2667
.pdf
Условные обозначения: 1 – оформление закрытия перегона, пробег машин к месту работ и снятие напряжения с контактной сети; 2 – разболчивание стыков; 3 – снятие звеньев с пути; 4 – планировка балластной призмы; 5 – укладка звеньев новой путевой решетки; 6 – сболчивание стыков; 7 – рихтовка пути с постановкой на ось, установка рельсовых соединителей; 8 – выгрузка щебня из хоппер-дозаторов с дозировкой; 9 – выправка пути с уплотнением балласта машиной ВПО-3000; 10 – время для разрядки ВПО-3000 и вывода машин с перегона, открытие перегона для движения поездов; t1 = 15 мин; t2 = 14 мин; t3 = 10 мин; tр = 39 мин;tу = 97 мин; t4 = 10 мин; t5 = 33 мин; t6 = 15 мин; tс = 58 мин; То =194 мин. lб= l1 + 100 м.
Рисунок 2.2 – График основных работ в «окно»
3 Расчет основных параметров и размеров обыкновенного стрелочного перевода
К основным параметрам стрелочного перевода относятся начальный угол остряка и угол удара в остряк, форма переводной кривой, величины радиусов остряка и переводной кривой, марка перевода (крестовины) и т. д.
Основные параметры отдельных элементов и в целом стрелочного перевода определяются из условия обеспечения допустимых величин динамических эффектов взаимодействия подвижного состава и стрелочного перевода. Кроме того, должна быть обеспечена геометрическая увязка всех длин элементов стрелочного перевода.
21
Расчеты стрелочного перевода следует выполнять с точностью по величине углов до 1", величине тригонометрических функций не менее 6 знаков после запятой, по линейным размерам до 1 мм.
После выполнения всех расчетов вычерчивается эпюра стрелочного перевода на миллиметровой бумаге в масштабе 1:50, если по заданию марка крестовины от 1\7 до 1\10 или в масштабе 1:100, если по заданию марка крестовины от 1\11 до 1\18.
3.1 Расчет стрелки
При расчете стрелки принимается, что по форме в плане криволинейный остряк делается секущего типа. В этом случае (рисунок 3.1) рабочие грани рамного рельса и остряка пересекаются в начале острия под углом βн , называемым начальным углом остряка. Угол между рабочей гранью рамного рельса и касательной, проведенной к рабочей грани остряка в корне, называется полным стрелочным βп углом. На протяжении всей длины рабочая грань остряка очерчивается одним радиусом R0 .
Рисунок 3.1 – Криволинейный остряк секущего типа одного радиуса R0
При одинарной кривизне остряка радиус R0 , м, определяется по формуле
R |
= |
υб |
2 |
|
|
|
, |
(3.1) |
|||
0 |
|
|
|||
|
|
j0 |
|
||
где υб – допускаемая скорость движения по боковому направлению, м/с; j0 – допускаемое значение центробежного ускорения, м/с2. Начальный угол остряка определяется по формуле
sinβ н = |
1 |
W0 |
2 − 2δmax j0 , |
(3.2) |
|
υб |
|
|
|
где δmax – максимальный зазор между гребнем колеса и рамным рельсом перед входом на стрелку, δmax = 0,036 м.
W0 – допускаемое значение показателя потери кинетической энергии, м/с.
22
По конструктивным соображениям величина угла βн не может быть менее 18/ (при этом sin β н = 0,005236 ). Если получится βн меньше 18/, тогда принимается βн равным или несколько большим этого минимального значения и уточняется значение радиуса остряка по формуле, м
R0 = |
|
2υб |
2 δmax |
|
. |
(3.3) |
||||
W |
2 |
- υ2 sin2 |
β |
|
||||||
|
0 |
|
б |
|
н |
|
||||
Полный стрелочный угол при остряках одинарной кривизны, град |
|
|||||||||
|
|
βп = βн + ϕ . |
|
|
|
(3.4) |
||||
Центральный угол ϕ определяется по формуле, град |
|
|||||||||
ϕ = |
180о |
lостр |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
(3.5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
πR0 |
|
|
|
|
|||
где lостр – длинаострякапринимаетсясогласнозаданиюнарасчетно-графическуюработу, м.
