2.2. Определение ширины колеи.

Ширина рельсовой колеи определяется из условия вписывания тележек подвижного состава в кривые соответствующего радиуса. Оптимальную ширину колеи свободного вписывания определяем по расчетной схеме Холодецкого, при этом считаем, что задняя ось жесткой базы устанавли-вается в радиальное положение. Центр поворота жесткой базы (обозн. 0) в этом случае находится близко к середине задней оси жесткой базы.



Схема заклиненного вписывания двухосной тележки в кривую
Оптимальную ширину колеи в этом случае определяем по формуле:

S_опт = q_max+f_н - ∑η₁+4, (2.4)

где q_max-максимальная ширина колёсной пары (q_max=1507мм);

f_н – стрела изгиба наружной рельсовой нити на длине, равной длине двух жёстких баз – это расстояние между двумя крайними осями;

∑ η₁ – это сумма поперечных изгибов крайних осей тележки;

4 – допуск на сужение колеи;

f_н = (L_ж + b)²/2R, (2.5)

где L_ж – длина жёсткой базы, (L_ж=300см);

b – расстояние от оси одной колёсной пары до точки касания гребня колеса с рельсом (забег колеса);

b = (L_ж∙r_к/2R)∙tgτ, (2.6)

где r_к – радиус колеса, r_к=62,5 (см);

τ – угол наклона внешней грани гребня колеса к горизонту, τ=70º;

q_max = 1507мм, L_ж = 3000, r_к = 625(мм),

b = ((3000·625)/1400000)∙tg70 = 3,7 (мм),

f_н = ((3000+3,7)²/2∙700000) = 6,4 (мм),

S_опт = 1507+6,4-0+4 =1517,7 (мм).

Ширина колеи заклиненного вписывания для двухосной тележки определяем по формуле:

S_зак = q_max+f_н – f_вн, (2.7)

f_н = (L_ж+2b)²/8R, (2.8)

f_вн = (L_ж - 2b)²/8R, (2.9)

b = (L_ж∙r_к/2R)∙tgτ. (2.10)

Минимально допустимая ширина колеи определяется из условия недопущения заклиненного вписывания тележки:

S_min = S_зак + δ_min, (2.11)

где S_зак – ширина колеи при заклиненном вписывании;

δ_min – суммарный минимальный зазор между гребнями колёс и головкой рельса на расчетном уровне (δ_min=5мм);

δ_min

---

– 5мм,

b = ((3000·625)/2∙700000)∙ tg70= 3,7 (мм),

f_вн = (3000-2·3,7)²/8∙700000 = 1,6 (мм),

f_н = ((3000+2·3,7)²/8∙700000) = 1,6 (мм),

S_зак = 1507+1,6-1,6 = 1507(мм),

S_min = 1507+5 = 1512 (мм).

Вид вписывания, который обеспечивает номинальная ширина колеи в данной кривой, определяется путем сравнения с ней расчетных значений ширины колеи. Согласно ПТЭ номинальное значение ширины колеи равно:

При R=700 м [S_мах]=1520 мм

S_min < [S_мах], следовательно, окончательно принимаем номинальную ширину колеи (1520 мм)

2.3. Проектирование переходных кривых

Прямые и круговые кривые во избежание внезапного возникновения центробежной силы плавно сопрягают с помощью переходных кривых (ПК). Основное назначение переходных кривых заключается в обеспечении плавного изменения центробежных сил при входе и выходе экипажа из круговой кривой (КК).На их протяжении осуществляются плавные отводы, вызванные наружной рельсовой нитью и уширением колеи в круговой кривой.

Длина переходной кривой l_о определяется из условия равномерного отвода возвышения:

l_о = h_о/(i), (2.12)

где h_о – расчётное возвышение;

i – нормативный уклон отвода возвышения, i=0,0008 при υ_max =80 км/ч.

l_о =25 /0,0008 = 31250 (мм) = 31,25 (м).

Расчётная длина переходной кривой округляется в большую сторону до значения кратного 10 м.

l_о = 40 (м).

Определяем угол поворота линии в пределах переходной кривой:

φ_о = l_о/2R, (рад) (2.13) φ_о = 40/2∙700 = 0,03 (рад)=1,6 (град.)

Проверяем возможность разбивки КК по зависимостям:

2φ_о<β, β = 18,65º , 3,2<18,65

L_к.к=R(β - 2φ_о)>30 (м), (2.14)

L_к.к=700(0,326 - 2∙0,03) = 186,2 (м).

