

При этом добавка ∆ в АВ, необходимая для раскладки брусьев, составит

где, а – принятый при раскладке брусьев пролет, (а=505мм);

nk – число пролетов а, ( nk =5).

Величина ∆ чаще добавляется к теоретической длине передней части крестовины, тогда практическая длина:

nпр = nТ+ ∆

а практическая длина хвостовой части:

mпр = mТ

nпр =971+125=1096мм

mпр=1869мм

В дальнейшем в расчетах будут использоваться только практические значения nпр и mпр, поэтому для упрощения они будут обозначаться без индексов – n и m.

Определение радиуса остряка и переводной кривой

Значение радиуса переводной кривой определим из выражения:

βn=β1

В дальнейших расчетах принимаем радиус остряка Ro равным радиусу переводной кривой R.

Ro=R

Определение размеров стрелки

Расчет размеров стрелки в данном случае сводится к оп­ределению длины остряка и рамного рельса, под которым раскладывают также брусья. Схема примыкания остряка к рамному рельсу показана на рис. 4

Рис. 4 Схема примыкания остряка к рамному рельсу.

Длина криволинейного остряка

где,

φ=β-β1

где β1- начальный угол остряка;

β — стрелочный угол, определяемый по формуле:

,

где, Un – расстояние между рабочей гранью рамного рельса и рабочей гранью остряка в его корне.

Un=tmin+br+z,

где, tmin - ширина желоба для свободного прохода колесной пары с минимальной насадкой; принимается ≈ 67 мм;

br – ширина головки острякового типа; принимается равной ширине головки рельса соответствующего типа;

z – стрела дуги радиусом R, образуемой криволинейным остряком и его продолжением до точки D, лежащей на хорде CD; эта хорда стягивает дугу DABC и проходит параллельно рамному рельсу.

При радиусе менее 300м принимаем минимальную величину равную z=13мм.

Величину проекции криволинейного остряка на рамный рельс:

.

Un=67+70+13=150

=223147(0,03699-0,005585)=7008мм

Длина рамного рельса lp.p определяется суммой трех его отрезков: переднего выступа q, проекции ост­ряка на рамный рельс   и заднего выступа q 1:

.

Передний вылет рамного рельса определяют из условия раскладки брусьев:

,

где 

n1 - количество пролетов величиной а, принимаемое от 3 до 8;

а – принятый при раскладке брусьев пролет, (а=505мм)

ɛ - забег остряка за ось флюгарочного бруса равный, как правило, 41 мм.

q1=12500 – q –  .

q1=12500 – 2740 – 7008=2752мм

lpp=2740+2752+7008=12500 мм