После нахождения углов βн и βп рекомендуется определить значение sin β п
Полная длина рамного рельса (рисунок 3.2) зависит от длины остряка, принятого типа корневого крепления, а также от принятой длины переднего вылета рамного рельса.
Рисунок 3.2 – Расчетная схема для определения переднего вылета рамного рельса
Длина рамного рельса определяется по формуле, мм
l |
рр |
= m + l / |
0 |
+ m |
, |
(3.6) |
|
1 |
|
2 |
|
|
где m1 – длина переднего вылета рамного рельса; m2 – длина заднего вылета рамного рельса;
l/ 0 – проекция криволинейного остряка на рамный рельс. Проекция криволинейного остряка, мм
l / 0 |
= R |
(sinβ |
п |
− sinβ |
н |
) . |
(3.7) |
|
0 |
|
|
|
|
23
Длина переднего вылета рамного рельса m1 назначается из условия раскладки брусьев под ней. Кроме того, эта длина должна быть такой, чтобы обеспечить отвод уширения колеи от начала рамного рельса до начала остряков с уклоном 0,001 − 0,002.
Длина переднего вылета рамного рельса определяется по формуле, мм
m1 |
= |
C − δст |
+ n1b − m0 , |
(3.8) |
|
2 |
|||||
|
|
|
|
где C – нормальный стыковой пролет: для рельсов Р75 и Р65 при стыке на весу С = 420 мм, для рельсов Р50 С = 440 мм;
δст – нормальный стыковой зазор, принимаемый в расчете равным 8 мм;
b– промежуточный пролет между осями брусьев под стрелкой, принимаемый равным (0,9-1,0) апер ;
m0 – расстояние от оси первого флюгаровочного бруса до острия остряка у современных переводов m0 = 41 мм.
n1 – число промежуточных пролетов под передним вылетом рамных рельсов обычно принимаемое от 5 до 10;
апер – расстояние между осями шпал на перегоне; желательно, чтобы пролет b был
кратен 5 мм и не менее 500 мм.
При n1 = 5–10 длина переднего вылета m1 получается достаточно большой и проверку на возможность отвода ширины колеи можно не производить.
Впоследнее время с целью упрощения механизированной укладки стрелочных переводов, заранее собранных на стендах, корневой стык остряка располагают в одном створе с хвостовым стыком рамного рельса. Таким образом, длина заднего вылета рамного рельса m2 может быть равна нулю.
Врасчетно-графической работе длина рамных рельсов принимается 12,5 м или 25 м. Исходя из выбранной длины рамного рельса определяется величина m2 с
использованием формулы 3.3.
Длины рамных рельсов прямого и бокового путей принимаются одинаковыми.
Пример
Произвести расчет стрелки при следующих исходных данных. Тип рельсов Р65, lостр = 8 м, марка крестовины 1/11, конструкция крестовины – цельнолитая, υб = 12,1 м/с,
j0 = 0,53 м/с2, W0 = 0,227 м/с.
Радиус острякаR0
R0 = |
(12,1)2 |
= 276,245 м. |
|||
|
|
0,53 |
|
|
|
Начальный угол остряка |
|||||
sin βн = 1 |
0,2272 − 2 0,036 0,53 = 0,009556 ; βн = 0,55о . |
||||
|
|
12,1 |
|
|
|
Центральный угол |
|||||
ϕ = |
|
180о 8 |
= 1,66о . |
||
3,14 276,245 |
|||||
|
|
||||
Полный стрелочный угол при остряках одинарной кривизны
βп = 0,55о + 1,66о = 2,21о ; βп = 2о13/ ; sin βп = 0,038562 .
24
Длина переднего вылета рамного рельса
m1 = 420 − 8 + 5 500 − 41 = 2665 мм. 2
Проекция криволинейного остряка
l / 0 = 276,245 (0,038562 − 0,009556) = 8,01 м.
