
Учебно-методическое пособие ОКЖД 2017(1)
.pdfТаблица 7.7
Расстояние lсв от центра стрелочного перевода до выходного светофора
Расстояние от центра |
Междупутье, |
Марка крестовины |
|||
стрелочного перевода |
м |
1/9 |
1/11 |
||
|
|
|
|
Радиус закрестовинной кривой, м |
|
|
|
|
|
200 |
300 |
До |
светофоров |
на |
4,8 |
— |
— |
металлических |
или |
5,3 |
68 |
81 |
|
железобетонных мачтах |
5,4 |
57 |
67 |
||
|
|
|
5,5 |
54 |
64 |
|
|
|
6,0 |
50 |
60 |
|
|
|
6,5 |
49 |
59 |
|
|
|
7,0 |
48 |
58 |
|
|
|
7,5 |
47 |
58 |
До |
карликовых |
4,8 |
47 |
57 |
|
светофоров |
|
5,0 |
47 |
57 |
|
|
|
|
5,3 |
47 |
51 |
7.4. Порядок выполнения и оформления задания
Накладку схемы промежуточной станции удобнее выполнять на листе миллиметровой бумаги формата А3. Схема может вычерчиваться без соблюдения масштаба и по мере построения снабжаться всеми необходимыми размерами.
Построение следует начинать с оси главного пути и оси пассажирского здания. Относительно этих координатных осей следует разместить все элементы промежуточной станции, предусмотренные заданной схемой. Нумерацию и специализацию путей, а также нумерацию стрелочных переводов показать в соответствии с рекомендациями пп. 7.3.1 и 7.3.2.
Затем следует указать ширину междупутья между всеми путями,
входящими в схему. В тех случаях, когда промежуточная платформа располагается в междупутье, ширину его назначают в соответствии с рекомендациями п.7.3.3. Основную и промежуточную платформы следует
71
разместить так, чтобы расстояния от оси пассажирского здания до их концов были одинаковыми.
Размещение выходных сигналов и стрелочных переводов следует вести одновременно, обеспечивая полезную длину приёмоотправочных путей.
Для получения возможно более компактной схемы станции центральная горловина должна располагаться как можно ближе к оси пассажирского здания,
поэтому выходной сигнал на главном или приёмоотправочном пути следует расположить на расстоянии не более 30 м от конца основной или промежуточной платформы. От этого сигнала через расстояния а и lсв (см. табл. 7.7) определяется центр соответствующего стрелочного перевода, а от него – положение всех остальных переводов, образующих стрелочную горловину.
Отложив от первого размещённого выходного сигнала в обратную сторону длину приёмоотправочного пути lпо, получим положение предельного столбика,
от которого через расстояние, указанное в табл. 7.6, находится положение центра стрелочного перевода, ведущего на данный путь, а далее – положение всех остальных переводов, предельных столбиков и сигналов (в том числе и входного).
На схеме необходимо указать все расстояния и размеры, отражающие координаты центров стрелочных переводов, длину приёмоотправочных путей,
платформ, положение сигналов и предельных столбиков относительно оси пассажирского здания.
Необходимо также указать размеры междупутий и расстояния от осей путей до сигналов. При этом следует иметь в виду, что расстояние до светофора, расположенного у крайнего пути, от его оси равно 3,1 м. Расстояния до светофоров, расположенных в междупутьях, равны половине ширины междупутья. Предельные столбики устанавливаются в междупутье, там, где его ширина составляет 4,1 м, следовательно, расстояния до осей сходящихся путей от предельного столбика будут равны 2,05 м.
72
Складские устройства размещаются от центра соответствующего стрелочного перевода не ближе предельного столбика или маневрового светофора, ограничивающего погрузочно-выгрузочный путь, либо непосредственно за концом закрестовинной кривой. На схеме необходимо указать длину и ширину складских устройств.
Вопросы для самоконтроля:
1.Назначение промежуточных станций.
2.Полезная длина приемоотправочного пути.
3.Место установки предельных столбиков.
4.Нумерация путей и стрелочных переводов на раздельных пунктах.
5.Размещение входных и выходных светофоров на раздельных
пунктах.
ЗАДАНИЕ №8 Расчёт возвышения наружного рельса в кривых.
