книги из ГПНТБ / Березовский М.В. Соединения путей на предприятиях черной металлургии
.pdfРис. 206. Расчетная схема практического варианта двойного несимметричного
перевода односторонней кривизны
280 Стрелочные переводы с криволинейными остряками и крестовинами
S \
(Z?3+y| и приравни
вая правые их части, получают :
я3+у) i-cos — £зп)— cos “s-i
COS (ах + ех) — COS (а' — езп)
Л3 cos (ах + gj) — (j?3 + [sin а3 — sin (а' - езп)] - S sin (ах + gx) + (р + /')
— |
Sin (а' — езп) — sin (ах + gx) |
Освобождая последнее выражение от знаменателя, имеем
/z3 sin (ах + ех) sin (а3 — е3п) — /z3 sin2 (ах + ех) — А =
= й3 cos2 (ах |
ех) — /z3 cos (ах |
ех) cos (а3 — е3п) Ч~ В , |
(302) |
|||||
где |
|
+ sx) — sin (а3 — е3п) ] {S COS (ах + ех) — |
|
|
||||
А = [sin (ах |
|
|
||||||
|
— (Яз + -J) lcos (“з — £зп) — COS а3 ]} |
(303) |
||||||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
В = [cos (а'3 — £3п) — COS (ах |
+ £х) ]{( з + 4) [sin аз — |
|
|
|||||
|
— sin (а3 — е3п) ] + S sin (ах + ех) — (р + Г)} . |
(304) |
||||||
Решая уравнение (302), |
получаем |
|
|
|
|
|||
Л3 = —-—, |
/-.-тл------ ч |
A + f |
- -------т—г, |
(305) |
||||
з |
sin (ах + |
£1) Sin (а' — езп) |
+ cos (ах + ех) cos |
(а' — езп) — 1 |
' |
> |
||
а зная Л3, |
|
( |
s\ |
|
|
|
|
|
определяем 1/?3 + -^-l из выражения (301) |
|
|
||||||
Т?з + 4 =
Л3 cos (ах+ ех) + (р + /) - И 7?3 + у I [sin а3 - sin (а3 -езп)] + 8 sin (ах -[• ех)^
~ |
sin (а' - езп) |
- sin (ах -f- gx) |
• |
|
|
|
(306) |
Расчет практических |
вариантов |
проводят в |
следующем порядке |
(рис. 206). |
|
|
|
1)Определяют величину у0 по формуле (245), угол а по формуле
(290)и р по формуле (263) при замене /?0 на R.
|
Стрелочные переводы с криволинейными элементами |
|
281 |
||||
2) |
Устанавливают |
по принятой |
крестовине ответвлений |
ах = |
|||
= а2 |
=(а — ех) и а3 |
по крестовине, подобранной в соответствии |
|||||
с расчетом теоретического варианта, а |
также суммарный |
угол |
|||||
аз = “1 + ei + «з- |
|
В по |
формулам (303) |
и |
(304), |
||
3) |
Определяют величины А и |
||||||
й3 по формуле (305) и 7?3 по формуле (306); |
h3 должно быть > 7?3пр. |
||||||
4) |
Подсчитывают |
координаты математического |
центра |
третьей |
|||
крестовины по формулам: |
|
|
|
|
|
||
|
7?3 + у I sin а3 —17? + у Isin а2 — |
|
|
||||
|
— (7?3 — 7?) sin (а2 + £2) + (7?3 — 7?3)sin(a3 — £3п) ; |
|
(307) |
||||
|
i = (7? + y-j cos а2 + (7?3 — 7?) COS (а2 + е2) — |
|
|
||||
|
|
|
7?з + у] cos а!3 . |
|
(308) |
||
5) |
Определяют вспомогательные элементы и размеры эпюры в |
||||||
осях (рис. 206): |
|
S |
|
|
|
|
|
|
S |
/13 sin (ax + £х) |
|
ех) = |
|
|
|
|
= £ + у — |
— у cos (ax + |
|
|
|||
|
= i + у [1 — cos (ax + ех) ] — h3 Sin (ax + £x) ; |
|
(309) |
||||
Ъ = tg (af+^) + 4 sin (al + £1) — (fl + 4) tSin |
+ |
~ |
|||||
|
|
— sin ax] + minP; |
|
|
|
(310) |
|
|
|
b, = . ' * |
-x; |
|
|
|
(311) |
|
|
b2 = bx + h3 + тзпр |
|
|
(312) |
||
e3 = 57,2958 —n (/?; + 4) *з |
|
|
|||||
|
Rs + У |
ИЛИ т3кр =----Jgg3--- ; |
|
(313) |
|||
|
I + -5- + рз + -X- COS a3 - Я3 COS (a3 + £3) |
|
<3I4> |
||||
|
=- |
1 |
--------------- ■’ |
|
