Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Залавский Н.И. Расчеты откоса насыпи и стрелочного перевода. 2014

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.03.2026
Размер:
1.54 Mб
Скачать

2.2 Определение марки крестовины

Согласно рис. 2.1 проекция контура АБГЛД на вертикальную ось будет равна ширине колеи Sн на крестовине:

 

 

 

 

(2.7)

SH R0 cos H

R0

R0

cos R0 cos d sin ,

где – ширина колеи;

α – угол крестовины, подлежащий определению;

d – прямая вставка между концом переводной кривой и математическим центром крестовины.

Обозначим:

 

cos H

 

 

 

 

(2.8)

C R0

R0

R0 cos SH .

Величина прямой вставки равна

 

 

 

 

 

 

d Д

G

,

(2.9)

 

 

tg

 

 

 

 

 

 

где Д a Д' ;

Д' и G – величины, зависящие от конструкции крестовины, приведенные в табл. 2.3;

a – часть прямой вставки между концом переводной кривой и передним стыком крестовины, a=500-1500 мм (рис. 2.2).

Таблица 2.3

Данные для определения величины прямой вставки, мм

Расчетная величина

Конструкция крестовины

Тип рельсов

Р50

Р65

Р75

 

 

 

Сборная из рельсов и сборная

 

 

 

Дʹ

с литым сердечником

356

316

316

Цельнолитая

416

406

406

 

 

Сборная из рельсов и сборная

 

 

 

G

с литым сердечником

263

283

229

Цельнолитая

68

68

68

 

Подставляя формулы (2.8) и (2.9) в выражение (2.1), производя неслож-

ные упрощения, получим

 

 

 

 

 

 

 

(2.10)

 

C R0 G cos Д sin .

 

 

Рис. 2.2. Схема для расчета прямой вставки

11

Разделим обе части этого равенства на Д и обозначим

 

 

tg

R G

.

 

(2.11)

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

Получим tg cos

C

или sin cos

C cos

.

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

Д

 

Используя известные тригонометрические преобразования, окончательно будем иметь

sin

C cos

.

(2.12)

 

 

Д

 

По формуле (2.8) находим значение С, затем по формуле (2.11) определяем φ и, наконец, из формулы (2.12) находим значения φ-α и α.

Марка крестовины определим по формуле:

M

1

.

(2.13)

 

 

N

 

где N=1/tgα – число марки, крестовины которого округляем до величины 0,5. По полученному значению d необходимо проанализировать возможность размещения тележки расчетного экипажа в пределах прямой вставки до дости-

жения физического остряка крестовины.

Точность определения d проверяется по формуле (2.7), в которой вместо Sн пишется ее значение (1520 или 1524 мм). Для облегчения дальнейших расчетов значения α; sinα; sinα/2; cosα; tgα; tgα/2 вписываются в пояснительной записке в табличной форме.

2.3 Определение линейных размеров элементов стрелки

2.3.1 Величина строжки остряков

Длину боковой строжки λ кривого остряка согласно рис. 2.3 можно определить:

 

 

b0 sin A ,

(2.14)

 

R0

где

 

 

 

A R0 sin H .

 

 

 

Длина боковой строжки прямого остряка:

 

 

n Htg N A ,

(2.15)

где H и N определены из рис. 2.3.

 

 

где Sn – ширина колеи на стрелке по прямой, рекомендуется при Spp=1524 мм,

Sn=1522 мм;

b0 – полная ширина головки остряка.

Размеры желобов на стрелке, полный стрелочный угол и длина остряков Минимально необходимое расстояние между рабочей гранью рамного

рельса и нерабочей гранью отведенного остряка определяется из условия сво-

бодного прохода колесной пары подвижного состава.

 

 

sin ;

N R0

R0

 

cos H

 

cos Sn

b0 ,

 

(2.16)

H R0

cos R0

 

12

Рис. 2.3. Схема для расчета строжки остряков

На рис. 2.4 имеем

tmin Sc Tmin hmin 2 ,

(2.17)

где Tmin – минимальный размер насадки колесной пары, Tmin=1437мм; Sс – ширина колеи на стрелке по прямой;

hmin – минимальная допустимая толщина гребня, hmin=25мм; μ – увеличение толщины гребня у вагонных колес, μ=1мм;

− величина возможных люфтов в переводном механизме, ∆=3мм.

Рис. 2.4. Схема размеров желобов на стрелке

13

Из рис. 2.4 имеем

U min tmin b0 .

(2.18)

При ширине колеи в прямых S0=1524 следует принимать U=75 мм. Принимая значение U, близким приведенным в табл. 2.4, для стандартных

переводов можем определить значение желоба в корне остряка

 

 

 

 

Un tn b0 .

