3Расчет и проектирование одиночного обыкновенного стрелочного перевода

Согласно заданию на курсовой проект требуется произвести расчёт стрелочного перевода рельсов типа Р65 марки 1/11 со сборной крестовиной и начальным углом остряка β_н = 1⁰14’.

1. Определение длины крестовины, прямой вставки и радиуса

переводной кривой

Рисунок 3.1 – Основные геометрические размеры обыкновенного стрелочного перевода

Размеры крестовины по рабочим граням рельсов, для сборной крестовины, типа общей отливки сердечника с изнашиваемыми частями усовиков, (рисунок 3.2) вычисляют по формулам:

n=l_н/2 + d₁/[2∙tg(α/2)]; (3.1)

m=d₂/[2∙tg(α/2)], (3.2)

где l_н – длина накладки, для рельсов типа Р65;

d₁ – расстояние между рабочими гранями усовиков, измеренное по

оси первого болтового отверстия, обеспечивающее постановку

болта изнутри усовиков, для рельсов типа Р65;

d₂ – расстояние между рабочими гранями сердечника крестовины в ее

хвосте, обеспечивающие примыкание к нему рельсов с зазорами

между их подошвами, для рельсов типа Р65.

При tg(α/2) = 0,045361, d₁= 250 мм, d₂=230 мм, l_н =800 мм:

n=800/2 + 250/(2∙0,045361) = 3156 мм,

m=230/(2∙0,045361)=2535 мм.

Осевые размеры крестовины определяются по формулам:

n^’=n∙cos(α/2); (3.3)

m^’=m∙cos(α/2), (3.4)

При cos(α/2)=0,998973:

n^’=3156∙0,998973=3153 мм,

m^’=2535∙0,998973=2532 мм.

Определение длины прямой вставки осуществляется по формуле

к =n + 1000 мм, (3.5)

к =3156 + 1000=4156 мм.

Радиус переводной кривой определяется по формуле

R=(S₀ – к∙sinα)/(cosβ_н – cosα), (3.6)

где к – длина прямой вставки, мм;

S₀ –ширина рельсовой колеи, S₀=1520 мм;

β_н – начальный угол остряка, β_н=1⁰14’.

При S₀=1520 мм, sinα =0,090536, cosα =0,995893, cosβ_н=0,999768, к=4156 мм:

R=(1520 – 4156∙0,090536)/(0,999768 – 0,995893)=295132 мм.

2. Определение длины остряков и рамного рельса

Рисунок 3.4 – Расчетная схема для определения длины остряка

Длина кривого остряка определяется по формуле

l₀ = (π/180)Rφ=0,017453Rφ, (3.7)

При этом

φ = β – β_н ; (3.8)

β = arcos(cosβ_н – y₀/R); (3.9)

y₀ = t + b_г + z; (3.10)

где y₀ – ордината в корне остряка;

t – минимальный желоб между рабочей гранью рамного рельса и

нерабочей гранью кривого остряка в отведенном положении

(принимается 64 мм);

b_r – ширина головки остряка, равная 73 мм;

z – стрела изгиба кривого остряка, измеренная до его рабочей грани

от горизонтали, проведенной из корня остряка в месте

минимального желоба между рабочей гранью рамного рельса и

нерабочей гранью остряка.

Величину z можно определить с достаточной степенью точности для практических расчётов по следующему приближенному соотношению

z/z_т ≈R/R_т , (3.11)

где z, z_т– стрелы изгиба кривого остряка соответственно проектируемого и

типового стрелочных переводов;

R, R_т–радиусы переводных кривых соответственно проектируемого и

типового стрелочных переводов.

При z_т =65 мм, R_т =1500000 мм, R=295132 мм, b_r=73 мм,t=64 мм, cosβ_н=0,999768, β_н=1,233333:

z =z_т∙R/R_т=65∙295132/1500000=13 мм.

Принимаем z =13 мм.

у₀ =64 +73 +13 =150 мм;

β =arcos(0,999768 – 150/295132)=2,204225;

φ =2,204225 – 1,233333=0,970892;

l₀ =0,017453∙295132∙0,970892 =5001 мм.

Длина прямого остряка, равная проекции криволинейного остряка на рабочую грань рамного рельса, определяется по формуле

l₀'=R(sinβ–sinβ_н), (3.12)

где β – стрелочный угол в корне остряка.

При sinβ=0,038461, R=295132 мм, sinβ_н=0,021524:

l₀^’ =295132∙(0,038461 – 0,021524) =4999 мм.

Длина рамного рельса составляет, (рисунок 3.5)

l_рр =q + l₀^’ +q₁, (3.13)

где q, q₁– соответственно передний и задний выступы рамного рельса, мм;

l₀^’– длина прямого остряка, мм.

Размеры переднего и заднего выступов рамного рельса определяют по формулам:

q =c₁ +n∙a–m₀; (3.14)

q₁ =б +c₁ + n₁∙a+c/2, (3.15)

где n, n₁ – соответственно число пролетов между опорами в пределах

переднего и заднего выступов рамного рельса ( n =3, n₁ =2);

m₀ – забег острия остряка за ось флюгарочного бруса, m₀ =41 мм.

При n =3, n₁ =2, m₀ =41 мм, а=500 мм, с₁=210 мм, с=420 мм, l₀^’=4999 мм:

q =210 +3∙500 – 41 =1669 мм;

q₁ =0 +210 +2∙500 +420/2 =1420 мм;

l_рр =1669 +4999 +1420 =8088 мм.

Рисунок 3.5 – Размеры рамного рельса