|||
L = (т?0 + у) sin P + (7? + y) (sin a2 — sin /3) — (t — u) +
+ -|—2" sin (ax -ф £x) -ф ТПзпр COS (ax -ф £x) , |
(315) |
282 Стрелочные переводы с криволинейными остряками и крестовинами
a—L — b2 cos (ах + ех) ; |
(316) |
|
b0 = L — (а + Ъ) — [у> ’— (р + Г + ш1Пр) ] — |
|
|
Sin (0С3 И- £д) |
(з “Ь 2^) 8'Н аз] ’ |
(317) |
ОгО2 =L — а — b'2 cos (аз + е3) — Ьо; |
(318) |
|
ад, = о.о2 8!п-(.а»4~^; |
<319) |
|
О2О3 = ОГО2. |
5?П4 + Я . |
(320) |
23 12 sin (а8 + е3)
Рис. 207. Схемы эпюр в осях к табл. 3.
Проведенные под руководством автора предварительные под счеты практических вариантов двойных односторонних переводов, в которых использованы стрелки и крестовины из односторонних переводов с криволинейными элементами (упомянутых в разд. 71),
привели к результатам, приведенным в табл. 3 (рис. 207).
Данные табл. 3 показывают значительные преимущества двой ных односторонних переводов с кривыми остряками и крестови нами по их длине сравнительно с другими стрелочными переводами.
Стрелочные переводы с криволинейными элементами |
283 |
|
Таблица 3 |
Сравнительные показатели преимуществ двойных переводов односторонней кривизны с криволинейными элементами
i |
Марки |
|
|
|
1 |
ответвлений |
Суммарный |
Длина |
|
Наименование переводов |
|
II |
||
|
угол |
соеди |
||
(см. рис. 207) |
I |
отно |
ответвлений |
нения |
|
сит. |
<4 + *2< |
L (м) |
|
|
|
I от- |
|
|
|
|
ветвл. |
|
|
По группе переводов с радиусами |
|
|
|
|
кривых порядка 120 м |
|
|
|
|
2 типовых перевода Гипромеза, уложенные |
1/7 |
1/7 |
16’15'36" |
44,59 |
вслед без промежуточной рубки...... |
||||
Двойной перевод с прямолинейными эле |
|
|
14’15'00" |
44,29 |
ментами (проект) .................................. |
1/8 |
1/8 |
||
2 односторонних перевода с криволиней |
|
|
|
|
ными элементами, уложенные вслед без |
|
|
18’55'30" |
37,99 |
промежуточной рубки ........................ |
1/6 |
1/6 |
||
Двойной перевод с криволинейными эле |
|
|
14’39'25" |
32,54 |
ментами ............................. ..................... |
1/6 |
1/П |
||
По группе переводов с радиусами |
|
|
|
|
кривых порядка 172—200 м |
|
|
|
|
2 типовых перевода Гипромеза, уложенные |
|
|
12’40'50" |
54,96 |
вслед без промежуточной рубки...... |
1/9 |
1/9 |
||
Двойной перевод МПС с кривыми остря |
|
|
10’23'20" |
44,48 |
ками и прямолинейными крестовинами |
1/П |
1/И |
||
2 односторонних перевода с криволиней |
|
|
|
|
ными элементами, уложенные вслед без |
1/7 |
1/7 |
16’15'36" |
47,20 |
промежуточной рубки ........................ |
||||
Двойной перевод с криволинейными эле |
1/7 |
1/13 |
12’31'43" |
41,80 |
ментами ................................................... |
||||
75. Методика расчета перекрестных переводов крутых марок
из стрелок с кривыми остряками и криволинейных крестовин
Применяемые на железнодорожных путях МПС перекрестные
стрелочные переводы со стрелками внутри ромба (см. рис. 185) не получили распространения на промышленном транспорте, так как для компактного решения требуют специальных конструкций стре лок с кривыми остряками, сложны в укладке и содержании и огра ничены пологими марками крестовин.
