зжд методички / ждп
.pdfПри температурах больших, чем температура закрепления плети используется технология с предварительным изгибом плети,
при температурах меньших, чем температура закрепления плети используется технология с использованием натяжных устройств с достаточным подтягивающим усилием.
Вкурсовом проекте необходимо выполнить расчеты,
необходимые для выполнения работ по второй из названных технологий.
Восстановление дефектной плети электроконтактной сваркой при температурах рельсов ниже температуры закрепления или сварки плетей между собой можно выполнять без натяжного устройства, но с использованием ПРСМ с подтягивающими усилиями до 120 тс, из которых на растяжение плети для восстановления ее температуры закрепления на участке производства работ используется не более 70 Тс.
Для выполнения работ, включающих восстановление плети сваркой и восстановление температуры ее закрепления на участке производства работ необходимо определить длину участка производства работ по сварке, на котором необходимо восстановить температуру закрепления плети, рисунок 2.2.
lуч = lвст + 2 lд .
Поскольку изменение длины дышащего участка при изменении температуры равно половине изменения длины такого же участка в средней части плети, расчетная длина участка равна
l = lвст + lд .
Длину рельсовой вставки удобно принять из условия
lвст = l + ,
где l - расстояние между обрезанными концами плетей;
- запас рельсового металла на сварку одного стыка (40 мм при электроконтактной технологии).
направление движения ПРСМ
Nt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
В |
С |
|
|
D |
Е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lд |
|
lвст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
участок |
|
раскрепления |
|
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
плети |
|
|
|
|
Рисунок 2.2 - Эпюра температурных сил на концах плетей, примыкающих с обеих сторон к участку производства работ до
выполнения сварки
Длина дышащего участка в зависимости от разницы
температуры закрепления плети и температуры, при которой
производятся сварочные работы равна
lД Nt / r EF t / r ,
где Nt, - температурная сила, возникающая в плети при перепаде температур относительно температуры ее закрепления;
t – перепад температуры рельсовой плети при производстве
работ относительно ее температуры закрепления;
r – погонное сопротивление продольному сдвигу пути по
одной рельсовой нити, принимаемое для стабилизированного
балласта равным 12 кН/м , для нестабилизированного – 7 кН/м.
При |
перепадах температуры сварки |
относительно |
температуры |
закрепления плети на величины ∆t |
= 10; 15; 20 и |
250С, lд соответственно равны 29,2; 43,8; 58,4 и 70,0. |
|
|
Для того чтобы на участке производства сварочных работ l
ввести плеть в температуру ее закрепления, участок необходимо удлинить на величину
l l t .
Затем раскрепляем конец плети, примыкающий к месту сварки второго стыка в точке С (см. рисунок 2.2) на длине lр, равной
lp N l Nt N lД ,
ПРСМ t
где Nt EF t
NПРСМ = 70 Тс
После раскрепления плети на участке lр, укладываем рельсовую вставку и свариваем ее с концом плети в точке В.
Определяем общее удлинение раскрепленного конца плети,
необходимое для восстановления температуры закрепления на участке производства сварочных работ и на участке раскрепления
плети. |
|
|
∆lобщ = ∆l + ∆lр , |
где |
∆lр = α lр∆t . |
По результатам контрольной сварки получено, что при сварке одного стыка укорочение свариваемых рельсов за счет оплавления металла составляют около = 40 мм. Эту величину необходимо вычесть из ∆lобщ. Поэтому растягиваем конец плети ПРСМ на
(∆lобщ - ) и производим сварку. После завершения сварки
выдерживаем стык в течение 6 минут в сжатом состоянии. Затем сварочная головка убирается, сваренный стык обрабатывается.
Плеть на всем протяжении АЕ (см. рисунок 2.2) раскрепляется,
простукивается, а затем снова закрепляется с нормативной затяжкой болтов (шурупов). По завершении указанных работ сваренные стыки проверяются дефектоскопом и размечаются на расстоянии не менее
25,0 см от места сварки каждого стыка записываются их порядковые номера.
Дата сварки, температура рельса при сварке, длина участка раскрепления и величина удлинения плети для восстановления температуры закрепления ее на участке производства работ записываются в Журнал учета службы и температурного режима рельсовых плетей.
При восстановлении плети за счет замены дефектного участка рельсов длины вставок могут быть различными длиной до 10 м и более, в зависимости от вида, характера дефекта и местных условий.
Если плети предназначены для сварки между собой (при устройстве бесстыкового пути длиной в блок-участок или перегон), то они укладываются с небольшими вставками, как правило, длиной порядка 6,25 м.
