
книги из ГПНТБ / Проектирование и расчет железнодорожного пути с учетом военных требований учебник
..pdfвать размещение жесткой базы экипажа до входа в горловину кре стовины.
Переводные брусья разделяются «а типы по форме и размерам поперечного сечения, а по длине — на группы от 2,75 до 5,5 м, че рез каждые 0,25 м. Количество брусьев в комплекте зависит от марки стрелочного перевода и бывает от 60 до 120 штук.
В военное время может возникнуть необходимость комплекто вать стрелочные переводы из элементов различных типов и ма рок. Расчет для разбивки и укладки стрелочных переводов в этом случае производится по той же методике, что и для мирного вре мени.
Рассмотрим методику проектирования и расчета обыкновенного стрелочного перевода.
В результате расчета определяется длина всех элементов пере вода и геометрические размеры для разбивки и укладки.
Схема стрелочного перевода с основными размерами показана? на рис. 5.7.
На схеме приняты следующие обозначения:
Lp— полная длина стрелочного перевода (расстояние от переднего стыка рам ного рельса до хвоста крестовины);
а— расстояние от переднего стыка рамного рельса до центра перевода;
b — расстояние |
от |
центра перевода |
до |
|||
хвоста |
крестовины; |
|
|
|||
Lt — теоретическая |
длина стрелочного пере |
|||||
вода |
(расстояние |
от |
острия пера |
до |
||
математического |
центра |
крестовины); |
|
|||
а0 — расстояние |
от |
острия |
пера до центра |
|||
перевода; |
|
|
|
|
|
120
b0 — расстояние от |
центра перевода до ма |
|
тематического |
центра крестовины; |
|
/р — длина |
рамного |
рельса; |
т { — передний выступ рамного рельса; |
||
от2 — задний |
выступ |
рамного рельса; |
/„■—длина |
остряка; |
|
Р— полный стрелочный угол;
—начальный стрелочный угол;
ср — центральный стрелочный угол остряка::
4> 4> 4> 4, 4» 4» 4 — длины |
путевых рельсов для соедини |
||||
|
тельного |
прямого и |
бокового путей;, |
||
|
(пригоночные рубки); |
|
|||
а — угол крестовины; |
|
||||
1 |
— марка |
|
|
4 |
1 |
jy |
крестовины; tga = — ; |
||||
h — длина |
передней |
части крестовины; |
|||
р — длина |
хвостовой |
части |
крестовины; |
||
/? —радиус переводной кривой; |
|||||
г — радиус |
криволинейного |
остряка; |
|||
S |
— величина |
стыкового зазора; |
|||
d —прямая |
вставка перед |
крестовиной. |
|||
Длина остряка и стрелочный угол взаимозависимы. Обратим-1- |
|||||
ся к чертежу стрелки (рис. 5.8) |
с прямолинейными остряками. |
Из А АБВ можно определить |
|
|
|
|
; |
и |
|
где и — расстояние между |
рабочими гранями головки |
рамного |
|
рельса и остряка в корне. |
|
|
|
Эту величину можно рассчитать с достаточной степенью точ |
|||
ности по формуле |
|
|
|
|
и — tK |
bi, |
(5.1)ij |
где tK— просвет в корне |
остряка; |
|
121
b{— ширина головки остряка в корне (ширина головки рельса).
Просвет tK определяется из условия, что ширина колеи в коргне остряков будет иметь максимальное значение, а величина насадки колесной пары t и толщина гребня h — минимальные раз меры. С учетом изгиба оси и уменьшения величины насадки по низу на 2 мм величину просвета можно найти по формуле
4 — Smax (4 |
‘ ^min)• |
(5.2) |
Определив величину и, можно вычислить длину остряка или стрелочный угол, задаваясь значением одной из этих двух величин. Чаще задаются стрелочным углом, сообразуясь со скоростями движения подвижного состава на боковой путь. При восстановле нии станционных Ттутей и комплектовке стрелочных переводов из элементов различных типов и марок по имеющемуся в наличии остряку определяют величину стрелочного угла. Стрелочный угол Р для большинства отечественных переводов с прямыми остряками принимается в пределах от 1°17'13",29 до 1°20х55",9. Наиболее рас пространенная длина прямолинейных остряков 5565—6144 мм.
