УПП2КУРС / 1 семестр / ПУТИИИ СООООБЩЕНИЯ / курсовик / файлы / 2_glava_22_10_16

25

2. Расчет основных параметров обыкновенного стрелочного перевода, укладываемого в стесненных условиях

2.1 Конструктивная схема обыкновенного стрелочного перевода

Основными элементами современного одиночного обыкновенного стрелочного перевода являются: стрелка, комплект крестовинной части, соединительные пути, подрельсовое основание (рисунок 2.1)

1 – рамные рельсы; 2 – остряки; 3 – переводной механизм; 4 – контррельсы;

5 – усовики; 6 – сердечник крестовины

Рисунок 2.1 – Конструктивная схема обыкновенного стрелочного перевода

2. Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода

Основными характеристиками обыкновенного стрелочного перевода (рисунок 2.2) являются /2/:

α – угол между рабочими гранями крестовины;

tgα = 1/N – марка крестовины;

ЦП – центр стрелочного перевода, т. е. точка пересечения осей прямого и бокового путей;

С – математический центр крестовины, т. е. точка пересечения рабочих граней сердечника;

Рисунок 2.2 – Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода

β_н–начальный угол криволинейного остряка;

β – полный стрелочный угол;

L_п – полная длина перевода;

L_т – теоретическая длина перевода;

– большие полуоси перевода;

– малые полуоси перевода;

R₀ – радиус криволинейного остряка;

R – радиус переводной кривой;

– длина криволинейного остряка;

– длина прямолинейного остряка;

m₁ – передний вылет рамного рельса;

– длина рамного рельса;

h – передний вылет крестовины;

p – задний вылет крестовины;

y₀ – ордината в корне остряка;

d – прямая вставка;

S₀ – ширина колеи в стрелочном переводе.

2.3 Расчет основных параметров и разбивочных размеров обыкновенного стрелочного перевода, укладываемого в стесненных условиях

2.3.1 Расчет радиуса переводной кривой, длины прямой вставки, малых и больших полуосей стрелочного перевода

Если при укладке стрелочных переводов в стесненных условиях необходимо уменьшить теоретическую длину типового перевода (см. таблицу 2.1) более чем на 250 мм, следует выполнить перерасчет его основных параметров и разбивочных размеров.

Таблица 2.1 – Основные характеристики обыкновенных стрелочных переводов

Тип рельсов стрелочного перевода	Р50
Марка крестовины 1/N	1/11
Длина криволинейного остряка l0, мм	6 515
Начальный угол остряка βн, рад	0,0118852
Радиус остряка R0, мм	297 259
Передний вылет рамного рельса m1, мм	4323
Длина рамного рельса lрр, мм	12 500
Передний вылет крестовины h, мм	2 650
Задний вылет крестовины p, мм	2 300
Полная длина стрелочного перевода Lп, мм	33 525

Теоретическая длина стрелочного перевода с учетом уменьшения его длины на Δ (равное 750 мм), определяется по формуле:

(2.1)

При этом практическая длина стрелочного перевода после его укорочения станет равной:

(2.2)

Спроектировав расчетный контур АС (см. рисунок 2.2) на вертикальную и горизонтальную оси, получим систему уравнений:

(2.3)

Решив систему уравнений, определим радиус переводной кривой R и длину прямой вставки d:

, (2.4)

(2.5)

В уравнениях (2.4) – (2.5) еще не определенными являются , и .

Ордината в корне остряка вычисляется по формуле

(2.6)

Проекция криволинейного остряка на рамный рельс – по формуле

(2.7)

Полный стрелочный угол

. (2.8)

Длина заднего вылета рамного рельса определяется по формуле:

(2.9)

Вычисления:

Угол крестовины:

Найдя неизвестные величины, подставляем их в уравнения (2.4) – (2.5):

Малые полуоси стрелочного перевода согласно расчетной схеме (см. рисунок 2.2) определяются по формулам:

(2.10)

. (2.11)

Соответственно большие полуоси:

, (2.12)

, (2.13)

2.3.2 Определение ординат для разбивки переводной кривой стрелочного перевода

При разбивке переводной кривой за начало координат принимается точка А, расположенная на рабочей грани рамного рельса против корня остряка (рисунок 2.3).

Координаты конца переводной кривой определяются по формулам

, (2.14)

. (2.15)

=14484,4 мм,

Рисунок 2.3 – Расчетная схема для определения ординат переводной кривой

Координаты промежуточных точек определяются следующим образом. По оси абсцисс значения x_iназначаются с шагом 2000 мм от x₀=0 до x_k, а ординаты определяются по формуле

, (2.16)

где γ_i определяется из зависимости

. (2.17)

Расчеты удобно проводить в табличной форме (таблица 2.2).