 

 

 

 

(2.19)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.4

Размер желобов в корне остряка tn у обыкновенных односторонних

 

 

 

 

переводов

 

 

 

 

 

Тип

Марка

 

Для колеи 1524 мм

Для колеи 1520 мм

 

по прямо-

 

по боково-

по прямо-

по боково-

перевода

крестовины

 

 

 

му пути

 

 

му пути

му пути

му пути

 

 

 

 

 

Р65

1/22

 

128,5

 

 

128,5

124

124

Р65

1/18

 

137

 

 

138

 

133

133

Р65

1/11 и 1/9

 

114

 

 

127

 

108

108

Р65 с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подуклонкой

1/22

 

292

 

 

302

 

287

287

Р50

1/18

 

140

 

 

140,5

136

136

Р50 и Р43

1/9 и 1/11

 

80

 

 

93

 

 

79

79

Определив значение Un, находим полный стрелочный угол (2.5)

 

 

 

R cos

n

cos

R cos U

n

 

 

 

n

arccos

0

 

 

 

0

 

.

(2.20)

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

Из рис. 2.5 видно, что n , где

К0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

Здесь К0 – расстояние от центра вращения остряка до его конца. Для корневого крепления шкворневого типа К0=70 мм; для накладочного типа К0=0; при гибких остряках К0=1,0…2,5 м (большее значение принимается при пологих марках переводов).

При К0=0 принимается βn=β. Теперь можем записать

 

 

cos cos n .

(2.21)

Un

Un R0

Из рис. 2.5 определяем длину кривого остряка:

 

H

 

n

.

(2.22)

l0 R0

R0

Проекцию кривого остряка на прямой рамный рельс находим по формуле:

 

 

sin sin H

 

sin n

sin .

(2.23)

l0

R0

R0

Длины криволинейных остряков типовых стрелочных переводов приведены в табл. 2.5.

14

Рис. 2.5. Схема для определения длины остряка и полного стрелочного угла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.5

 

 

 

 

 

 

Марка крестовины

 

 

 

Тип рельсов

1/9

1/11

 

 

1/11 ско-

 

1/15

 

1/18

 

1/22

 

 

 

 

ростная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р43

 

6515

6515

 

 

 

-

 

-

 

-

 

-

Р50

 

6515

11000

 

 

 

-

 

15000

 

15000

 

-

Р65

 

8300

8300

 

 

12500

 

15500

 

15500

 

18500

 

 

-

11000

 

 

 

-

 

-

 

-

 

-

Р75

 

-

8300

 

 

 

-

 

-

 

-

 

-

 

2.3.2 Длина переднего вылета рамного рельса

 

 

 

Согласно рис. 2.6, а длина переднего вылета рамного рельса

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

i n

 

 

 

 

 

 

 

 

m1

 

 

ai

K0 ,

 

(2.24)

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где m1− длина переднего вылета рамного рельса;

С − расстояние между осями стыковых шпал (брусьев); δ − зазор в стыке, δ=6…8мм;

ai − расстояние между осями смежных брусьев, равное (0,85...0,95)

aпер и кратное 10 мм;

апер− расстояние между осями смежных шпал на перегоне; K0 − выступ остряка относительно оси переводного бруса,

K0 = 41мм;

15

n − количество пролетов величиной а, назначаемое с учетом устройства плавного отвода ширины колеи от стыка рамного рельса Spp до начала остряка S0. Обычно принимается до 5−9 пролетов.

Рис. 2.6. Концевые вылеты рамного рельса и раскладка брусьев на стрелке

По условиям плавности отвода колеи длина переднего выступа рамного рельса, полученная из формулы (2.24), должна удовлетворять условию

m1 S0 S pp , i0

где i0 – уклон отвода.

Длина концевого вылета рельса Длину концевого вылета (2.6, б) находим по формуле:

i n

 

 

m2 ai

C

.

i 1

 

2

(2.25)

(2.26)

Значения а, с, б, n те же самые, что и в формуле (2.25). Число пролетов n обычно принимают с учетом типа корневого крепления остряка и конструкции стыка.

2.3.3 Длина рамного рельса

Длина рамного рельса равна сумме обоих вылетов и проекции остряка на рамный рельс (рис. 2.6, в)

 

,

(2.27)

l pp m1 m2 l0

где 0 – находим по формуле (2.23).

При определении практической длины рамного рельса стремятся ограничиться длиной стандартного рельса (12,5 и 25 м) и регулируют величины m1 и m2. При стрелочных переводах крутых марок с короткими остряками рамные рельсы могут быть короче стандартных рельсов.

16

Корректировка длины рамного рельса и его вылетов возможна при назначении длин рельсов соединительной части перевода.

2.3.4 Размещение брусьев под стрелкой

На эпюре стрелки в первую очередь назначаются стыковые пролеты С и пролеты для размещения переводных тяг а(при электрическом приводе а=675 мм), оставшиеся промежутки делятся таким образом, чтобы пролеты были равны (0,8…0,95) апер с округлением до величины, кратной 10 мм.