Попытки разработать такие переводы при марках круче 1/8,
проводившиеся в тридцатых годах Всесоюзным научно-исследова
тельским институтом промышленного транспорта, не дали положи тельных результатов, из-за короткой протяженности ромба, допус кающей при крутых марках пересечения недостаточные размеры радиуса переводных кривых.
284 Стрелочные переводы с криволинейными остряками и крестовинами
Наряду с этим в Гер мании распространены пе
рекрестные переводы со
стрелками вне ромба сис темы Фёгеле (см. рис. 19) и
затем Безелера (см. рис. 188), допускающие приме нение при крутых марках пересечений (порядка 1/6) достаточно больших ради усов переводных кривых
(порядка 190 м и более).
Такие переводы широко применяют на станциях и особенно на внутризавод ских железнодорожных путях Германии, однако требуют сложных и доро гих специальных конст рукций крестовин.
В целях использования
эффективного опыта при менения перекрестных пе реводов на ограниченных
территориях промышлен ных предприятий, а также для сокращения размеров проектируемых заводских площадок (путем укладки специальных стрелочных переводов) автором разра ботана методика расчета крутых перекрестных пе реводов со стрелками вне ромба, не требующих сло жных и дорогих специаль ных конструкций кресто вин1.
В таких переводах (рис. 208), кроме крутых типовых
1 Применение переводовэтого типа, принятых в Австрии еще до переводов Фёгеле, пре дусматривало большие радиу сы кривых.
Стрелочные переводы с криволинейными элементами |
285 |
прямолинейных острых и тупых крестовин пересечения, предусмот рено четыре стрелки одиночной кривизны, вынесенные за пределы ромба и четыре дополнительные криволинейные крестовины оди ночной кривизны, намеченные к применению или принятые в обык новенных односторонних стрелочных переводах с криволинейными
элементами2.
Расчет перекрестных переводов, не требующих изготовления специальных конструкций, сводится к подбору марки глухого пере сечения и марки дополнительных криволинейных крестовин, обеспе чивающих при «типовой» стрелке достаточные размеры радиусов переводных кривых.
Порядок расчета таких переводов должен быть следующий
(рис. 209):
1. Намечают тип рельса перевода и угол прямой крестовины пересечения а, т. е. марку глухого пересечения (например, 1/6 или
2/9, т. е. с углом 12°40'50" и т. п.) и устанавливают длину концов
острой крестовины пересечения п и т. Для увеличения радиуса кривых внутри ромба (рис. 208 и 209) необходимо сблизить дополни тельные крестовины с острой крестовиной пересечения ; такое сбли
жение достигается обрезкой передних концов острой крестовины пересечения до величин п в соответствии с конструкцией стыков их с задними прямолинейными концами т' дополнительных кре
стовин.
2. Намечают марку дополнительной криволинейной крестовины,
которая должна быть круче половины марки пересечения и вместе с тем быть «типовой» для односторонних переводов с криволинейными
элементами (например, 1/6, 1/7 и т. д.). Учитывая, что марку криво линейных крестовин мы условились определять по тангенсу угла в конце крестовины (разд. 71), который обозначим а'крз, угол допол нительной крестовины в ее математическом центре будет
CZq = Otj<p |
(321) |
где |
|
е = 57,2958 "g |
(322) |
при длине задней криволинейной части т'кр и радиусе крестовины
7?КР =(/? + у).
Аналогично формуле (322), угол передней части дополнительной
крестовины будет
еп = 57,2958. -jg. |
(323) |
2 Аналогичные перекрестные переводы, но с прямолинейными остряками и крестовинами, как показано ниже в разделе 78, менее эффективны и поэтому методика их расчета не приводится.
Рис. 209. Расчетная схема перекрестного перевода с «типовыми» криволиней
ными стрелками и крестовинами
Стрелочные переводы с криволинейными элементами |
287 |
|
3. Намечают стрелку с кривым остряком из |
числа |
«типовых», |
применяемых в односторонних переводах, при |
радиусе остряка |
|
/?0 + yl, допускающем обращение заданного подвижного состава.
Выписываем все элементы принятой стрелки, применяя обозна чения их, принятые в разд. 70.