Таблица 2.2 – Расчет ординат переводной кривой

0	0	0,0337957	0,999429	148,8
2000	0,007835	0,0416303	0,999133	224,3
4000	0,015669	0,0494650	0,998776	315,5
6000	0,023504	0,0572996	0,998357	422,4
8000	0,031339	0,0651342	0,997877	545,1
10000	0,039173	0,0729688	0,997334	683,5
12000	0,047008	0,0808035	0,996730	837,7
14000	0,054842	0,0886381	0,996064	1007,8
14484,4	0,05674	0,0905356	0,995893	1051,4

, (2.18)

Составим таблицы тригонометрических функций рассматриваемых углов:

Таблица 2.3 – значение тригонометрических функций угла α

tgα =	α, рад	Sinα	cosα	tgα =	tg
				0,090909	0,045361

Таблица 2.4 – значение тригонометрических функций углов β и β_н

β, рад	cos β	sin β	cos(α- β)	cosβн	sinβн	tg β
						0,033815

2.3.3 Определение длин рельсовых нитей стрелочного перевода

Исходными данными для определения длин рельсовых нитей укороченного стрелочного перевода являются основные размеры рамных рельсов, остряков, крестовины и всего стрелочного перевода, приведенные в таблице 2.1. и получены расчётом значения L_T, L_ПУ, R с учётом уменьшения его длины на Δ.

Длины рельсов соединительной части определяются из геометрических соображений. При этом положение стыков в конце стрелки определяются длиной рамного рельса и остряка (рисунок 3.2).

Стыки в начале и в хвосте крестовины определяются её длиной; на внешних рельсовых нитях стыки находяься на перпендикуляре к оси каждой из путей.

Соединительные пути между срелкой и крестовиной должны быть разделены на две части так, чтобы рельсы, примыкающие к стрелке l₁ ,l_3, l_{5 И} l_7, были по возможности кратными длине цельного рельса или частям целых рельсов (25 м, 12,5 м или 6,25 м). Длины других рельсов вычисляются по формулам:

, (2.19)

, (2.20)

, (2.21)

(2.22)

где = 8 мм – типовой стыковой зазор;

= 8 мм – типовой стыковой зазор в клееболтовом изолирующем стыке;

= 5 мм – стыковой зазор в корне остряка;

= 0 мм – стыковой зазор в стыках крестовины по требованию условий текущего содержания;

– ширина головки рельса, для рельсов Р50 = 72 мм.

Вычисления:

4525,7 мм.

мм.

После этих расчётов может понадобится окончательна корректировка длин рельсов.Прежде всего необходимо иметь в виду, что рельсовые рубки должны быть по возмжности длинными и во всех случаях не короче 4,5 м.

Если вычеслинные по формулам (2.19), (2.20), (2.21), (2.22) какие-то рельсы, например окажутся короче 4,5 м, то все рельсы с чётной нумерацией : ,,, необходимо удлинить на 6,25 м или 12,5 м , а прилегающие к ним рельсы стандартной длины ,,, сделать короче на эти же 6,25 или 12,5 м.

Поскольку короче 4, 5 м, то удлиняем все рельсы с чётной нумерацией на 6,25 м. Прилегающие рельсы с нечётной нумерацией делаем короче на 6, 25 м. Получим:

В соответствии с рисунком 2.2, наружная рельсовая нить прямолинейного соединительного пути состоит из двух рельсов и клееболтового изолирующего стыкового зазора между ними:

(2.23)

20 270,0 мм.

Внутрення рельсовая нить криволинейного соединительного пути также состоит из двух рельсов и и клееболтового изолирующего стыкового зазора между ними:

(2.24)

Внутрення нить прямолинейного соединительного пути состоит из двух рельсов и клееболтового изолирующего стыкового зазора между ними:

(2.25)

м.

Наружная нить криволинейного соединительного пути состоит из друх рельсов и и клееболтового изолирующего стыкового зазора между ними:

(2.26)

В заключение подраздела необходимо определить положение предельного столбика относительно центра перевода по координатам:

(2.27)

где E – ширина междупутья, принимается равной 4100 мм.

