Расчет и проектирование стрелочного перевода. Капитальный ремонт железнодорожного пути

Проектируемый стрелочный перевод должен отвечать условиям движения поездов на заданной станции: нагрузкам на ось подвижного состава, грузонапряжённости участка и скорости движения по прямому и боковому путям стрелочного перевода. Чем выше нагрузка на ось и скорость подвижного состава, чем больше грузонапряжённость, тем мощнее должны быть рельсы и скрепления стрелочного перевода и надёжнее его

основание; чем выше скорость по боковому пути перевода, тем больше должен быть радиус переводной кривой и более пологой марка крестовины.

В зависимости от условий работы стрелочного перевода назначаются его конструктивные элементы: основание, которое может быть выполнено в виде переводных брусьев из различных материалов или железобетонных плит; конструкция остряков и крестовин.

Для участка с большой грузонапряжённостью и повышенными скоростями движения поездов рекомендуются: стрелочные переводы – с плитным железобетонным основанием, кривыми остряками, корневым креплением остряков накладочно-вкладышного типа или накладочного с гибкими остряками; крестовины – цельнолитые или сборные типа общей отливки сердечника с изнашиваемыми частями усовиков из высокомарганцовистой стали. Перспективными являются крестовины с подвижными элементами, позволяющими перекрыть вредное пространство в крестовине и уменьшить ударные воздействия колёс в этой зоне.

Основные геометрические размеры одиночного обыкновенного стрелочного перевода (рис.1) с радиусом переводной кривой, равным радиусу остряка (R=R0), связаны двумя расчётными уравнениями:

R×(sina - sinbH) + k×cosa = LT ; R(cosbH - cosa) + k×sina = s0

где R – радиус переводной кривой; a - угол крестовины; bН – начальный угол остряка; k – прямая вставка перед математическим центром крестовины; LT – теоретическая длина стрелочного перевода; s0 – ширина рельсовой колеи в крестовине, равная 1520 мм.

Рисунок 1.1 – Схема стрелочного перевода

1.2 Расчёт стрелочного перевода

Методика расчёта стрелочного перевода зависит от исходных данных. Основные формулы взяты из учебника [1] и методического указания [2].

Заданы:

- тип рельса Р50;

- начальный угол остряка bН = 1.2166667;

- марка крестовины 1/13;

Определим все размеры перевода, необходимые для проектирования его эпюры.

1.2.1 Определение длины крестовины

Размеры крестовин n и m по рабочим граням головок рельсов (рис.2) для цельнолитой крестовины вычисляют по формулам:

n = lH /2 + tГ /2×tg » lH /2 +tГ *N

m = (BП + bГ + 5) / (2×tg) » (BП + bГ + 5)×N

где n, m – длина передней и хвостовой частей крестовины; lH – длина накладки; BП – ширина подошвы рельса; bГ – ширина головки рельса; 2v – расстояние между подошвами рельсов в месте постановки первого болта; x –

расстояние от конца накладки до первого болтового отверстия; tГ—ширина желоба в горле крестовины.

Осевые размеры крестовины:

n’ = n*cos ; m’ = m*cos

Рисунок -1.2 Расчетная схема крестовины

Основные данные, необходимые для расчёта:

cos=0.999264,

BП = 132 мм, bГ = 70 мм, lH = 820 мм, 2v = 183 мм, х = 50 мм, N=13.

n = 820/2+(132-70+183)*13-50=3545 мм;

m = (132+70 + 5) *13 = 2691;

n’ = 3545* 0.999264= 3542 мм;

m’ = 2691*0.999264=2689 мм.

1.2.2 Определение радиуса переводной кривой

Примем радиус переводной кривой равным радиусу остряка, т.е. R = R0 (см.рис.1). Находим R с точностью до 1 мм, зная k и s0.

Длину прямой вставки k перед математическим центром назначим с таким расчётом, чтобы передний стык крестовины был от конца переводной кривой не ближе, чем на один метр:

k = n ± 1000 = 3545 + 1000 = 4545,мм.

Ширина рельсовой колеи в крестовине s0=1520мм.

R(cosbn - cosa) + k×sina = s0 ; sina = 0,076695; cosa = 0.997055.

Принимаем радиус переводной кривой R = 430827 мм.

1.2.3 Определение длины остряков

Кривой остряк. Из рисунка 4 видно, что длина остряка

l0 = (p / 180)×R×j = 0.017453×R×j.

При этом

j = b - bН ;

b = arccos (cosbH – y0 / R);

y0 = tmin + bГ + z ,

где y0 – расстояние между рабочими гранями рамного рельса и остряка в его корне (корневая ордината); tmin – минимальный желоб между рабочей гранью рамного рельса и нерабочей гранью кривого остряка в отведённом положении (принимается 67 мм); bГ – ширина головки остряка; z – стрела прогиба кривого

Рисунок 1.3 – Расчётная схема для определения длины остряка остряка, которая измеряется от горизонтали, проведённой из его корня в том месте, где желоб между остряком и рамным рельсом равен tmin

Для промежуточных значений радиусов величину z определим из приближённого соотношения

z / zC = R / RC

где z и zC – соответственно стрелы изгиба проектируемого и типового переводов; R и RC – соответственно радиусы остряков проектируемого и типового переводов.

z = zC×R / RC = 13×430827 / 300000 » 19 мм;

у0 = 67 + 70 + 19= 156 мм;

b = arccos (0.999774 – 156 /430827) = 1,964932;

j = 1,964232 – 1,2166667 = 0,748265°;

Тогда l0 = 0,017453×430827×0,748265= 5626 мм;

Прямой остряк. Длина прямого остряка равна проекции кривого остряка на рабочую грань рамного рельса и определяется по формуле:

l’0 = R×(sinb - sinbH).

l’0 = 430827×(0.034287 – 0.021233) = 5624 мм.

1.2.4 Определение длины рамного рельса

Длина рамного рельса (рисунок 5) равна:

lPP = q + l’0 + q1

где q, q1 – соответственно передний и задний выступы рамного рельса; l’0 – длина прямого остряка.

Рисунок 1.4 – Расчётная схема для определения длины рамного рельса

Передний и задний выступы рамного рельса определяют из условий раскладки шпал и брусьев под стрелкой. На участке q укладывают сначала шпалы с пролётом a, затем – два флюгарочных бруса, с расстояниями между ними 600 – 700 мм, и переводные брусья.

Размеры переднего и заднего выступов рамного рельса определяют по формулам:

q = c / 2 + n×a – x; q1 = c1 + d + n1 ×a + c / 2,

где n, n1 – число пролётов под q и q1 (примем n = 4 и n1 = 3); a – расстояние между осями брусьев, равное 510 мм; x – расстояние от начала остряка до оси флюгарочного бруса (равно 41 мм, что ясно из рисунка 6).

 Скачать реферат