- •Кафедра «Путь и строительство железных дорог»
- •Исходные данные
- •Определение класса пути
- •Классификация путей и путевых работ
- •Классы путей
- •Конструкция, типы и характеристики верхнего строения пути
- •Конструкции железнодорожного пути на мостах
- •Схемы примыкания рельсовых плетей к мостам
- •Расчет величины зазора в стыках уравнительных пролетов на мостах
- •5. Особенности расчетов бесстыкового пути на мостах
- •5.1. Расчет и составление графика температурной работы уравнительных рельсов на мосту
- •Расчетные стыковые зазоры в уравнительном пролете на мосту
- •6. Определение необходимой ширины рельсовой колеи в кривых участках на подходах к мосту
- •Параметры ходовых частей подвижного состава
- •Нормативная ширина колеи
Параметры ходовых частей подвижного состава
Тип экипажа |
Конструкционная скорость V, км/ч |
Радиус колеса по кругу катания r,см |
Число осей в жесткой базе |
Длина жесткой базы L, см |
Поперечные разбеги осей, мм | |
Крайних 1 |
Средней трехосной тележки 2 | |||||
Электровозы переменного тока | ||||||
ВЛ 60 ВЛ 60К ВЛ 80, ВЛ 80К ВЛ 82М Ф ФП ЧС4Т К ВЛ 65 |
120 100 110 110 110 160 160 100 120 |
62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 |
3 3 2 2 3 3 3 3 2 |
460 460 300 300 467 484 460 495 290 |
1,0 1,0 1,0 1,0 0 0 1,3 - 1 |
15,5 15,5 - - 0 0 1,3 - - |
Электровозы постоянного тока | ||||||
ВЛ 23 ВЛ 8 ВЛ 10 ЧС 1 ЧС 2М, ЧС 2Т ЧС 3 ЧС 200 |
100 80 100 120 160 120 220 |
60 60 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 |
3 2 2 2 3 2 2 |
440 320 300 333 460 333 320 |
0 2,9 1,0 0 0 0 0 |
14 - - 0 0 0 0 |
Тепловозы | ||||||
ТЭ7 ТЭ3,ТЭ30 2ТЭ10Л 2ТЭ10В 2ТЭ116 2ТЭ121 ТЭП10 ТЭП60 ТЭП70 ТЭП75 ТГ102К |
140 100 100 100 100 100 140 160 160 160 120 |
52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 61,0 61,0 |
3 3 3 3 2 2 3 3 3 3 2 |
420 420 420 370 370 440 420 460 430 430 250 |
1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 0 1,5 1,5 1,5 |
14 14 14 14 14 14 14 19 14 14 - |
Вагоны | ||||||
Грузовой 4-осный грузовой 6-осный пассажирский |
-
-
- |
47,5
47,5
52,5 |
2
3
2 |
185
350
270 |
6
2
6 |
-
6
- |
Правилами технической эксплуатации железных дорог РФ /1/ установлены следующие нормы ширины колеи (табл. 8).
Т а б л и ц а 8
Нормативная ширина колеи
План линии
|
Ширина колеи в при шпалах | |
деревянных |
Железобетонных | |
Прямая Кривая R > 350 м R =349... 300м R < 299 м |
1520
1520 1530 1535 |
1520 1520 |
Допускаются отклонения по уширению до +8 мм и по сужению до - 4 мм, а на участках со скоростью движения не свыше 50 км/ч соответственно до +10 и - 4 мм.
В курсовой работе необходимо для заданного экипажа (локомотива или вагона) определить оптимальную и минимально-допустимую ширину колеи в кривой данного радиуса, сравнить ее с нормативной и сделать соответствующий вывод о характере вписывания данного экипажа в кривую.
Определение оптимальной ширины колеи. При определении оптимальной ширины колеи за исходную принимают схему свободного вписывания. На рис. 16 представлена схема такого вписывания для трехосной тележки с учетом разбегов крайних осей.
Рисунок 16. Схема свободного вписывания трехосной тележки в кривую
Для двухосной тележки принципиальная схема сохраняется такой же (без средней оси). Точкой О обозначен центр вращения тележки. При свободном вписывании он находится на задней оси и внутреннее колесо этой оси своим гребнем касается внутренней нити кривой, не взаимодействуя с ней.
Оптимальная ширина колеи определяется по формуле, мм
, (6.1)
где – максимальная ширина колесной пары (см. данные табл.2.1);
–стрела изгиба наружного рельса при хорде АВ, мм,
4 – допуск на сужение колеи.
Величина стрелы определяется по формуле
, (6.2)
где –расстояние от центра вращения тележки до геометрической оси первой колесной пары, равное в данном случае длине жесткой базы , мм;
–радиус кривой, мм;
–расстояние от оси первой колесной пары до точки касания гребня колеса с рельсом, определяемое по формуле,
, (6.3)
где – радиус колеса, мм;
– расстояние от поверхности катания до точки прижатия гребня к боковой грани готовки рельса (глубина касания), принимается равным 10 мм;
–угол наклона рабочей поверхности гребня колеса к горизонту, равный для нового вагонного колеса 60°, для локомотивных бандажей — 70°;
S = 1520 мм.