В качестве примера рассмотрим сварку двух плетей при температуре на ∆t = 200С ниже температуры закрепления плети с помощью вставки длиной lвст = 10 м.
|
|
l l t 16мм , Nt EF t = 40,9 тс, NПРСМ = 70 тс |
|
Отсюда длина раскрепленного конца плети |
|||
l p |
|
68,4 40,9 |
58,4 = 81,4 + 58,4 = 149,8 м. |
|
|||
|
|
70 40,9 |
|
Общее удлинение раскрепленного конца плети
∆lр = α lр∆t = 11,8.10-6.149,8.20 = 35,5 мм;
∆lобщ = 16,0 + 35,5 = 49,5 мм.
С учетом укорочения рельсов при сварек но 40 мм разница
между необходимым удлинением плети и укорочением при сварке
составляет 9,5 мм, поэтому растягиваем конец плети ПРСМ на 9,5
мм, и производим сварку.
ЧАСТЬ III
РАСЧЕТЫ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ
2, с. 15-60
3.1.Определение возвышения наружного рельса в кривой.
3.2.Расчет основных элементов для разбивки переходной кривой.
3.3.Определение ширины колеи в кривой.
3.1. Определение возвышения наружного рельса в кривой
Возвышение устраивается в кривых участках пути радиусом 4000 м и менее. Максимальная величина возвышения не должна превышать 150 мм. Перерасчету подлежат возвышения в кривых, в которых наблюдается повышенный износ рельсов по одной из ниток, интенсивные расстройства по ширине колеи и направлению в плане, допускаемые скорости по возвышению и его отводу соответствуют друг другу, начало и конец отводов по кривизне и возвышению не совпадают более чем на 10 м, реализуемые скорости на 10-15% отличаются от максимальных, установленных дорожным приказом, или от ранее принятых при расчете возвышения, в том числе и из-за введения длительных ограничений скорости, а также в кривых на участках запланированных капитальных работ.
Величина возвышения в круговой кривой определяется начальником дистанции пути и утверждается начальником железной дороги.
Величина возвышения в кривой, мм, определяется по следующим формулам:
Для пассажирского поезда
h |
12,5 |
V2maxпас |
115; |
(1) |
|
|
|
||||
pпас |
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
для грузового поезда
h |
12,5 |
V2maxгр |
50 |
; |
(2) |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
pгр |
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
для потока поездов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
12,5 |
|
V2 |
пр |
, |
|
(3) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
pпот |
|
|
|
|
R |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где Vmax пас и Vmax гр – максимальные скорости, км/ч соответственно пассажирского и грузового поезда, установленные в кривой по приказу начальника дороги;
Vпр - приведенная скорость поездопотока, км/ч;
R – радиус кривой, м.
Из полученных величин возвышения принимается большее и округляется до значения, кратного 5 мм.
Точное значение приведенной скорости поездопотока Vпр для расчета возвышения по формуле (3) определяется по формуле
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
QiVi |
2 |
|
Vпр |
1 |
|
, |
||
n |
|
||||
|
|
|
Qi |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
где n- число поездов, отобранных из общего поездопотока для определения приведенной скорости потока;
Qi – масса 1-го поезда;
Vi – фактическая скорость движения i-го поезда.
На перегонах без резких переломов профиля допускается определение Vпр по формуле
|
|
K |
Vхп Г пас |
Vхг Г тр |
, |
V |
|||||
|
пр |
Г пас |
Г гр |
|
|
|
|
|
|
||
где К – коэффициент перехода к приведенной скорости от скоростей, взятых по режимным картам вождения поездов или полученным по тяговым расчетам;
Vхп и Vхг – ходовые скорости пассажирских и грузовых поездов;
Гпас и Ггр – годовые грузонапряженности брутто в пассажирском и грузовом движении по отчетным данным.
Коэффициент К определяется для одной - двух кривых участка сравнением скоростей по скоростемерным лентам и соответственно по режимным картам или тяговым расчетам. Для среднесетевых условий коэффициент перехода к режимным картам составляет 0,92,
ак тяговым расчетам – 0,85.
Взависимости от конкретных параметров пути в кривой, в том числе от интенсивности износа обеих рельсовых нитей, полученная расчетом величина возвышения при необходимости может корректироваться в пределах, не допускающих превышения нормативов предельных непогашенных ускорений, которые для
пассажирских поездов составляют 0,7 м/с2, а для грузовых 0,3 м/с2 . Проверку производят по формуле
нп V2 р minгр 0,00613h .
R
Рекомендуемое значение расчетной минимальной скорости
грузовых поездов V р min гр= 45 км/ч. Если нп -0,3 м/с2 , то должен быть проверен уровень реализуемых максимальных скоростей
грузовых и пассажирских поездов в кривой, что может быть сделано по специальной методике, утвержденной МПС, с учетом закладываемых в график движения резервов времени хода по участку пути. Максимальные скорости движения по кривой в приказе по дороге следует привести в соответствие с реализуемыми, не допуская избытка величины возвышения в кривой.
