
книги из ГПНТБ / Березовский М.В. Соединения путей на предприятиях черной металлургии
.pdfКратчайшие стрелочные улицы |
149 |
когда |
|
X к = кп + кт + кШ1 = 70 005 + 10 000 + 33 936 = 113 941 |
мм |
против 113 937 мм (см. выше подсчет 2? к), полученных по формуле (85), т. е. расчеты сделаны правильно, с вполне достаточной точ
ностью для разбивки.
Следует отметить, что по условиям габаритов и междупутий выходов по кривым на пути II—III и V—VI желательно было бы еще более удалить от начала кривой пути III переводы Оп и Ov (первый за счет уменьшения вставки кП11, а второй — за счет увели чения вставки кш и уменьшения вставки fcK).
Введение вставок разной длины может в отдельных случаях
осуществляться и другими методами расчета кратчайших стрелоч ных улиц.
Разберем на примере один из таких методов, имеющий практи ческое значение при проектировании путевых развитий на генераль ных планах промышленных предприятий.
Пример 4. Построить кратчайшую схему выхода путевого развития у склада (заданная схема построена на рис. 115 в масштабе по элементам, вычисленным в приведенном ниже расчете), по сле дующим данным :
расстояние между осями основного и I пути — 45 м (часть тер ритории склада);
расстояние между осями |
I |
и II пути |
— 4,9 м; |
||
„ |
„ |
„ |
II |
и III пути |
— 4,9 м* . |
По принятой организации маневров путь I должен примыкать к боковому пути так, чтобы стрелки примыкания I и II путей были расположены возможно ближе друг к другу. Кратчайшая длина путевого развития определяется полезной длиной пути I от стрелки
примыкания его к боковому пути. Принятый стрелочный перевод марки 1/7 Трансстроя из рельсов Ша : а = 8°7'48"; а = 10,472 м; b — 12,476 м. Радиус кривых /?МИн = 120 м. Минимальная прямая вставка перед началом переводов g0 = 4 м.
В данном случае два крайние междупутья малы и значительно меньше первого, поэтому применение расчета, построенного на оди наковых вставках х за переводами примыкания, невозможно по изложенным выше причинам. Кроме того, схема стрелочной улицы усложняется заданным условием обеспечения полезной длины пути
I при максимальной компактности путевого развития. Для удовле творения этого условия определим минимально допустимое рас стояние между центрами переводов примыкания путей I и II,
* Старая норма для второстепенных станционных путей (см. Нормы ТУ- 10-48).
Рис. 115. Масштабное построение заводской стрелочной улицы по результатам расчета примера № 4
Кратчайшие стрелочные улицы |
151 |
при котором полезная длина пути I может быть обеспечена на макси мальном его протяжении.
Это условие будет, очевидно, выполнено, если заданная вели чина т (рис. 115) будет обеспечена на всем протяжении от центра перевода пути II. В этом случае предельный столбик можно будет установить между боковыми путями путем /, т. е. где-то между переводами I и II путей. Кратчайшее расстояние между центрами этих переводов определится минимальной рубкой + (см. рис. 115) по формуле
кч = ----- (а + Ь) — (Ю 472 + 12 476) = 11 700 мм.
Чтобы обеспечить наибольшую крутизну стрелочной улицы, наряду с условиями задания, определим угол /JMaKC по общей схеме, данной на рис. 110, при размерах вставки g, обеспечивающей укладку перевода примыкания I пути и установку рубки к; = 11 700 мм.
Величина такой «преувеличенной» вставки g (см. рис. 115) будет :
g=g0 + a + b + k,= 4GC0 + 10 472 + 12 476 + 11 700 =
= 38 648 мм,
причем расчет сведется к расчету схемы по рис. 110 при т = 4900 мм и t'i = Tj + т = 49 900 мм (путь / временно не учитываем).
В данном случае величина т по сравнению с т7 мала, поэтому
расчет ведем по формуле (81) как конечное соединение при вставке
P'=g + <z + & + y.
примем уМцН = 2000 мм. Тогда
N' = 2R =240000 мм ■
Р' = g + а + b + у —
= 38 648 + 10 472 + 12 476 + 2000 = 63 596 мм ;
М' —(Ь + /) sin а + R(1 + cos а) — (Т/ + т) = (12 476 +
+ 2000)0,14142 + 120 000(1 + 0,98995) —
— (49 900 + 4900) = 186 041 мм ;
, |
. N' |
, |
240000 |
7,оп,О7„ |
; |
+ = arctg -рг = arc tg-gy^gg- =75 9 27 |
|||||
/Змакс = <р' — arc sin |
cos |
= 75°9'27" — |
|||
|
- arc sin |
0,2561б] = 26°37'24" ; |
|
(63 596 ’ |
) |
152 Стрелочные переводы с прямолинейными остряками и крестовинами
sin р = 0,44812 ; cos 0 = 0,89397 ; (0 - а) = 18°30'36"; sin (j5 — а) = 0,31747 ; cos (0 — а) = 0,94827.