Цель работы: изучить понятие возвышения наружной рельсовой нити в кривых и требованиях, соблюдаемых при его расчете.
8.1.Содержание задания
При выполнении задания студенту необходимо рассчитать в соответствии с индивидуальными исходными данными возвышение наружного рельса и проверить соответствующие ему величины поперечных непогашенных ускорений.
8.2.Теоретические основы для выполнения задания
При движении подвижного состава по кривым участкам пути появляется центробежная сила, направленная наружу колеи.
Центробежная сила I при скорости движения экипажа V в кривой радиусом R
73

I |
mV 2 |
, |
(8.1) |
|
R |
||||
|
|
|
где m - масса экипажа;
V - скорость движения экипажа;
R - радиус кривой.
Если в кривой установить обе рельсовые плети в одном уровне, то рав-
нодействующая центробежной силы и силы веса экипажа будет отклоняться к наружному рельсу, перегружая его и соответственно разгружая внутренний рельс. Поэтому устраивают возвышение наружной рельсовой нити (рисунок
8.1). При этом экипаж наклоняется: горизонтальная часть веса Н направлена внутрь кривой. Учитывая, что угол мал, можно принять, что H = I.
Рисунок 8.1 – Расчётная схема для определения возвышения наружного рельса в кривых: h - возвышение наружного рельса в кривой радиуса R ; S1 -
расстояние между осями рельсов; G - вес экипажа; |
I - центробежная сила; H и |
||||||||
N - составляющие веса экипажа; - угол наклона полотна пути |
|||||||||
Из схемы на рисунке 8.1 видно, что |
H |
|
h |
, |
поэтому |
||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
G |
|
S1 |
|
|
H |
G h |
|
m g h |
, |
|
|
|
|
(8.2) |
|
|
|
|
|
|
||||
|
S1 |
S1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
74 |
где h - возвышение наружной рельсовой нити, мм;
S1 - расстояние между осями рельсов обеих рельсовых нитей, м.
Учитывая, что силы I |
и H равны |
|
||||||||||||||||
h |
|
S V 2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
(8.3) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
g R |
|
|
|
|
|
|
||||||
Разность сил I |
и H составит |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V2 |
|
|
g h |
|
|
||||
I H m |
|
|
|
|
|
|
|
, |
(8.4) |
|||||||||
|
R |
S1 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
выражение в скобках называется поперечным непогашенным ускорением |
||||||||||||||||||
|
|
|
V2 |
g h |
|
|
|
|
||||||||||
aн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
(8.5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
S1 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Подставив значения S 1600 |
мм, g 9,81 м/с2 и выражая скорость V в км/ч, |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
получим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
анп |
|
|
V2 |
0,00613 h , |
(8.6) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
13 R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
В формулах, |
|
|
|
приведенных |
в задаче, принята |
следующая размерность: |
возвышение наружного рельса в кривой - мм, радиус кривой - м, скорость движения поездов - км/ч.
Величина возвышения определяется исходя из трех требований [9].
1) Обеспечение одинакового вертикального износа обоих рельсов в кривых, характеризуемого одинаковым давлением колес на наружную и внутреннюю рельсовые нити.
Это требование, заключающееся в равенстве суммы нормальных давлений
(или нормальных реакций на эти давления P1 и Р2 на рисунке 8.1) на обеих нитях нашло отражение в формуле 8.3.
Подставляя значения S1 1600 мм, g 9,81 м/с2 в эту формулу и выражая скорость V в км/ч, а радиус кривой R в м, получим возвышение (мм):
75
|
h |
1600 (1000)2 |
V 2 |
|||
|
|
|
|
. |
||
|
|
9,81 (3600)2 |
|
|||
|
|
|
|
R |
||
Отсюда |
|
|
|
|
|
|
h |
12,5 V 2 |
. |
|
|
(8.7) |
|
R |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
На практике эта формула |
|
может быть применима на участках с |
постоянной скоростью движения всех поездов, например, в местах действия постоянных и длительных ограничений скорости.
2) Обеспечение комфортабельности езды пассажиров, характеризуемой
допускаемым непогашенным ускорением.