Определяем обобщенный параметр переходной кривой

C = R ∙ l_о, (2.15)

С=700∙40 =28000

Координаты х и у определяем по формуле:

x_к ≈ l_о, (2.16)

y_к ≈ l_о/(6R), (2.17)

Расчет промежуточных координат ПК ведем в табличной форме.

Таблица 2.1

xi	yi = xi3/(6C)
0	0
5	0,00074
10	0,00595
15	0,02
20	0,0476
25	0,093
30	0,16071
35	0,2552
40	0,38095

---

По результатам расчётов строим график переходной кривой.

2.4. Расчёт числа и порядка укладки укороченных рельсов на внутренней нити кривой

В связи с тем, что в пределах кривых радиус внутренней рельсовой нити несколько меньше радиуса наружной рельсовой нити, то длина внутренней нити меньше наружной рельсовой нити.

Для компенсации этой разницы и обеспечения укладки рельсовой нитей с положением стыков по одной нормали к продольной оси пути по внутренней нити кривой укладывают укороченные рельсы.

В виду невозможности обеспечить точное расположение «понаугольнику» стыков по внутренней и наружной нитям допускается забег на величину не более половины принятого стандартного укорочения ±К_i.

В курсовом проекте для выбора величины К_i руководствуются длиною рельса и величиной R кривой.

В РФ приняты следующие типы укорочения:

- при длине рельса 12,5, укорочение К₁=40мм, К₂=80мм, К₃=120мм;

- при длине рельса 25м, К₂=80мм, К₄=160мм;

Минимальная величина стандартного укорочения К₂=80мм соответствует R≥500 м, а при R<500 м –К₄=160мм. Так как заданный R=900 м, а длина рельса 25 м, то принимаем стандартное укорочение К₂=80мм.

Рассмотрим расчёт количества рельсов нормальной длины, укладываемых на наружную рельсовую нить.



Точка НПК₁ делит рельс на две части, где а₁ – это часть рельса находящегося в прямом участке, а₂ – это часть рельса, находящаяся в переходной кривой.

В учебных целях а₂ принимаем в пределах 1–24 м (а₂=10 м), тогда

а₁=25,01-а₂ (2.18)

а₁ = 25,01 – 10= 15,01 (м)

Определяем количество рельсов нормальной длины на наружной нити, укладываемых в пределах 1^ой переходной кривой по формуле:

n₁ = (L_о – а₂)/25,01, (шт) (2.19)

n₁ = (40-10)/25,01 = 1,20 (шт)

Остаток при делении 0,2 есть b₁ – это часть длины последнего рельса переходной кривой. b₁ =25,01·0,2=5,002 (м).

b₂ – длина последнего рельса переходной кривой, перешедшая на круговую кривую.

b₂ = 25,01 – b₁, (м) (2.20)

b2 = 25,01 –5,002 = 20,008 (м)

Определяем количество рельсов в пределах круговой кривой:

n₂ = (L_кк. – b₂)/25,01, (шт) (2.23)

n₂ = (186,2 – 20,008)/25,01 = 6,65 (шт)

Остаток при делении 0,65 есть с

---

₁ – часть длины последнего рельса круговой кривой, находим с₂ – длину последнего рельса круговой кривой, перешедшую на вторую переходную кривую.

с₁=25,01·0,65=16,26 (м)

с₂ = 25,01 – 16,26 = 8,75 (м)

Определяем количество рельсов нормальной длины на наружной нити, укладываемых в пределах 2^ой переходной кривой по формуле:

n₃ =(l_о – C₂)/25,01, (шт) (2.24)

n₃ = (40 – 8,75)/25,01 =1,25 (шт)

Остаток при делении 0,25 есть d₁ –часть длины последнего рельса второй переходной кривой. Находим d₂ – вторая часть рельса, находящаяся на прямом участке пути.

d₁ = 25,01·0,25=6,25 (м)

d₂ = 25,01 – d₁, (м) (2.25)

d₂ = 25,01 – 6,25 = 18,76 (м)

Проверяем правильность расчёта и укладки количества рельсов стандартной длины:

N = (a₁ + L_кк + 2l_о + d₂)/25,01, (шт) (2.26)

N = (15,01+186,2+2·40+18,76)/25,01 = 12 (шт)