Вставку х на II пути определяем по формуле (82) :
X ~ |
ti — {(& + /)sina + /? [1 + cos a — cos/? — cos (/5 —a)] + |
sin (0 — a) |
(g + a) sin /? + ft sin (/? — «)} =
'sin /?—a
49 900 — [(12 476 + 2000) 0,14142 + 120 000 (1 + 0,98995 - 0,89397 - 0,94827) +
— |
0,31747л |
|
+ (38 648+ 10472)0,44812+ 12476-0,31747] |
, „ noo |
|
-- ---:--- |
q 31747------------------------- |
= 13 U88 MM. |
Тангенсы кривых :
t' =Rtg 13°18'42" = 120000 • 0,23661 =28 393 мм;
t = Rtg9°15'18" = 120 000 • 0,16295 = 19 554 мм.
Для «вставки» пути I определяем значение х0 (см. рис. 115), проектируя элементы III и I путей стрелочной улицы на перпенди куляр к основному пути :
v _(a + 2b + ki + у + t') sin 0 — 2r
xo - |
sin (/? - a) |
(° + 0 = |
|
__ (10 472 + 2 • 12 476+ 11 700 + 2000 + 28 393) 0,44812 - 2 • 4900 |
_ |
||
|
0,31747 |
|
~ |
— (12 476 + 19 554) = 45 180 мм.
Координаты для разбивки улицы, построенной на рис. 115, будут :
A =(& + / + 0sin('3 ~ct)^ (12 476 + 2000 + 19 554)°^ = olll (J UfriOLu
=24 109 мм ;
+= (b + / + t) cos a + (f + g0 + a) cos 0 =
=(12 476 + 2000 + 19 554) 0,98995 + (19 554 + 4000 +
+10 472) 0,89397 = 33 688 + 30 418 = 64 106 мм ;
У1 = (b + / + f) sin a + (t + g0 + a) sin 0 —
=(12 476 + 2000 + 19 554) 0,14142 +
+(19 554 + 4000 + 10 472) ■ 0,44812 = 4812 + 15 248 = 20 060 мм ;
Кратчайшие стрелочные улицы |
153 |
х2 = + (b + kr + a) cos 0 = 64 106 + (12 476 + 11 700 +
+ 10 472) 0,89397 = 64 106 + 30 974 = 95 080 мм ;
у2 = У1 + + + a) sin/3 =20060 + (12476 + 11 700 +
+ 10 472) 0,44812 = 20 060 + 15 526 = 35 586 мм ;
х3 = х2 + (& + у + /') cos 0 = 95 080 + (12 476 + 2000 +
+ 28 393) 0,89397 = 95 080 + 38 324 = 133 404 мм ;
у3 = у2 + (Ь + у + t') sin 0 =35 586 + (12 476 + 2000 +
+ 28 393) 0,44812 = 35 586 + 19 210 = 54 796 мм.
Проверяем у3, которое должно быть = т + 2 т =54 800 мм
(точность вполне достаточна).
2Х = (& + х + f) cos (/9 — а) =
= (12 476 + 13 088 + 19 554) • 0,94827 = 42 974 мм ;
40 =(Ь + х0 + О COS (0 — а) =
= (12 476 + 45 180 + 19 554) • 0,94827 = 73 216 мм.
Методика расчета кратчайших заводских стрелочных улиц от бокового пути при малой величине т и при отсутствии основного пути, параллельного парковым, приведена в приложении IV.
47. Дальнейшее сокращение заводских стрелочных улиц
Дальнейшее сокращение длин заводских и складских стрелоч ных улиц может быть достигнуто укладкой примыкания крайнего пути с внешней стороны направления улицы. При этом прямоли нейность направления выхода на крайний путь (обеспечиваемая по рис. ПО расположением основного прямого направления пере вода примыкания между прямыми вставками g и у) нарушается в центре этого перевода, а крайний путь становится продолжением не прямого, а бокового пути (ответвления) перевода (рис. 116).
При малой величине т сравнительно с — ограничивающим элементом схемы, представленной на рис. 116, будет очевидно мини мально допустимая вставка у, величиной которой и следует, поэтому, задаваться при расчете.