Шаг остряка ш рассчитывают по формуле
|
|
Ш и -Ь (S0 — Sp), |
(5.3) |
|
где S„— ширина |
колеи |
у острия |
пера; |
рельсов. |
5Р — ширина |
колеи |
в начале |
рамных |
В большинстве основных типов стрелочных переводов шаг ост ряка принят равным 152 мм.
Для стрелочного перевода с криволинейным секущим остряком центральный угол остряка ® находится из выражения (рис. 5.9)
|
180° |
/0 |
а>г=----- . -У- . |
||
‘ |
к |
г |
Начальный стрелочный угол будет равен
и
Pi = arcsin
2 '
2г sin
Полный стрелочный угол
Р= ®+ Pi-
Всуществующих стрелках с криволинейными остряками на чальный угол принимается в пределах от 0°39'11",83 до 0°41'24",66.
Длина рамного рельса зависит от длины остряков, стрелочного угла, конструкции корневого крепления и от места расположения стрелочного перевода (главные или станционные пути).
122
Из рис. 5.8 видно, что длина рамного рельса при прямолиней ных остряках равна
lp = m1-!r l0cos^-\- т2. |
(5.4) |
Наименьшая возможная величина переднего выступа рамного рельса равна полудлине накладки без учета величины зазора
т1= !^ + \ 0 ,
где 10 мм — запас на возможное перемещение рамных рельсов.
Рис. 5.9. Схема стрелочного перевода с криво линейными остряками секущего типа.
При расположении острия пера над осью бруса передний выс туп рамного рельса будет равен
|
|
с — 3 |
|
|
тх— а-\-----, |
|
|
где а — расстояние |
между осями |
промежуточных |
брусьев под |
стрелкой |
(под стрелкой |
и крестовиной |
принимается |
а -= (0,95—1,00) ах\ |
|
|
123
с — расстояние между осями стыковых брусьев;
3— стыковой зазор (8—10 мм)\
ах— расстояние между осями шпал на перегоне.
При наличии нескольких промежуточных брусьев между нача лом рамного рельса и острием пера передний выступ рамного рельса рассчитывается по формуле
от, = + (5.5)
Число брусьев под передним концом рамного рельса может достигать 5 и болре штук.
Длину тх можйо>определить и другим путем. Например, в за висимости от величины отвода уширения
/
где i — отвод уширения (0,003 и более); S0 — ширина колеи у острия пера;
Sp — ширина колеи у начала рамных рельсов.
Длина заднего выступа рамного рельса зависит, главным обра зом, от типа корневого крепления и вида стыка рамного рельса.
При расположении корня остряка над осью бруса минимальная величина т2 будет равна
_ | с - 8
tT ly r r n n — Ct —f -
Для общего случая, когда между корнем остряка и задним стыком рамного рельса укладывается несколько переводных брусьев, формула примет вид
с — Ь
т-
В случае расположения корня остряка на весу, длина заднего конца рамного рельса находится по выражению
! а ~\~ С1+ &1 |
82 |
|
Если зазоры и стыковые пролеты равны, то формула примет вид
ffl2= 2 а т с- |
(5-6) |
Длина крестовины определяется в зависимости от ее конструк ции, типа, угла и марки крестовины, от числа брусьев и величины
124
пролетов под крестовиной и должна быть такой, чтобы при сборке стрелочного перевода не требовалась острожка подошвы примы кающих путевых рельсов (рис. 5.10).
Длина передней части сборной крестовины из рельсов при двух
головых накладках определяется из А АОД по формуле
|
h |
В - Ь , + 2у |
|
|
8 |
(5.7) |
||
|
2 t g | |
|
|
|
2 ’ |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
хвостовой части |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В + b! + 2п |
(я |
|
|
(5.8) |
||
|
|
|
|
|
2 |
■‘ |
■ - г - |
|
|
|
2tgrr |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
-.где В — ширина подошвы |
рельса; |
|
|
|
|
|||
Ьх— ширина головки |
рельса; |
|
усовых рельсов, обеспе |
|||||
2v — расстояние |
между подошвами |
|||||||
чивающее |
постановку |
первого |
болта |
(для рельсов |
||||
Р65 |
2у = \ 7 Ъ м м ; д л я |
Р50 |
2у = \ Н 5 мм ; |
для Р43, Р38 |
||||
2у = |
172 мм); |
|
|
|
|
|
|
7Н— длина накладки;
—расстояние от торца накладки до оси первого болто вого отверстия.