Примем длину рамного рельса равную 12,5 м. Определим длину заднего вылета рамного рельса
12500 = 2665 + 8010 + m2 ; m2 = 12500 − (2665 + 8010) ; m2 = 1825 мм.
3.2 Расчет размеров крестовины
Теоретическая длина крестовины определяется в зависимости от ее типа, конструкции и марки, а также из условия обеспечения некоторых конструктивных требований.
Длина крестовины слагается из длин ее передней и хвостовой частей. Теоретическую (минимальную) длину передней части цельнолитой крестовины
принимают такой, чтобы внешние накладки в стыке не заходили за первый изгиб усовиков, т.е. за горло крестовины (рисунок 3.3).
Рисунок 3.3 – Цельнолитая крестовина
Теоретическая (минимальная) длина hmin передней части крестовины, мм
h |
min |
= |
tг |
|
+ |
lн |
|
(3.9) |
α |
|
|||||||
|
|
2 , |
||||||
|
|
|
2 sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
где tг – ширина желоба в горле крестовины, |
определяемая из условия пропуска по |
|||||||
крестовине экипажей с самой узкой насадкой колес и предельно изношенными по толщине гребнями;
lн – длина двухголовой накладки; для рельсов типа Р75 и Р65 она равна 800 мм, типа Р50 – 820 мм;
α – угол крестовины.
В стрелочных переводах при ширине колеи S = 1520 мм желоб в горле крестовины принят равным 64 мм с допусками ± 2 мм.
Теоретическая (минимальная) длина Pmin хвостовой части крестовины, мм
25
P |
= |
bп + bг |
+ 5 |
|
|
|
α , |
(3.10) |
|||||
min |
|
|||||
|
|
2tg |
|
|
||
|
|
2 |
|
|
||
где bп – ширина подошвы рельса;
bг – ширина головки рельса в расчетной плоскости;
5 – конструктивное расстояние (в мм) между подошвами рельсов в хвосте крестовины, обеспечивающее установку примыкающих рельсов без строжки их подошв.
Значение углов α и их тригонометрических функций для ряда марок крестовин от 1/7 до 1/18 приведены в таблице 3.1. Эти данные используются при расчете крестовин и далее – при определении основных геометрических размеров перевода. Геометрические характеристики рельсов приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.1 – Значение углов α и их тригонометрических функций для ряда марок крестовин
Марки |
|
|
Углы α и их тригонометрические функции |
|
|
|||
кресто- |
α |
α |
sin α |
sin α |
cosα |
cos α |
tgα |
tg α |
вин |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
||||
1/7 |
8о 7/ 48// |
4о 3/ 54// |
0,141421 |
0,070889 |
0,989948 |
0,997484 |
0,14857 |
0,071068 |
1/8 |
7о 7/ 30// |
3о 33/ 45// |
0,124034 |
0,062137 |
0,992278 |
0,998068 |
0,125 |
0,062258 |
1/9 |
6о 20/ 25// |
4о 10/ 12// |
0,110431 |
0,055301 |
0,993884 |
0,998470 |
0,111111 |
0,055386 |
1/10 |
5о 42/ 38// |
2о 51/ 19// |
0,099504 |
0,049813 |
0,995037 |
0,998759 |
0,1 |
0,049875 |
1/11 |
5о 11/ 40// |
2о 35/ 50// |
0,090536 |
0,045315 |
0,995893 |
0,998973 |
0,090909 |
0,045361 |
1/12 |
4о 45/ 49// |
2о 22/ 54// |
0,083045 |
0,041558 |
0,996545 |
0,999136 |
0,08338 |
0,041594 |
1/13 |
4о 23/ 55// |
2о 11/ 57// |
0,0766964 |
0,0383765 |
0,9970544 |
0,9992633 |
0,076923 |
0,0384048 |
