Раздел 1. Проектирование рельсовой колеи.

1.1. Задачи по определению ширины колеи.

1.1.1. Рельсовая колея на прямых участках пути.

Рельсовая колея характеризуется шириной S, положением рельсовых нитей по уровню и подуклонкой рельсов, обусловленной коничностью 1:20 колес подвижного состава. Ширина колеи S тесно связана с размерными параметрами колесной пары (рисунок 1.1).

На прямых участках всегда имеется свободный зазор ẟ=ẟ₁+ẟ₂ между внутренними гранями головок рельсов и гребнями колес подвижного состава, благодаря чему обеспечивается свободный проход подвижного состава при минимуме сил взаимодействия колеса и рельса.

Рисунок 1.1. – Колесная пара на рельсах (1 - уровень катания; 2 – расчетная плоскость).

Размеры ширины колеи S, насадки колес Т и толщины гребня h (см. рисунок 1.1) с учетом допусков и износа колес установлены ПТЭ железных дорог Российской Федерации.

Шириной колесной пары q (см. рисунок 1.1) называют расстояние между

рабочими гранями гребней (реборд) колес в расчетной плоскости. Последняя расположена на 10 мм ниже средних кругов катания (для неизношенных колес и рельсов). Здесь же измеряется и ширина колеи S (в пути номинальная ширина рельсовой колеи измеряется на уровне 13 мм от поверхности катания колеса по рельсу).

Из данных рисунка 1.1 видно, что:

d = S - q = S - (T + 2h + 2m), (1.1)

где m - утолщение гребня выше расчетной плоскости, равное для вагонных колес 1 мм. Для локомотивных колес оно отсутствует (m = 0).

Согласно ПТЭ для локомотивов и вагонов, обращающихся со скоростью до 120 км/ч включительно, T = 1440 ± 3 мм; h_max =33 мм и h_min = 25 мм. При скоростях от 120 до 140 км/ч T = 1440 мм с допусками +3, -1 мм, h_max = 33 мм и h_min = 28 мм. Ширина колеи S в прямых установлена ПТЭ равной 1520 мм с допуском по уширению +8 мм и по сужению -4 мм, а на участках, где установлена скорость движения 50 км/ч и менее - по уширению +10 мм, а по сужению -4 мм.

С учетом норм и допусков параметры колесных пар и рельсовой колеи на прямых в соответствии с формулой 1.1 представлена в таблице 1.1. Ширина колеи менее 1512 и более 1548 мм ПТЭ не допускается.

Таблица 1.1 – Размеры колёсных пар и рельсовой колеи на прямых, мм.

Параметры колёсных пар и рельсовой колеи		Локомотивные колёса при скоростях до 140 км/ч
Насадка Т	Макс.	1443
	Норм.	1440
	Мин.	1437
Толщина гребня	Макс.	33
	Норм.	33
	Мин.	25

Окончание таблицы 1.1.

Ширина колёсной пары	Макс.	1509
	Норм.	1506
	Мин.	1487
Ширина рельсовой колеи	Макс.	1528
	Норм.	1520
	Мин.	1516
Суммарный зазор	Макс.	41
	Норм.	14
	Мин.	7