Практически длина крестовины определяется из условия рав номерного распределения брусьев и наиболее рационального раз мещения ее деталей. Наиболее распространенные длины кресто вин колеблются в пределах от 3230 до 7003 мм.
Контррельсы не должны допускать удара гребнями колес в ост рие сердечника крестовины. Для этого ширина желоба в средней части контррельса должна быть
tK= S (7max “1 7?тах 1А)) |
(5.9) |
125
'где S — 1524 ± |
1 мм\ |
= 1524 — (1443-|—34) == 47 мм. Чтобы |
иметь запас на |
износ, |
ширину желоба принимают равной 44 мм. |
Длина части контррельса, где ширина желоба 44 мм, т. е. рас стояние от горла крестовины и до места, где ширина сердечника
равна 40 мм, |
определяется расчетом (рис. 5.11) |
|
|
|
|||||
|
|
|
4 |
= ^ |
+ 2(100 + 300), |
|
|
(5.10) |
|
где |
t — ширина |
горла |
крестовины; |
40 мм\ |
|
|
|||
|
Ь( — ширина |
сердечника, равная |
|
|
|||||
100—300 мм |
■-з^пас с каждой стороны. |
|
|
|
|
||||
|
Общую длину*контррельса с учетом изгибов |
можно подсчитать |
|||||||
по выражению |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
/ = + + + с |
2(100 + |
14 |
4 |
4 - 4 |
)• |
(5.11) |
||
|
|
tga |
300)+ 2 \ sin ^i0 |
sin |
Рассмотрев методику расчета главных элементов стрелочных переводов, можно перейти к определению размеров, необходимых для разбивки и укладки всей конструкции.
Рис. 5.11. Расположение крестовины и контррельса по прямому пути.
Возможны два случая решения этой задачи. В одном случае радиус кривизны остряка г не равен радиусу переводной кривой R. В другом — эти радиусы равны. Рассмотрим первый случай как наиболее сложный для расчета. Одновременно укажем, что стре лочные переводы с г / R на железных дорогах нашёй страны и за рубежом находят большое применение.
Вывод формул для расчета стрелочного перевода с криволи нейным остряком секущего типа при г > R можно проследить по рис. 5.9.
Основой расчета геометрических размеров для разбивки и ук ладки стрелочных переводов является определение его теоретиче-
т
ской длины. Проектируя |
контур АВСД на горизонтальную ось- |
X—X, проходящую через |
центр перевода по оси прямого пути, по |
лучаем теоретическую длину стрелочного перевода. |
Теоретическая длина стрелочного |
перевода будет равна |
|
Lt = (ВВ1- АА\) + (СС, |
— ВБ*) + dcosa. |
(5.12> |
Подставляя значения входящих в формулу <зеличин (5.12), по лучим
L, = (rsin 3 — rsinfl,)-]- (Rsin я — /?sin —(—d cosa.
После вынесения однородных членов за скобки окончательное выражение для определения теоретической длины стрелочного пе ревода примет вид
/-, = /• (sin 3 — sin 3i) -f- R (sin я — sin p) |
d cos я. |
(5.13> |
При проектировании того же контура на |
вертикальную ось |
|
Y — Y получим ширину колеи S, равную |
|
|
S — г (cos ,3j — cos 8) + R (cos — cos a) -j- d sin я. |
(5.14)- |
В этих двух уравнениях (5.13 и 5.14) неизвестными величинами являются I.t, г, R и d. Задаваясь значениями двух из этих вели чин, остальные можно рассчитать. Например, задаваясь величи нами г н R, найдем величину d из уравнения (5.14)
d = S — г (cos |
—cos ,3) — R (cos jl —cos я) |
7- d ]. |
(5.15) |
|
sin я |
|
|
По известным г, |
R и d можно рассчитать |
Lt по уравне |
нию (5.13).
Расстояние от центра перевода до математического центра кре
стовины будет равно |
|
й о = — — |
(5.16)- |
Зная величину Li, можно определить расстояние от центра пе ревода до острия пера
а0 = Lt bn. |
(5.1 / ) 1 |
Полная длина стрелочного перевода
Lp— Lt - \ тх-f-р. |
(5.18) |
Расстояние от центра перевода до хвоста крестовины
b |
-р. |
(5.19)* |
Расстояние от центра перевода до переднего конца рамного' рельса
a = Lp — b. |
(5.20) |
127
Для правильного расположения упорной нити переводной кри вой определяются координаты точек этой кривой в прямоуголь ной системе. За начало координат принимают точку на рамном рельсе против корня остряка (рис. 5.12). Значениями абсцисс задаемся через 2 м (х\ = 2,0 м; х2 = 4,0 м; х3 = 6,0 м и т. д.).