На человека, находящегося в вагоне, который двигается по кривой,
воздействует поперечное непогашенное ускорение. Если ускорение велико, а
действие его длительно, то это вызывает заметную утомляемость человека.
Опытами установлено, что человеческий организм начинает ощущать ускорения, достигающие 0,8-0,4 м/с2.
На железных дорогах РФ принята норма непогашенного ускорения
анп 0, 7 м / с2 .
По этому условию, выражая по формуле 8.6 величину возвышения,
получим:
|
|
1600 |
|
V2 |
|
|
1600 |
0, 7. |
|||
hV |
|
|
max |
|
|
||||||
9,81 |
3, 6 |
2 |
R |
9,81 |
|||||||
max |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После преобразования формула примет следующий вид
hV |
12,5 |
V2max |
115, |
(8.8) |
|
||||
max |
|
R |
|
пасс
3) По технико-экономическим показателям для обеспечения рациональных условий работы пути, при которых сохраняется приемлемый уровень расстройств и износов элементов верхнего строения пути.
76
На линиях с грузовым и смешанным движением поездов наименьшее воздействие на путь в кривых, снижающее интенсивность расстройства и износа
элементов пути производится при анп , близком к нулю при средневзвешенной скорости движения грузовых поездов. Для этого непогашенное ускорение в грузовых поездах должно, как правило, находиться в диапазоне 0,3 м/с2 при фактически реализуемых скоростях движения.
Величина возвышения, соответствующая непогашенному ускорению
+0,3 м/с2 определяется по формуле:
h |
|
|
1600 |
|
Vmax2 |
гр |
|
1600 |
0,3, |
V |
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
max |
9,81 |
|
3, 6 R |
9,81 |
|
|||
|
гр |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h V |
12,5 |
V2 max гр |
50 |
|
|
|
|||
m ax |
|
R |
(8.9) |
|
|
|
|
||
гр |
|
|
|
Величина возвышения, соответствующая непогашенному ускорению
−0,3 м/с2 при минимальной скорости движения грузовых поездов определяется
по формуле:
|
h |
|
1600 |
|
Vmin2 |
гр |
|
1600 |
( 0,3). |
||||||
|
|
9,81 |
3, 6 |
2 |
R |
|
9,81 |
||||||||
|
гр |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Vmin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
h |
12,5 |
V2 min гр |
|
50 , |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Vm in |
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8.10) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
гр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В настоящее время практический расчет возвышения проводится по второму и третьему условиям.
Полученные в результате расчета возвышения округляются до величин,
кратных 5 мм в большую сторону при использовании формулы (8.8) и в меньшую сторону при использовании формул (8.9) и (8.10).
При определении установленного возвышения h у руководствуются правилами (таблица 8.1)
77
|
|
|
|
|
|
Таблица 8.1 |
|
|
|
Определение установленного возвышения hу |
|||
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
Вариант |
Установленное возвышение |
Требования к скоростям |
||
|
|
hу |
||||
|
|
|
|
|
|
|
1. |
h V |
h V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
min гр. |
|
maxпасс. |
|
|
|
|
h V |
h V |
h у |
h V |
|
|
|
min гр. |
|
maxгр. |
|
maxпасс. |
|
|
h V |
|
h V |
|
|
|
|
maxпасс. |
maxгр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
h V |
h V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
min гр. |
|
maxпасс. |
|
|
|
|
h Vmin гр. |
h Vmaxгр. |
h у |
h Vmaxгр. |
|
|
|
h V |
h V |
|
|
|
|
|
maxгр. |
|
maxпасс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
h V |
h V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
min гр. |
|
maxпасс. |
|
|
|
|
h Vmin гр. |
h Vmaxгр. |
h у |
h Vmin гр. |
Ограничение Vmax пасс. |
|
|
|
|||||
|
h V |
|
h V |
|
|
|
|
maxпасс. |
maxгр. |
|
|
|
|
4. |
h V |
h V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
min гр. |
|
maxпасс. |
|
|
|
|
h V |
h V |
h у |
h V |
Ограничение Vmax пасс. |
|
|
min гр. |
|
maxгр. |
|
min гр. |
Ограничение Vmax гр. |
|
h V |
|
h V |
|
|
|
|
maxпасс. |
maxгр. |
|
|
|
|
5. |
h V |
h V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
min гр. |
|
maxпасс. |
|
|
|
|
h Vmin гр. |
h Vmaxгр. |
h у |
h Vmin гр. |
Ограничение Vmax пасс. |
|
|
Ограничение Vmax гр. |
|||||
|
h V |
|
h V |
|
|
|
|
maxпасс. |
maxгр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
h V |
h V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
min гр. |
|
maxпасс. |
|
|
|
|
h Vmin гр. |
h Vmaxгр. |
h у |
h Vmin гр. |
Ограничение Vmax гр. |
|
|
|
|||||
|
h V |
|
h V |
|
|
|
|
maxпасс. |
maxгр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если в соответствии с табл. 1. возникает необходимость ограничения Vmax пасс. и
Vmax гр., они определяются по формулам:
78

Vmaxпасс. 0,283 |
|
R (hу |
115) |
(8.11), |
|
Vmaxгр. 0,283 |
R (hу |
50) |
|
(8.12). |
с округлением в меньшую сторону до величины, кратной 5 км/ч.