4. Определяют угол кривой рубки между корнем остряка и концом дополнительной крестовины (рис. 209):
<5 = (а — ад) — е — р, |
(324) |
и угол половины кривой рубки внутри ромба
<р =у—(а—а'о)—Еп. |
(325) |
Углы 6 и <р должны быть положительны, в противном случае следует изменить марку дополнительной крестовины или пересечения.
5. Определяют по формулам (184—186) сторону х и диагонали ромба L и L2.
б. Определяют координаты математического центра дополни
тельной крестовины : |
|
|
|
|
D =±— (n + g + m')cos4; |
(326) |
|||
Л |
|
и |
|
|
В = (п + g + т') sin |
; |
(327) |
||
Н = (п + g + т') sin а |
(328) |
|||
и проекцию кривой рубки на Н |
|
|
|
|
y's = Н — к — RKp [cos (0 + 5) — cos (а — «о) ]. |
(329) |
|||
7. Определяют вынужденные радиусы кривых (рубок), располо |
||||
женных вне и внутри ромба |
|
|
|
|
7?й = —з---- У6 |
; |
(330) |
||
cos р |
— COS (р + |
о) ’ |
v |
' |
р _ £> — Rkp [sin (у + 8п) — sin у] |
(3311 |
|||
’ |
sin у |
■ ' |
' |
' |
В случае, если они оказываются допустимыми, то намеченный пере крестный перевод осуществим; в противном случае приходится задаваться другой маркой пересечения или дополнительной кресто вины и повторить расчет.
8.Подсчитывают основные элементы и размеры перевода :
20 = В — RKp [cos 99 — cos (99 |
+ еп) ] — R <р (1 — cos 99); |
(332) |
Is = Rs [sin (fj |
+ <3) — sin /3 ];. |
(333) |
288 Стрелочные переводы с криволинейными остряками и крестовинами
1=1' + 1й + RKp [sin (а — ао) — sin (0 + й) ] — ~ ; |
(334) |
|
|
1-& ч |
|
Ул = Ув + к ; |
(335) |
|
Я |
—1 cos у ; |
(336) |
1]0 |
= 1 Sin у ; |
(337) |
Ь = и + 1 + COS у . |
(338) |
|
В качестве примеров расчета перекрестных переводов крутых марок
из стрелок с кривыми остряками и криволинейных крестовин были просчитаны два варианта перекрестного перевода, характеризую щиеся данными, приведенными в табл. 4.
|
|
|
Таблица 4 |
Данные по вариантам перекрестных |
переводов, составленных из стрелок |
||
с кривыми остряками и криволинейных крестовин |
|||
Наименование элемента |
|
I вариант |
II вариант |
Угол и марка прямолинейного пересе |
12’40'50" (1/4,5) |
12’40'50" (1/4,5) |
|
чения ................................................. |
|
||
Угол и марка дополнительной криво |
9’27'45" (1/6) |
8’7'48" (1/7) |
|
линейной крестовины .................... |
|
||
Тип стрелки ........................................... |
|
от перевода |
от перевода |
Радиус остряка |
|
марки 1/6 |
марки 1/6 |
|
120,76 м |
120,76 м |
|
Радиус кривой за остряком (R .... |
971,43 м |
138,76 м |
|
Радиус дополнительной крестовины |
|
127,15 м |
172,94 м |
(/?КР)................................................... |
.. |
||
Радиус кривой внутри ромба (R |
105,56 м |
259,02 м |
|
Половина длины перевода (ъ) ............ |
|
14,54 м |
14,58 м |
Оба варианта предусматривают пересечение путей под типовой
маркой |
1/4,5, т. е. 2/9 и стрелку с кривым остряком длиной |
4 м, из |
одностороннего перевода марки 1/6, эквивалентного |
(по условиям вписывания подвижного состава) типовому переводу марки 1/7 (см. разд. 71). Таким образом I вариант отличается от II лишь марками дополнительных крестовин одиночной кривизны, принятым соответственно 1/6 и 1/7, т. е. из одиночных односторонних
переводов, намечаемых для замены типовых переводов промышлен ного транспорта колеи 1524 мм с прямолинейными элементами марок 1/7 и 1/9.
Как видно из табл. 4, II вариант оказался лучше I по размерам радиусов кривых, расположенных вне и внутри ромба и по посте