4.3 Расчет размеров крестовины

Длина крестовины слагается из минимальных длин её передней h_min и хвостовой Р_min частей. Математическим центром крестовины С называется точка пересечения продолжения рабочих кантов сердечника крестовины.

Теоретическая длина крестовины определяется в зависимости от ее типа, конструкции и марки, а также из условия обеспечения некоторых конструктивных требований.

Теоретическую (минимальную) длину передней части цельнолитой крестовины принимают такой, чтобы внешние накладки в стыке не заходилиn за первый изгиб усовиков, т.е. за горло крестовины (рисунок 4.3).

Рисунок 4.3 - Цельнолитая крестовина

При этом должен быть предусмотрен конструктивный запас λmin, обеспечивающий свободную установку накладок с учетом допусков в изготовлении как накладок, так и усовиков. Расстояние между рабочими гранями усовиков в месте их первого изгиба называется горлом крестовины и обозначается t_r. Передняя часть крестовины h_minопределяется по формуле, мм

h_min=N*t_г+ λmin+(l_н –δ(h))/2 (4.10)

где N - число марки крестовины;

t_г - ширина желоба в горле крестовины, определяемая из условия пропуска по крестовине экипажей с самой узкой насадкой колес и предельно изношенными по толщине гребнями принять равным 68 мм;

l_н - длина двухголовой накладки, 920мм

λmin - конструктивный запас, принять равным 15 мм.

Таблица 4.1 - Данные для расчета минимальных размеров крестовин

Тип рельса	Ширина, мм				Длина двухголовой накладки, мм		Высота рельса, мм		Высота головки рельса, мм
	головки по низу	головки в расчетной плоскости	подошвы
Р75	75	72	150	920		192		46,0

h_min=7*68+15+(920-0)/2=951 мм

Теоретическая (минимальная) длина P_min хвостовой части крестовины, мм

P_min=(b_п+b_г+5) / tg(α) (4.11)

где b_п - ширина подошвы рельса, 150мм

b_г - ширина головки рельса в расчетной плоскости, 72мм

5 - конструктивное расстояние (в мм) между подошвами рельсов в хвостекрестовины, обеспечивающее установку примыкающих рельсов без строжки их подошв.

P_min=(150+72+5)/0,14857 =1528 мм

Полная теоретическая (минимальная) длина крестовины будет равна:

l_теор= h_min+ P_min (4.12)

l_теор=951+1528=2479 мм

Значение углов а и их тригонометрических функций для ряда марок крестовин от 1/7 до 1/18 приведены в таблице 4.2. Эти данные используются при расчете крестовин и далее - при определении основных геометрических размеров перевода.

4.4 Определение длин контррельсов и усовиков

Назначение контррельса – обеспечить безопасность и плавность прохождения тележки экипажа через вредное пространство крестовины. Необходимо предотвратить удар гребня колеса в острие сердечника и плавно направить гребень в соответствующий желоб крестовины. Для этого основная рабочая часть контррельса должна перекрывать вредное пространство крестовины а ширина желоба контррельса быть в пределах допусков.

Полная длина контррельса равна ее проекции на прямое направление и определяется по формуле

(4.13)

где -длина основной рабочей части ,мм;

,-длина первого и второго отгибов, мм;

= 956+2*(132+150)=1520 мм

Длина основной рабочей части контррельса определяется по формуле

х_к-o (4.14)

где ширина сердечника, где возможна полная передача вертикального давления колеса, принять равным 40мм;

запас длины средней части контррельса,100мм.

=(68+40)*17+2*100=2036 мм

Длина первого отгиба контррельса определяется по формуле

=(4.15)

где ширина желоба в основной рабочей части, принять равным 44 мм;

ширина желоба первого отгиба, принять равным 64 мм;

угол отвода контррельса.

=(64-44)*20.8 = 416 мм

Угол отвода определяется по формуле

sin= (4.16)

где допустимое значение эффекта удара в отведенную часть контррельса,0,6 м/с;

максимальная скорость движения по прямому пути, принять как 5м/с.

sin=0.6/12.5 = 0,048

Если длина контррельса окажется значительно меньше длины крестовины, то ее рекомендуется увеличить, чтобы она была меньше длины крестовины не более, чем на 1500 мм.

Полная длина усовика определяется по формуле

(4.17)

где длина заднего первого и второго отгиба,мм.

=951+40*7+335.2 +150= 1776 мм

(4.18)

гдеширина желоба в основной прямой рабочей части, принять равным 45мм;

ширина желоба заднего переднего отгиба, принять равным 64 мм;

угол отвода усовика.

=(64-45)* 620.8 =395.2 мм

Длину второго отгиба контррельса и усовика принять равным 150 мм. Величину угла отвода усовика принять равной величине отвода контррельса. При расчете длины усовика требуется выдержать условие:

(4.19)

1506<2479