Во всех случаях проверяется величина непогашенного ускорения по формуле 8.6.
8.3Варианты задания
Втаблице 8.2 приведены варианты задания.
|
|
|
|
|
Таблица 8.2 |
|
|
Варианты задания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
Шифр |
Вариант |
Шифр |
Вариант |
Шифр |
1 |
1111 |
11 |
5666 |
21 |
3666 |
2 |
2222 |
12 |
6111 |
22 |
4111 |
3 |
3333 |
13 |
1333 |
23 |
5222 |
4 |
4444 |
14 |
2444 |
24 |
6333 |
5 |
5555 |
15 |
3555 |
25 |
1555 |
6 |
6666 |
16 |
4666 |
26 |
2666 |
7 |
1222 |
17 |
5111 |
27 |
3111 |
8 |
2333 |
18 |
6222 |
28 |
4222 |
9 |
3444 |
19 |
1444 |
29 |
5333 |
10 |
4555 |
20 |
2555 |
30 |
6444 |
Порядок пользования шифром следующий. Количество цифр в шифре соответствует количеству колонок в таблице 8.3. Каждая цифра в шифре указывает номер строки в соответствующей колонке, откуда следует взять очередной элемент исходных данных.
8.4 Исходные данные к заданию
Набор исходных данных формируется на основе таблицы 8.2. Конкретное значение того или иного элемента исходных данных принимается в соответствии с шифром, индивидуальным для каждого студента. Перечень
79
шифров дан в таблице 8.3. Номер варианта в таблице 8.3 соответствует порядковому номеру фамилии студента в списке группы.
|
|
|
Таблица 8.3 |
|
|
Исходные данные к заданию №8 |
|
||
|
|
|
|
|
|
Скорость |
Максимальная |
Минимальная |
|
Радиус кривой R, |
скорость грузовых |
скорость грузовых |
||
пассажирских |
||||
поездов |
поездов |
|||
м |
||||
поездов Vпасс ,км/ч |
||||
|
V |
|||
|
V |
|||
|
|
max гр ,км/ч |
min гр ,км/ч |
|
1500 |
120 |
80 |
60 |
|
1000 |
100 |
80 |
60 |
|
800 |
100 |
60 |
40 |
|
700 |
100 |
60 |
40 |
|
600 |
90 |
80 |
35 |
|
500 |
90 |
80 |
35 |
8.5 Порядок и методика решения задачи
По формуле (8.8) определяется величина |
h V |
, ниже которой |
|
m ax |
|
|
пасс |
|
возвышение не может быть по условиям безопасности, исходя из непревышения
aнп 0,7 м/с2 .
пасс
По формуле (8.9) определяется величина |
h V |
, ниже которой |
|
m ax |
|
|
гр |
|
возвышение нежелательно иметь по технико-экономическим соображениям,
исходя из непревышения aнп 0,3 м/с2 .
гр
По формуле (8.10) определяется величина |
h V |
, выше которой |
|
m in |
|
|
гр |
|
возвышение нежелательно иметь по технико-экономическим соображениям,
исходя из непревышения aнп 0,3 м/с2 .
гр
80