Вкривых, расположенных на участках рекуперативного торможения, рекомендуется для компенсации действия продольных сжимающих сил увеличивать полученное расчетом возвышение на величину до 20%, а кривых, расположенных на руководящих подъемах и близких к ним, для компенсации продольных растягивающих сил уменьшать полученное расчетом возвышение на величину до 15%. При этом должны соблюдаться нормативы по предельным непогашенным ускорениям.
Вразделе 3.1. на основе исходных данных табл. 1 необходимо определить расчетное возвышение наружного рельса в кривой.
3.2. Расчет основных элементов для разбивки переходной кривой
Длина переходной кривой l0 зависит от принятого уклона отвода возвышения i, скорости движения, допустимой величины
нарастания горизонтальных ускорений, допустимой скорости подъема колеса по наружному рельсу и т.д.
Допускаемое в различных эксплуатационных условиях значения отвода возвышения i , скорости подъема колеса по наружному рельсу, величины нарастания непогашенных поперечных ускорений , величины непогашенных ускорений нп приводятся в нормативных документах 3-5 .
В курсовом проекте допускается применять следующие нормативы: i = 0,001; нп = 0,7 м/с2; = 0,4 м/с3, скорость подъема колеса по наружному рельсу – 28 мм/с = 1/10 км/ч.
Из условия непревышения допустимого уклона i отвода возвышения наружнего рельса
l01 = h0 / i .
При скорости подъема колеса по наружному рельсу 28 мм/с = 1/10 км/ч h0/l0 = 1/(10 Vmax). Отсюда
l02 = 10 h0Vmax .
При = 0,4 м/с3 |
|
|
|
|
|
l03 = нп Vmax/(3,6 ) . |
|
||
Наибольшая |
из l01, l02 и |
l03 |
длина переходной кривой |
|
сравнивается со |
значением |
длины |
переходной кривой |
l 0, |
устанавливаемой СТНЦ-01-95 в зависимости от заданной величины радиуса R, категории линии и зоны скорости.
На новых скоростных железных дорогах, а также линиях I и II
категорий длины переходных |
кривых l определяются |
из |
|||
условия 3 : |
|
|
|
|
|
l |
|
hVmax |
, |
|
|
|
|
|
|||
0 |
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
где Vmax – скорость движения км/ч, наиболее быстроходного поезда в данной кривой;
h0 – возвышение наружного рельса, мм.
В трудных и особо трудных условиях, а также при проектировании дополнительных главных путей и усиления (реконструкции) существующих линий допускается принимать 3
l |
|
h0vmax |
, |
0 |
125 |
|
|
|
|
||
На особо грузонапряженных линиях, а также линиях I I I и IV категорий длину переходных кривых следует устанавливать по
табл. 6 (выписка из табл. 6 СТН Ц-01-95). |
|
Наибольшая из длин l01, l02, l03 и l 0 |
принимается за |
окончательное значение длины переходной кривой l0. Затем устанавливается новое значение крутизны отвода возвышения наружного рельса
i0 h0 /l0 ,
где h0 – величина рассчитанного в разделе 1 возвышения наружного рельса, мм;
l0 – окончательное значение длины переходной кривой, м.
Подсчитывается параметр кривой
C=Rl0 .
После установления длины переходной кривой определяются необходимые величины для разбивки переходной кривой (Рис.2):
Величина сдвижки p круговой кривой к центру
p |
l2 |
(1 |
l2 |
|
, |
|
0 |
0 |
) |
||||
24R |
112R2 |
|||||
|
|
|
|
расстояние m от тангенсного столбика сдвинутой круговой кривой до начала переходной кривой по формуле
m |
l |
|
|
|
|
|
|
l2 |
|
|
|
|
|
, |
|||||
|
0 |
|
(1 |
|
|
0 |
|
|
) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
120R2 |
|
|
|
|
|
||||||
значение абсциссы X0 и ординаты Y0 для конца переходной |
|||||||||||||||||||
кривой по формулам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l4 |
|
|
|
|
|
; |
||
0 l0 1 |
0 |
2 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40C |
|
|
||||||
|
|
|
|
l3 |
|
1 |
|
|
|
l |
4 |
|
|
||||||
Y0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
. |
|||||||
|
2C |
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
168C |
|
|
||||||||||||
Подсчет промежуточных ординат для Х=10м и 20м производится по формуле
YX 3 (1 2X 4 ) .
6C 35C2
Полная длина кривой определяется следующим образом
K 2l0 R β 2 ,, |
где |
l0 |
. |
|
2R |
||||
|
|
|