154 Стрелочные переводы с прямолинейными остряками и крестовинами
Распространяя общий метод введения вспомогательного угла на расчетную схему по рис. 116 при трех путях, проектируют линию
()}BO2FN на перпендикуляр к соединяемым путям /—II—III:
(Ь + /) sin а + R cos а — 7? cos /3 + (g + a) sin /3 +
+ (b + у) sin (/3 + а) + R — R cos (^ + а) = + т.
Рис. 116. Расчетная схема заводской стрелочной улицы с примыканием край него пути внаружу направления улицы
Приводим уравнение к одному неизвестному (3 путем преобразо вания синуса и косинуса суммы углов, т. е. заменяя
sin (/? + а) |
на (sin (3 cos а + cos [3 sin а) |
и cos |
ЦЗ + а) на |
||
|
(cos /3 cos а — sin |
sin а); |
|
||
(b + /) sin a + R cos a — R cos (3 |
+ (g + a) sin /3 + |
||||
+ (b + y) sin (3 cos a + (b + y) cos £ sin |
a |
R —R cos /3 cos a + |
|||
|
+ R sin (3 sin a = rt + t. |
|
|||
Переносим все |
члены, содержащие |
неизвестное [3 |
в левую часть |
уравнения и приводим последнее к общему виду :
[7?(1 + cos а) — (Ь + у) sin а ] cos (3 — [(g + а) + (b + у) cos а +
+ R sin а ] sin /5 — (b + /) sin а + 7?(1 + cos а) — (тг + т).
Кратчайшие стрелочные улицы |
155 |
Обозначая известные величины :
R(1 + COS а) — (ft + у) sin а = N ;
(g + а) + (ft + у) c°s а + R sin а = Р ;
(ft *4 /) sin а 4~ R(1 4~ cos а) — (т^ 4- т) = Л4,
получим общее уравнение:
N cos fl — Р sin /5 = М.
Вводя вспомогательный угол
<Р |
= arc tg р , |
получим |
|
fl =ср — arc sin I-р cos <р , |
|
т. е. формулу (79) или (81) |
при выведенных выше (применительно |
ксхеме по рис. 116) значениях N, Р и М. Обозначая через ft=Rtg-|
ичерез t-t =R tg а тангенсы кривых II и III пути, проверяем
положительность вставки х, проектируя линию GFO2DC на напра вление г:
х = -(b + t). (86)
Последовательность расчета всех основных элементов, необхо
димых для построения стрелочной улицы по рис. 116 в масштабе разберем на следующем примере.
Пример 5 |
(к схеме по рис. 116): |
т = 6000 мм. |
Перевод Гипромеза из рельсов Па (1945 г.) марки 1/7; |
= 19 000 мм ; |
а = 10 163 мм ; а = 8°7'48"; |
|
у = f = 2000 мм ; |
ft = 12 254 мм ; |
sin а =0,14142 ; |
R = 120 000 мм ; |
g = 3000 мм ; |
cos а — 0,98995 ; |
N =R(1 + cos а) — (ft 4- у) sin а = 120 000(1 + 0,98995) —
— (12 254 4- 2000) 0,14142 = 236 778 мм ;
Р= (g + а) 4- (ft 4- у) cos а 4- R sin а =
=3000 4- 10 163 4- (12 254 + 2000) 0,98995 4-
+120000 • 0,14142 = 44 243 мм ;
156 Стрелочные переводы с прямолинейными остряками и крестовинами
М= (о + /) sin « 4 /?(1 4 cos ®) — О'! + ^) =
=(12 254 + 2000) 0,14142 + 120 000(1 + 0,98995) —
—(19 000 + 6000) = 215 810 мм ;
ср = arc tg ~ = arc tg |
= arc tg 5,35176 = 79°24'58" ; |
||||||||
|
|
|
cos <р = 0,18368 |
|
|
||||
|
/3Макс = <р — arc sin |
cos <р) |
— 79°24'58" — |
|
|||||
|
— аге sin |
|
|
0,18368) = 15°46'49" ; |
|
||||
sin 0 = 0,27195 ; |
/5 + а = 23°54'37" ; |
| = 7°53'25" ; |
|
||||||
cos 0 =0,96231 ; |
sin (/3 + а) = 0,40531 ; tg^ =0,13858; |
|
|||||||
Р — а = 7°39'1"; |
cos (^ + а) |