Значения величин ,,представлены в табл. 7.
Полученное значение сравнивают с нормативнымпо данным табл. 8.Если , то принимают нормативную ширину колеи. Если же окажется больше , то необходимо определить минимально допустимую ширину колеи
Определение минимально допустимой ширины колеи. В этом случае за исходную принимают схему заклиненного вписывания (см. рис. 17, 18).
Учитывая, что заклиненное вписывание не допускается, к полученной по этим схемам ширине прибавляют величину зазорамежду боковой рабочей гранью рельса и гребнем колеса.
Рисунок 17. Схема заклиненного вписывания трехосной тележки без поперечных разбегов осей
Величины их определяются по формулам:
, ,.
Рисунок 18. Схема заклиненного вписывания трехосной тележки с поперечными разбегами осей
Для трехосной тележки следует рассматривать два случая.
1. Трехосная тележка не имеет разбегов (рис. 17).
В этом случае трехосная тележка будет заклинена в точках А, В и С и ширина колеи определится выражением
.(6.5)
2. Трехосная тележка имеет разбеги (рис. 18).
Вначале определим сумму разбегов
,
где – разбег крайних осей тележки;
–разбег средней оси тележки.
Сравним с величиной , полученной по формуле.
Если , то тележка будет заклинена в точках А, В, С и О и ширина колеи определится выражением
.(6.6)
Если тележка будет заклинена в точках А, В и С (см. рис. 18). Ширинаколеи в этом случае
.(6.7)
Полученное значение необходимо сравнить с нормативной шириной колеи для принятого радиусаR кривой (см. табл. 8).
Если , то принимается нормативная ширина колеи. Во всех случаях минимально допустимая ширина колеи не должна превышать максимальную ширину , установленную ПТЭ для кривого участка пути с радиусом R < 299 м и равную 1535 мм. Если же по расчетам окажется, что , то необходимо увеличить радиус кривой, а при м предусмотреть установку контррельсов.
Пример: Определить оптимальную и минимально необходимую ширину рельсовой колеи в кривой радиусом R = 300 м для пропуска электровоза ЧС2М, имеющего радиус колеса мм, трехосные тележки с жесткой базоймм,поперечные разбеги осей ,.
Оптимальная ширина колеи определяется по формуле
. (6.8)
Максимальная ширина колесной пары в соответствии с данными /1/ мм. Величина стрелы определяется по формуле
. (6.9)Здесь мм – расстояние от центра О вращения тележки догеометрической оси первой колесной пары
–расстояние от оси колесной пары до точки касания гребня с рельсом, определяемое по формуле,
мм.
Пользуясь формулой найдем :
мм.
Требуемую ширину колеи найдем по выражению (6.8);
мм >1530 мм.
В связи с тем, что требуемая ширина колеи для свободного вписывания электровоза ЧС2М получилась больше установленной ПТЭ для кривой радиусом 300 м, следует перейти к определению минимально допустимой ширины колеи.
Так как трехосная тележка ЧС2М не имеет поперечных разбегов , то в
этом случае определится выражением:
. (6.10)
Стрела изгиба наружной нити кривой определяется по формуле
мм;
мм.
Согласно /1/ мм.
Минимально допустимая ширина колеи
мм < 1530 мм.
Таким образом, требуемая минимально допустимая ширина рельсовой колеи в кривой радиусом R = 300 м, полученная расчетом для пропуска длиннобазного электровоза ЧС2М, не противоречит требованиям ПТЭ: мм.
Библиографический список
Железнодорожный путь /Ппод ред. Т.Г. Яковлевой. – М.: Транспорт, 1999. – 405 с.
Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. ЦРБ -756 от 26.05.2000 г. / МПС РФ. – М.: Транспорт, 2000. – 190 с.
Положение о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации. – М.: Центр «Транспорт», 2002. – 20 с.
Бесстыковой путь. / Под ред.В.Г. Альбрехта и А.Я. Когана. – М.: Транспорт, 2000. – 408 с.
Строительно-технические нормы МПС РФ. Железные дороги колеи 1520 мм. / СТН Ц-01-95. – М.: Политех – 4, 1995. – 83 с.
Расчеты и проектирование железнодорожного пути: Учебное пособие / Под ред. В.В. Виноградова и А.М. Никонова. – М.: Маршрут, 2003. – 486 с.
Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм / СП – 32 – 104 – 98. Свод правил по проектированию и строительству / Госстрой России. – М.: ГУПЦПП, 1999. – 90 с.
Укрепление русел, конусов и откосов насыпей у малых и средних мостов и водопроводных труб: Альбом. – Л.: Ленгипротрансмост, 1981.
Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути / МПС России. – М.: Транспорт, 2000. – 96 с.
СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. Минстрой России. – М.: Минстрой России, 1996. – 273 с.
Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути. ЦП – 492/МПС РФ. – М.: Транспорт, 2000. – 224 с.
Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения надежности / ЦПТ – 52 – 14, 2000. 96 с.