(2.28)

2.4 Построение схемы геометрических размеров обыкновенного стрелочного перевода

На основе полученных расчетом величин и принятых типовых значений вычерчиваем схему стрелочного перевода в масштабе 1:50. На схему наносится ось прямого пути перевода, отмечается на ней центр перевода ЦП, от него в принятом масштабе откладываются осевые размеры a₀, b₀, a, b. Затем в рабочих гранях рельсов вычерчивается стрелочный перевод, на котором отмечаются стыки. Наружная нить переводной кривой наносится на схему по ординатам y_i, внутренняя – на расстоянии, равном ширине колеи S₀.

2.5 Установление ширины колеи

Ширину колеи устанавливают в следующих ответственных местах стрелочного перевода (рисунок 2.4):

• в переднем стыке рамного рельса – S_рр;

• у острия остряков – S₀;

• в корне остряков по прямому и боковому путям стрелочного перевода – , ;

• в середине переводной кривой – S_пк;

• в крестовине – S_к.

Из условия вписывания ходовой тележки локомотива и взаимодействия колес с элементами стрелочного перевода нормальная ширина колеи на обыкновенном стрелочном переводе равна 1520 мм.

Рисунок 2.4 – Ширина колеи в ответственных местах стрелочного перевода

В курсовой работе ширина колеи в характерных сечениях для марки стрелочного перевода марки 1/11 с рельсами Р65 принята по типовым значениям по данным таблицы 2,5, то есть: S_рр = 1520 мм, S₀ = 1528 мм, = 1521 мм, = 1520 мм, S_пк = 1520 мм, S_к = 1520 мм.

Таблица 2.5 – Ширина колеи в ответственных местах стрелочного перевода для колеи 1520 мм

Марка крестовины	Тип стрелочного перевода	Ширина колеи, мм
		В переднем стыке рамного рельсаSрр	У начала остряковS0	В корне остряка			В середине переводной кривойSпк		В крестовинеSк
				По прямому пути	По боковому пути
1/22	Р65	1520	1521	1520	1520	1520		1520
1/18	Р65,Р50	1520	1521	1520	1520	1520		1520
1/11	Р75,Р65	1520	1524	1521	1520	1520		1520
1/9	Р65	1520	1524	1521	1520	1524		1520
1/11	Р50	1520	1528	1521	1520	1520		1520
1/9	Р50	1520	1528	1521	1520	1524		1520

На схеме указываются:

.

На рисунке 2.5 приведена схема геометрических размеров стрелочного перевода марки 1/11, укороченного на 750 мм.

На рисунке 2.6 представлен разрез крестовины по математическому центру.

Рисунок 2.6 – Разрез крестовины по математическому центру

2.6 Требования ПТЭ к содержанию стрелочных переводов

Не допускается эксплуатировать стрелочные переводы и глухие пересечения, у которых допущено хотя бы одна из следующих неисправностей:

1) разъединение стрелочных остряков и подвижных сердечников крестовин с тягами;

2) отставание остряка от рамного рельса, подвижного сердечника крестовины от усовика на 4 мм и более, измеряемое у остряка и сердечника тупой крестовины против первой тяги, у сердечника острой крестовины – в острие сердечника при запертом положении стрелки;

3) выкрашивание остряка или подвижного сердечника, при котором создается опасность набегания гребня, и во всех случаях выкрашивание длиной: на главных путях – 200 мм и более, на приемо-отправочных путях – 300 мм и более, на прочих станционных путях – 400 мм и более;

4) понижение остряка против рамного рельса и подвижного сердечника против усовика на 2 мм и более, измеряемое в сечении, где ширина головки остряка или подвижного сердечника поверху 50 мм и более;

5) расстояние между рабочей гранью сердечника крестовины и рабочей гранью головки контррельса менее 1472 мм;

6) расстояние между рабочими гранями головки контррельса и усовика более 1435 мм;

7) излом остряка или рамного рельса;

8) излом крестовины (сердечника, усовика или контррельса);

9) разрыв контррельсового болта в одноболтовом или обоих в двухболтовом вкладыше.

Вертикальный износ рамных рельсов, остряков, усовиков и сердечников крестовин и порядок их эксплуатации при превышении норм износа устанавливается в соответствующей инструкции МПС России.

Вывод: таким образом, была изучена схема стрелочного перевода, рассчитаны основные параметры и разбивочные размеры обыкновенного стрелочного перевода , укладываемого в стесненных условиях, построена схема геометрических размеров стрелочного перевода типа Р50 марки 1/11 с укорочением на 750 мм. Обозначены основные требования ПТЭ к содержанию стрелочных переводов. Построен поперечный разрез крестовины сборной.