2.4 Линейные размеры крестовины и контррельсов

2.4.1Длина крестовины

Вобыкновенных стрелочных переводах могут быть использованы крестовины цельнолитые, сборные с литым сердечником, а иногда сборнорельсовые.

Линейные размеры крестовины определяют в зависимости от ее конструкции, типа и марки. Однако эти размеры должны уточняться с учетом равномерного распределения брусьев. Для обеспечения устойчивости даже под крестовиной минимальной длины рекомендуется укладывать не менее пяти брусьев.

По длине крестовина состоит из двух частей: переднего h и концевого р выступов (рис. 2.7, а). Полная длина крестовины

lk h p ,

(2.28)

где − полная длина крестовины; h − длина переднего выступа; p − длина концевого выступа.

Рис. 2.7. Конструкции крестовин: а – цельнолитая; б – расчетная схема для определения размеров сборнорельсовой и сборной с литым сердечником крестовины; в – сборнорельсовая

17

Формулы для определения размеров передних и концевых выступов для различных конструкций крестовин согласно рис. 2.7 и 2.8 приведены в табл.

2.6.

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.6

 

Формулы для расчета длины крестовины

 

 

Конструкция

Передний выступ

 

 

Концевой выступ

 

 

крестовины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цельнолитая

h t1N 0,5lH

0

 

 

 

Р B b N

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сборнорельсовая

h B b 2V N

0,5lH x1

 

 

Р B b N 0,5lн x1

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

Сборная с литым

h B b 2V N

0,5lH x1

 

 

Р B b N

 

 

сердечником

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вформулах табл. 2.6 и на рис.2.7 и 2.8 приняты обозначения:

В– ширина подошвы рельса, мм;

b – ширина головки рельса, мм;

2V – расстояние между подошвами рельсов, обусловленное длиной болта и возможностью его постановки;

lн – длина накладки, мм;

х1 – расстояние от торца накладки до оси первого болтового отверстия, мм;

− минимальный зазор между кромками подошвы рельсов, принимается равным 10 мм;

− стыковой зазор, мм (для всех типов крестовины = 0); N – число марки крестовины;

λ0 – расстояние от края накладки до горла крестовины, мм (обычно не менее 100 мм);

tr – ширина желоба в горле крестовины, мм.

Рис. 2.8. Сборная крестовина с литым сердечником Значения перечисленных выше величин приведены в табл. 2.7.

18

 

 

 

 

 

Таблица 2.7

Тип

В

b

2V

lн

х1

рельсов

 

 

 

 

 

Р43

114

70

172

790

65

Р50

12

70

185

920

50

Р65

150

75

173

800

80

Р75

150

75

200

800

80

2.4.3 Ширина желоба у контррельсов и крестовины

 

Согласно рис. 2.9 ширина желоба у контррельса

 

tk Smin Tn ,

(2.29)

где Smin – минимальная ширина колеи на крестовине, равная 1518 мм

(1520 2 мм);

Тп – расстояние между рабочими гранями сердечника и контррельса, равное 1474 мм.

С учетом вышеизложенного ширина желоба у контррельса tk = 44 мм с допусками 2 мм.

Ширина желоба на крестовине (рис. 2.9):

t y

Smax T0 tk min ,

(2.30)

где То – расстояние между

рабочими гранями

усовика и контррельса

(рис. 2.9).

 

 

Рис. 2.9. Поперечный разрез крестовины и контррельса Подставляя цифровые значения в формулу (2.30) имеем (с допусками

2 мм):

ty 1522 1435 42 45 мм.

Следует помнить, что сумма желобов с учетом допусков всегда должна быть tk t y 89 мм.

2.4.4 Размеры усовиков крестовины и контррельса

Длина усовика крестовины представляет собой сумму отдельных его ча-

стей (рис. 2.10):

ly l1 l2 l3 l4 l5 ;

(2.31)

19

 

l1 h

 

tr

 

 

,

(2.32)

 

2sin

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где h – длина передней части крестовины (см. рис. 2.2);

 

tr – ширина желоба в горле крестовины, равная 68 мм;

 

− угол крестовины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

 

tr

t y

,

 

 

(2.33)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

 

 

где ty – желоб между сердечником крестовины и усовиком, равный 45мм.

определяется из выражения:

 

tr t y tg

 

 

 

 

tg

;

(2.34)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l3

50N ,

 

 

 

(2.35)

где N – число марки крестовины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно рис 2.10 имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l4

 

tr

t y

,

 

 

(2.36)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 1

 

 

 

 

где γ1 должен быть меньше βγ.

Длина участка l5 принимается равной 150…200мм. Проектная длина усовика должна быть такой, чтобы расстояние Д было меньше половины длины накладки (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Крестовина с контррельсом

Как видно из рис. 2.10, длина средней части контррельса l1, где ширина желоба tk=44 мм, находится по формуле:

l

tr

b1

(100...300) ,

(2.37)

 

 

1

tg

 

 

 

 

 

где tr − желоб крестовины, равный 68 мм;

20