Ординаты получаем расчетом из соответствующих прямоуголь ных треугольников:
36 = 3,о + (ОАу — ОВу);
Уг = y 0 + |
#(cosp — cos-f:); |
|
|
|
|
|
|
|
У2 = Уо + |
R (cos р — cos f2) ; |
и т. д. до |
конца |
переводной |
||||
у3 =_у0Д- |
(cos р — cosf3) |
|||||||
|
|
кривой, |
|
|
|
|
|
|
|
|
где ОАу — R cos р; |
|
|
||||
|
|
OBv = Rcos fj. |
|
|
||||
|
|
Определение |
|
длины |
||||
|
|
рельсов, входящих в со |
||||||
|
|
став обыкновенного стре |
||||||
|
|
лочного перевода с кри |
||||||
|
|
волинейными |
|
остряками, |
||||
|
|
производится |
|
следующим |
||||
|
|
порядком (см. |
рис. 5.7). |
|||||
|
|
Если |
при |
проектирова |
||||
|
|
нии переводов |
рельсы |
k, |
||||
|
|
/2, h, |
h |
имеют |
длину |
|||
|
|
12,5 |
м, |
то |
размеры |
ос |
||
|
|
тальных |
рельсов |
опреде |
||||
|
|
ляются |
расчетом. |
по |
на |
|||
|
|
Длина |
рельса |
|||||
|
|
ружной нити прямого пу- |
||||||
;Рис. 5.12. Элементы разбивки стрелочного ТИ |
Lp — /р — 1Ь— 2 о. |
|||||||
|
перевода. |
/, ^ |
||||||
Длина рельса по внутренней нити прямого пути |
|
|
|
|
||||
|
t r y -- 7.^ |
/q /д — 3 0, |
|
|
|
|
|
|
Длина рельса по упорной нити переводной кривой
* ( * + ! * )
U — |
jgQ3------ |
(а Pi) ~Ь d —■h — /2 — 3 8. |
Длина рельса по внутренней нити переводной кривой при усло вии т— R
|
k ( R - s kp- ~ ) |
, |
/ 4 = т S0sin Pj -) |
180° |
(а — Pi) d + Р — lP— 78 m 2 s„ |
.128
если г ф Я, то |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
* (/? -5 к Р- ^ |
) |
|
|
|
A = « + fo —-SesinpH--------- |
jgQo------- |
(« —Р) + d + p — lp— / 8— 2 8, |
|||||
где S0— ширина колеи у начала |
остряков; |
|
|
||||
So — то же, |
в корне |
остряка |
по боковому пути; |
|
|||
SKp — то |
же, |
в переводной кривой. |
|
|
|||
Если |
в |
стрелочных |
переводах |
применяются |
рельсы |
длиной |
|
25,0 м, |
то |
схема |
расчета упрощается (см. рис. |
5.9). По |
каждой |
рельсовой нити между стрелкой и крестовиной будет уложено только по одному рельсу. Порядок рассмотренного ранее расчета сохраняется, но будет выпадать одно вычитаемое.
По результатам расчетов производят компоновку стрелочных переводов, т. е. составляют эпюру. Эпюрой стрелочного перевода называется схематический чертеж в масштабе 1 :50 или 1 : 100 с указанием всех линейных размеров и элементов перевода, необ ходимых для разбивки на местности.
Для компоновки стрелочного перевода требуется правильно распределить переводные брусья. Брусья укладываются перпенди кулярно к оси прямого пути от начала остряков почти до кресто вины. Под крестовиной брусья раскладываются перпендикулярно к биссектрисе угла крестовины. Постепенный поворот брусьев про-
Рис. |
5.13. Схема раскладки переводных брусьев |
в стыках. |
изводится от |
крестовины к центру перевода |
на протяжении |
3—5 пролетов. |
|
Для облегчения расчета раскладки брусьев рекомендуется вы чертить схему стрелочного перевода и расположить брусья во всех стыках. Для рассмотрения принимается стрелочный перевод, в ко тором используются рельсы длиной 12,5 м. Каждый стык обозна чается буквой, определяется длина участков, а затем число брусьев на каждом из них (рис. 5.13).
9 Заказ № 71. |
129 |
|