1/14 |
4о 5/ 08// |
2о 2/ 34// |
0,071247 |
0,035646 |
0,9977851 |
0,9994461 |
0,071437 |
0,035673 |
1/15 |
3о 48/ 50// |
1о 54/ 25// |
0,0665519 |
0,0332779 |
0,9994461 |
0,9994461 |
0,066666 |
0,0332963 |
1/16 |
3о 34/ 35// |
1о 47/ 17// |
0,062379 |
0,0312205 |
0,998052 |
0,999513 |
0,062501 |
0,031122 |
1/17 |
3о 22/ 00// |
1о 41/ 00// |
0,058722 |
0,029373 |
0,998274 |
0,999568 |
0,058824 |
0,029386 |
1/18 |
3о 10/ 47// |
1о 35/ 23// |
0,05547 |
0,0277456 |
0,9984603 |
0,999615 |
0,055555 |
0,0277756 |
Таблица 3.2 – Некоторые геометрические характеристики рельсов |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Высота |
|
|
Тип |
Масса 1м, кг |
|
Ширина, мм |
|
Высота |
|
|
рельса |
|
головки по |
головки в |
подошвы |
рельса, мм |
головки |
|
|
|
низу |
расчетной |
|
|
рельса, мм |
|
|
|
|
плоскости |
|
192 |
|
|
Р75 |
74,44 |
75 |
71,8 |
150 |
46,0 |
|
|
Р65 |
64,64 |
75 |
72,8 |
150 |
180 |
35,6 |
|
Р50 |
51,63 |
71,9 |
70,0 |
132 |
152 |
33,0 |
Пример
Расчет размеров крестовины Теоретическая (минимальная) длина передней части цельнолитой крестовины:
hmin = |
|
64 |
+ |
800 |
= 1106 мм. |
|
2 |
0,045315 |
2 |
||||
|
|
|
Теоретическая (минимальная) длина хвостовой части крестовины составляет
Pmin = 150 + 72,8 + 5 = 2511 мм. 2 0,045361
26
3.3 Расчет основных геометрических и осевых размеров стрелочного перевода
Основными геометрическими размерами стрелочного перевода (рисунок 3.4) являются:
теоретическая длина стрелочного перевода Lт ;
практическая длина стрелочного перевода Lпр ;
радиус переводной кривой R ;
длина прямой вставки перед математическим центром крестовины d.
Рисунок 3.4 – Схема в рабочих гранях обыкновенного стрелочного перевода с криволинейным остряком секущего типа
Теоретическая длина Lт стрелочного перевода − это расстояние от начала остряка до математического центра крестовины
Теоретическая длина Lт стрелочного перевода, мм
Lт = R0 (sinβ п − sin β н ) + R(sin α − sin β п ) + d cos α . |
(3.11) |
Радиус переводной кривой R принимается равным радиусу остряка Rо. Величина прямой вставки (мм) обеспечивающей прямолинейное движение железнодорожного
экипажа до входа его в горло крестовины, принимается не менее |
|
||||
dmin |
= hmin |
+ |
lн |
, |
(3.12) |
|
|||||
|
|
2 |
|
|
|
где lн – длина накладки принимается равной 800 мм.
В расчетно-графической работе принять d = dmin +1000 мм.
27
Практическая длина стрелочного перевода (расстояние от переднего стыка рамного рельса до хвостового стыка крестовины) определяется из выражения, мм
Lпр = m1 + Lт + Pmin . |
(3.13) |
Основными осевыми размерами стрелочного перевода, необходимыми для разбивки на местности, являются (рисунок 3.5):
a0 – расстояние от начала остряка до центра стрелочного перевода Ц, мм;
b0 – расстояние от центра стрелочного перевода до математического центра крестовины, мм;
a– расстояние от начала рамных рельсов до центра стрелочного перевода, мм;
b– расстояние от центра стрелочного перевода до хвостовой части крестовины, мм.