=0,91418 ; |
= 11°57'19" ; |
||||||
sin (0 — а) =0,13312; |
tg (£ |
+ а) = 0,44336 ; |
tg^-" =0,21172; |
||||||
|
= 3°49'31"; |
tg |
|
= 0,06686; |
|
||||
tx |
= /? tg |
|
= 120 000 • |
0,21172 = 25 406 мм ; |
|
||||
t |
tg f- = 120 000 • 0,13858 = 16 630 мм ; |
|
|||||||
t0 =R tg |
|
= 120 000 • |
0,6686 = 8023 мм ; |
|
|||||
|
Y _ (& + У + У sin (/? + а) |
т |
,, |
. |
|
||||
|
Х~ |
|
sin/3 |
|
|
|
— |
|
|
(12254+2000+ 25406)-0,40531 -6000 |
|
-г. , |
qiro |
мм |
|||||
-------- ------------ 617195-------------------------- (12 |
|
=8162 |
|||||||
A=(b + f + Q |
|
|
= (12 254 + 2000 + 8023) |
= |
=10 905 мм ;
л_ (& + / + <о) sin а + (f0 + g + а) sin /3 _
0 |
tg (fl + а) |
|
(12254 + 2003 + 8023)0,14142+ (8023 + 3000+ 10163) 0,27195 |
n„ |
|
|
n |
20101 MM , |
Кратчайшие стрелочные улицы |
157 |
Lo = (Ь “I- / 4~ f0) cos а, (^о 4“ S 4~ о) cos р = 02 254 4~ 2000 4~
4- 8023) 0,98995 + (8023 4- 3000 + Ю 163) 0,96231 = 42 440 мм ;
А,_ ~L0 — Л = 42 440 — 20 101 = 22 339 мм ;
Ъг = L0 + (b + х + 0 cos? + t = 42 440 4- (12254 4- 8162 +
+ 16 630) 0,96231 + 16 630 = 94 720 мм;
L% = Lo 4- (b 4- у 4- fx) cos (/5 4~ ®) 4~ (l — 42 440 4~
+ (12 254 4- 2000 4- 25 406) 0,91418 4- 25 406 = 104 102 мм;
Для сравнения приводим расчет той же стрелочной улицы по
схеме на рис. 110, т. е. по формулам (81) и (82):
N’ = 2R = 2 • 120 000 = 240 000 мм;
Р' = g 4- а + у = 3000 + Ю 163 4- 12 254 4- 2000 = 27 417 мм;
М’ = (Ь 4- /) sin а 4- 7?(1 4~ cos а) •— (тг 4~ 'О 4~ (12 254 4~
4- 2СС0) • 0,14142 |
+ 120 ССО (1 + 0,28995) — 25 ССО = 215 810 мм |
|
<р' = arc tg ~ ~ arc tg v-?,0,0 = arc tg 8,7537 |
= 83°28'59"; |
|
1 |
М I 4 1 f |
|
|
cos <р' =0,11350 |
|
^max = у' — arc sin |
cos <р'} = 83°28'59" — arc |
0,1135j = |
= 20° 10'45";
sin 0 = 0,34495 ; £ — а = 12°2'57"; Ц^=6°1'29";
cos 0 = 0,93862г; |
sin (£ — а) = 0,20874; |
tg Ц:<л = 0,10554; |
tg £ = 0,36752 ; |
cos (/3 — а) = 0,97797 ; |
| = 10°5'23"; |
По формуле (82) х =5184 мм; tg-|- =0,17795 ;
T=Rtg^“ = 120 000 • 0,10554 = 12 665 мм ;
ti =R tg| = 120 000 • 0,17795 = 21 354 мм ;
A=(t> + f + |
= <12 254 + 2000 + 12б65> ■ o'wS= |
|
= 16 289 мм ; |
158 Стрелочные переводы с прямолинейными остряками и крестовинами
= (b + / + t) cos а + (t + g + a) cos ft + (b + х + f) cos (/3—a)+
+ t = (12 254 + 2000 + 12 665) 0,98995 + (12 665 + 3000 +
+ 10 163) 0,93862 + (12 254 + 5184 + 12 665) 0,97797 + 12 665 =
= 26 919 • 0,98995 + 25 828 • 0,93862 + 30 103 • 0,97797 + 12 665 =
= 26 648 + 24 243 + 29 440 + 12 665 = 92 996 мм ;
L2=A+ |
+ tx = 16 289 + |
+ 21 |
354 = |
= 16 289 + 68 023 + 21 354 = 105 666 мм. |
|
||
Оба варианта |
стрелочной улицы, |
рассчитанные в |
примере 5, |
представлены в масштабном построении на рис. 117, а и б.
Аналогичного сокращенного перелома стрелочной улицы можно добиться и по схеме, представленной на рис. 118, применяемой
Рис. 117. Масштабное построение заводской стрелочной улицы по результатам расчета примера № 5 :
а) по схеме рис. 116. б) по схеме рис. 110