Для определения количества и порядка укладки укороченных рельсов по внутренней нити в начале определяем суммарное укорочение внутренней нити на рассматриваемой системе кривых по формуле:

Е_п = (S_о/R)(l_о+L_кк), (мм) (2.27)

S_о – расстояние между осями головок рельсов (1600 мм),

Е_п =(1,6/700)·(40+186,2) =0,498 (м)

Определяем потребное укорочение одного рельса по формуле:

К_р = S_о(l_нр/R), (мм) (2.28)

l_нр =25,01 (м)

К_р =1,6·(25,01/700)=0,057 (м)

Так как принятое стандартное укорочение равно 80мм, то длина укороченного рельса равна 25,01-0,08=24,93 (м).

Находим общее число укороченных рельсов:

N_у = Е_п/К₂, (2.29)

где Е_п-полное суммарное укорочение в пределах ветки;

К₂ - стандартное укорочение, принятое 80мм.

N_у = 0,498/0,08=6,22 (шт)

Составляем таблицу 2.1.

Для расчёта укорочения в переходной кривой применяется формула:

Е_пк=S_о((l_пк²-l_пк-1²)/2с), (2.30)

где l_пк –участок ПК от начала или конца ее, включая рельс, для которого определяется укорочение;

l_пк-1 –участок ПК от начала или конца ее, за вычетом длины этого редьса.

Для расчёта укорочения в круговой кривой применяется формула:

---

Е_кр = S_о(l_о/R) (2.31)
Забег или отставание считается по формуле

З_п=З_п-1+Е-К, (2.32)

где З_п - это забег в рассматриваемом стыке;

З_п-1 – это забег в предыдущем стыке со своим знаком, («+», «-»);

Е – расчётное укорочение рельса или его части на рассматриваемом участке;

К – стандартное укорочение рельса, принятое равным 80 (мм).

Если ∑(З_п-1+Е) не превышает половины стандартного укорочения, то величина К в данную формулу не вводится, и в этом случае на внутреннюю нить укладывается нормальный рельс.

Таблица 2.1. Расчет числа и порядка укладки укороченных рельсов

Границы элементов пути в плане	Номера рельсов	Длина рельсов, м	Расчетные укорочения элементов пути, мм	Забеги или отставания стыков, мм	Порядок укладки рельсов
Прямая	1(а1)	-	-	-	-
НПК1 КПК1	1(а2)	10	1,6(102 - 02)/56=2,9	0+2,9=+2,9	нормаль-ный
	2	25,01	1,6(35,012 - 102)/56=32,16	0,84+9,47= +10,3	Нормальный
	3(в1)	5,002	1,6(40,022 – 35,012)/56=10,7	-10,03+10,7+45,7-80=-13,6	Укороченый
НКК	3(в2)	20,008	1,6(20,008/0,7)=45,7
	4	25,01	1,6(25,01/0,7)=57,2	-13,6+57,2-80= -36,4	Укороченный
	5	25,01	1,6(25,01/0,7)=57,2	-36,4+57,2=20,8	Нормально
ККК	6	25,01	1,6(25,01/0,7)=57,2	+20,8+57,2-80=-2	Укороченный
	7	25,01	1,6(25,01/0,7)=57,2	-2+57,2-80= -24,8	укоро-ченный
	8	25,01	1,6(25,01/0,7)=57,2	-24,8+57,2= +32,4	нормаль-ный
	9	25,01	1,6(25,01/0,7)=57,2	+32,4+57,2-80= +9,6	укоро-ченный
	10(с1)	16,26	1,6(16,26/0,7)=37,2	+9,6+37,2 +2,2-80=-31	Укороченный
КПК2 НПК2	10(с2)	8,75	1,6(8,752 - 02)/56=2,2
	11	25,01	1,6(33,762 – 8,752)/56=30,38	-31+30,38=-0,62	Нормально
	12(d1)	6,25	1,6(40,012 – 33,762)/56=13,17	-0,62+13,17= +12,55	Нормально
Прямая	12(d2)	18,76	-	-	-

---

Смотрите также файлы

• Организация аварийноспасательных работ, связанных с тушением пожара на пятом этаже многоэтажного жилого дома.pptx

• Фотоэффект.docx

• Рекомендации по выполнению Задания 1.docx

• Анализ факторов снижения себестоимости предприятия.rtf

• Вопросы к экзамену Антикризисное управление.docx