Указанные осевые размеры стрелочного перевода определяются с использованием следующих формул:
a0 = Lт − b0 ; |
(3.14) |
|||
b0 = |
S |
|
, |
(3.15) |
|
α |
|||
|
2tg |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
где S – ширина колеи, мм
Рисунок 3.5 – Схема в рабочих гранях с указанием основных геометрических размеров обыкновенного стрелочного перевода
a = a0 + m1 , |
(3.16) |
b = b0 + Pmin . |
(3.17) |
Пример
Расчет основных геометрических и осевых размеров стрелочного перевода Величина прямой вставки
dmin = 1106 + 8002 = 1506 мм; d = 1506 +1000 = 2506 мм.
Теоретическая длина стрелочного перевода
28
Lт = 276245 ( 0,038562 − 0,009556 ) + 276245 ( 0,090536 − 0,038562 ) + 2506 0,995893 = 24867 мм.
Практическая длина стрелочного перевода
Lпр = 2665 + 24867 + 2511 = 30043 мм.
Расстояние от центра перевода до математического центра крестовины
b0 = 1520 = 16754 мм. 2 0,045361
Расстояние от начала остряка до центра перевода Ц a0 = 24867 − 16754 = 8113 мм.
Расстояние от начала рамных рельсов до центра перевода
a = 8113 + 2665 = 10778 мм.
Расстояние от центра перевода до хвостовой части крестовины
b = 16754 + 2511 = 19265 мм.
3.4 Компоновка эпюры стрелочного перевода
Основным документом для разбивки стрелочного перевода на местности является эпюра, состоящая из трех частей: эпюры укладки брусьев; схемы разбивки перевода с указанием его параметров и размеров; спецификации, содержащей размеры, количество и массу рельсов, брусьев и креплений, не входящих в комплект стрелки и крестовины.
Под эпюрой стрелочного перевода понимают масштабный схематический чертеж, на котором изображены основные элементы перевода с расположенными под ними брусьями. На эпюре, как правило, рельсовые нити показываются двумя линиями (головка рельса в плане). Их изображение возможно также одной линией – рабочей гранью головки рельса. Эпюра вычерчивается в масштабе 1:50 или 1:100. На эпюру наносятся основные размеры перевода, необходимые для его укладки в путь. В частности, на эпюре указываются теоретическая и практическая длины, осевые размеры, размеры переднего вылета рамного рельса, хвостовой части крестовины, длины остряков и т.п.
Для облегчения расчета раскладки брусьев вычерчивают в масштабе схему стрелочного перевода (рисунок 3.6), определяют расстояния АВ, DE, FI, после чего находят число пролетов на каждом из этих участков, а следовательно, и число брусьев. Затем определяют длину брусьев и число их в каждой группе по длине.
Нормальный выступ бруса М / - расстояние от внутренней рабочей грани рельса до конца бруса можно принять равным 615 мм.
Местоположение брусьев большей длины, чем предыдущие, определяют чаще всего графически при выполнении чертежа эпюры стрелочного перевода в масштабе.
Образец оформления эпюры приведен на рисунке 3.7.
Рисунок 3.6. – Схема раскладки брусьев под обыкновенным стрелочным переводом
29
Рисунок 3.7 – Схема эпюры стрелочного перевода типа Р65 марки 1/11
3.5 Неисправности стрелочного перевода
При разработке данного раздела рекомендуется руководствоваться /11/. В данном разделе необходимо указать все возможные неисправности стрелочного перевода.
4 Организация работ по очистке путей и уборке снега
Снегозаносимые участки пути характеризуются двумя признаками: категорией заносимости, зависящей от поперечного профиля земляного полотна; степенью заносимости, определяемой количеством снега, м3/м пути, приносимого к пути с вероятностью повторения один раз в 15—20 лет.
Категорией снегозаносимости руководствуются при определении очередности защиты пути от снежных заносов, степенью снегозаносимости — при выборе и проектировании типа и снегосборной способности снегозащитных ограждений.
В зависимости от категории снегозаносимости должны ограждаться:
в первую очередь заносимые места I категории — выемки глубиной от 0,4 до 8,5 м, нулевые места на косогорах, участки, на которых пути расположены в разных уровнях, территории станций и узлов;
во вторую очередь заносимые места II категории — выемки глубиной до 0,4 м и нулевые места;
30