Основные размеры рельсов разных типов

Тип рельса	Масса кг/м	Н	а	h	С	В1	В2	В	d
Р75	74,41	192	55,3	104,4	32,3	71,3	75	150	20
Р65	64,72	180	45	105	30	72,8	75	150	18
Р50	51,67	152	42	83	27	70	71,9	132	16
Р43	44,65	140	42	71	27	70	70	114	14,5

Масса рельсов определяется из следующих соображений:

1) чем больше нагрузки на ось железнодорожного экипажа, скорости движения поездов и грузонапряженность линий, тем большей при прочих равных условиях должна быть масса рельса;

2) чем больше масса рельса, тем меньше при прочих равных условиях эксплуатационные расходы на грузонапряженных линиях.

В настоящее время имеются различные предложения по определению массы рельса эмпирически, в зависимости от ограниченного количества факторов. Профессор Г. М. Шахунянц предложил определять массу рельса в зависимости от вида подвижного состава, грузонапряженности линии, скорости движения поездов и статической нагрузки на ось локомотива по выражению, кг.

q = α · (1+ _max) · (1 + 0,012·V)^2/3 · Р₀^2/3 , (3.1),

где α – коэффициент, равный 1,20 для вагонов и 1,13 – для локомотивов;

Т_max – грузонапряжённость, млн т км/км в год;

V – скорость движения поездов, на которую рассчитывается конструкция пути, км/ч;

Р_о – статическая нагрузка на ось локомотива, тс.

Численные значения, входящие в формулу (3.1), можно брать из табл. 3.2, составленной профессором Г. М. Шахунянцем.

Таблица 3.2

Численные значения параметров

Т*max		V км/ч	(1+ 0,12V)2/3	Р0, тс	Р02/3
15	2,96	20	1,15	18	6,87
20	3,11	30	1,23	18	6,87
25	3,24	40	1,3	20	7,37
30	3,34	50	1,37	21	7,61
40	3,52	60	1,44	21	7,61
50	3,66	70	1,50	23	8,09
60	3,78	80	1,57	23	8,09
70	3,89	90	1,63	25	8,55
75	3,94	100	1,69	25	8,55
90	3,99	110	1,75	25	8,55
95	4,08	120	1,81	26	8,78
100	4,16	140	1,93	27	9,00
125	4,34	160	2,04	28	9,22
150	4,50	180	2,15	29	9,44
175	4,64	200	2,26	30	9,65
200	4,75	250	2,52	32	10,08

Т*_max в млн ткм/км в год

По формуле 3.1 определяется минимально необходимая масса рельса, а затем ее проверяют по следующим формулам:

А ≤ q / р _о ; (3.2)

В ≤ q / V ; (3.3)

С ≤ q / _max / λ_р), (3.4)

где λ_р – коэффициент учета качества рельсов:

λ_р = 1,00 – для термически неупроченных углеродистых рельсов;

λ_р = 1,5–2,0 – для термически упроченных рельсов.

Параметры А, В, С должны быть в указанных ниже, в пределах возможных их колебаний и обеспечивать перспективность применяемых рельсов.

Параметр А колеблется от 2 до 3 (в среднем 2,5). Параметр В находится обычно в границах от 0,31 до 0,59 (в среднем 0,46).

При этом надо иметь в виду, что нижние границы параметров А и В обычно соответствуют типу рельсов, обеспечивающему нормальную эксплуатацию пути, однако, с полным или почти полным исчерпанием своих резервов и поэтому требующему в ближайшее время усиления. Верхние границы параметров А и В соответствуют применению рельсов, обладающих значительными резервами, обеспечивающими возможность дальнейшего увеличения нагрузок на оси и скоростей движения поездов.

Параметр С, по рекомендациям А ЕА (США), находится в границах 28–31. В России, в соответствии с современной практикой, С = 24,4, что указывает на более интенсивное использование рельсов. Чем больше С, тем тяжелее рельсы при одной и той же грузонапряженности, тем выше единовременные вложения металла в рельсовое хозяйство и дороже стоимость верхнего строения пути, но тем меньше будут расходы на его содержание и ремонт. Поэтому для каждой страны значение параметра С определяется конкретными экономическими условиями данного времени. Параметр С не должен быть меньше 24,4.

Если хотя бы по одному из параметров А, В, С не удовлетворяются условия (3.2), (3.3), (3.4), то принимают такое большее значение, при котором будут удовлетворены все условия.

После такого определения подбирают ближайшие к нему массы стандартных типов рельсов, при этом расчетное значение должно быть в интервале между ними. Для приближенных расчетов ограничиваются принятием типа рельса, имеющего массу, более или менее соответствующую расчетной массе.

Если расчетная масса рельса окажется больше массы наиболее мощного типа рельсов (Р75), рассматривают варианты нетиповых решений.

Задание

1. Определить массу рельса, используя формулу профессора Г. М. Шахунянца

2. Вычертить поперечный профиль рельса своего типа в натуральную величину.

Исходные данные

Вариант	Тmax	V км/ч	Р0	Вариант	Тmax	V км/ч	Р0
1	20	70	21	11	40	80	20
2	40	90	21	12	75	90	23
3	50	110	25	13	70	120	26
4	40	80	20	14	60	110	23
5	60	100	26	15	30	70	21
6	50	100	23	16	60	90	25
7	30	70	21	17	75	110	25
8	50	80	23	18	40	80	20
9	70	110	25	19	70	100	25
10	90	110	26	20	75	120	25

Практическое занятие 4

Стрелочные переводы

Для соединения путей между собой применяют стрелочные переводы, которые благодаря своей конструкции, создают непрерывность рельсовой колеи и позволяют подвижному составу переходить с одного пути на другой.

Стрелочные переводы подразделяют на одиночные, двойные и перекрестные.

Одиночные стрелочные переводы делятся на обыкновенные, симметричные и несимметричные.