Устройство и эксплуатация пути

t₄=

,

где l₃ – длина путеразборочного поезда, м,

где n_пл – число платформ под одним пакетом (при длине звена 12,5 м n_пл=2);

l_пл=14,6 – длина четырехосной платформы, м;

l_с=25 – длина звена, снимаемого краном, м;

n_c=6 – число звеньев в пакете путеразборочного поезда;

l_ук, l_мпл, l_лок – длина соответственно путеразборочного крана, моторной платформы, локомотива, м. Может быть принято l_ук=40 м, l_мпл=15 м, l_лок=30 м.

Интервал t₅ определяется временем, необходимым для разработки пути на длине 100 м,

t₅= 100 Н_с/l_c,

где Н_с – норма машинного времени на разработку одного звена, мин. Может быть принято Н_с= 1,9 мин/зв, l_c=25 м.

Время, необходимое  для укладки новой путевой  решетки с инвентарными рельсами:                t_у= ,

где l₀ – протяжение фронта работ в «окно» в звеньях путевой решетки;

m – норма машинного времени на укладку одного звена, мин;

k – коэффициент, учитывающий время на отдых и пропуск поездов.

Протяжение фронта работ  в «окно» в звеньях путевой  решетки:

l₀= l_фр/l_у,

где l_у =25 – длина звена новой путевой решетки с инвентарными рельсами, м.

Норма машинного времени m на укладку одного звена длиной 25 м может быть принята 1,9 мин/зв , k=1,15.

Время на приведение пути в исправное состояние:

t_с =t₆ +t₇ +t₈

где t₆=10 – время, необходимое на укладку рельсовых рубок, мин;

t₇ – время необходимое на выправку пути машиной ВПО-3000 на участке, занятом путевыми машинами после укладки последнего звена, мин,

t₇ =

,

l₄- длина путеукладочного поезда с учетом разрыва между головной частью и питающим составом, м,

n_y - число звеньев в пакете путеукладочного поезда, n_y=4 , n_пл=2;

l_и – интервал между головной частью и питающим составом путеукладочного поезда, на котором ведутся работы по сболчиванию стыков и рихтовке пути, м.

 l_и = ,

a=4 – число монтеров пути в бригаде по сболчиванию стыков;

l_y=25 – длина укладываемого звена, м;

l_р=25 – длина пути, занятого бригадой рихтовщиков, м;

l₅ – длина хоппер-дозаторной вертушки, м,

l₅=

W_щ – объем щебня, выгруженного в «окно», на 1км пути, м³;

W_хд – объем балласта в одном хоппер-дозаторе, м³;

l_хд =10 – длина одного хоппер-дозатора, м;

l_т  =10 – длина вагона для обслуживающего персонала, м;

l₅ =80 – длина ВПО-3000 с турным вагоном и локомотивом, м.

Можно принять  W_хд=32 м³.

Н_впо – норма машинного времени на выправку 1 км пути, мин;

Н_впо=35 мин;

t₈ – время для разрядки ВПО-3000 и вывода машин с перегона, мин,               t₈=15 мин.

График основных работ  в «окно» и схемы расположения машин и рабочих поездов с  указанием на схемах всех полученных расчетом величин приведены ниже.

Вычисления:

, k=1,15, l_у =25

Т₀=t_p+t_y+t_c,

t_p=t₁+t₂+t₃+t₄+t₅;        t₁=15 мин;   t₂= 15 мин;

t₃= ;

;

t₄= ;

t₅= 100*1,9/25=8 мин;

t_p=15+15+6+15+8=59 мин;

t_у=1,15*1,9*1240/25=108 мин;

t_с =t₆ +t₇ +t₈;

t₇ = ,

l_и = =50+1*25+25+25+50=175 м;

l₅=

t₇ =

t_с =10+38+15=63 мин;

Т₀=59+108+63=230 мин;

Необходимая продолжительность  «окна» Т₀=230 мин =3 часа 50мин. Схема основных работ в «окно» приведена на рис. 1, схема расположения машин и рабочих поездов - на рис. 2

1 — оформление  закрытия перегона, пробег машин  к месту работ и снятие напряжения с контактной сети; 2— время на зарядку ЩОМ-Д; 3— очистка щебня  щебнеочистительной  машиной  ЩОМ-Д;   4 —  разболчивание стыков; 5—снятие звеньев с пути; 6—планировка балластной призмы; 7—укладка звеньев новой путевой решетки; 8—сболчивание стыков; 9 — рихтовка пути с постановкой на ось; 10 —  выгрузка щебня из хоппер-дозаторов с дозировкой; 11 — выправка пути с уплотнением балласта машиной ВПО-300.

t₁=15 мин; t₂=15 мин; t₃=6 мин; t₄=15 мин; t₅=8 мин; t_p =59 мин; t_у =108 мин; t₆ = 10 мин; t₇=38 мин; t₈=15 мин; tc=63 мин; Т₀=230 мин.

 

 

Рис 1. График основных работ  в «окно»

 

 

 

Рис. 2.Схема расположения машин и рабочих поездов:

        1- щебнеочистительная машина; 2- путеразборочный поезд; 3- планировщик; 4- путеукладочный поезд; 5- хоппер-дозаторы; 6-выпровочно-подбивочно-отделочная машина l₁=70 м; 1₂=25м; 1₃=326м; 1₄=622м; 1₅=288м; 1₆=80м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчёт основных  параметров и размеров обыкновенного 

стрелочного перевода

3.1.  Основные  сведения

 

 

Основными элементами современного одиночного обыкновенного стрелочного перевода являются стрелка, комплект крестовиной части, соединительные пути, переводные брусья или другое подрельсовое основание.

Тангенс угла α крестовины называется маркой крестовины и стрелочного  перевода и обозначается 1/N. Здесь N – число марки.

Теоретической длиной одиночного обыкновенного стрелочного перевода называется расстояние, измеренное по направлению основного пути от острия остряка до математического центра острой крестовины, а полной (практической) длиной - расстояние от начала рамных рельсов до конца крестовины.

К основным параметрам стрелочного  перевода относятся начальный угол остряка и угол удара в остряк, форма переводной кривой, величины радиусов остряка и переводной кривой, марка перевода (крестовины) и т. д.

Основные параметры  отдельных элементов и в целом  стрелочного перевода определяются из условия обеспечения допустимых величин динамических эффектов взаимодействия подвижного состава и стрелочного  перевода.

Необходимо произвести: расчёт параметров стрелки с определением радиуса криволинейного остряка и стрелочных углов; расчёт размеров крестовины; расчёт основных геометрических размеров перевода в целом и его осевых размеров.

 

 

 

3.2. Расчёт стрелки

 

 

При расчёте стрелки принимается, что по форме в плане криволинейный остряк  делается секущего типа одинарной кривизны. В этом случае рабочие грани рамного рельса и остряка пересекаются в начале острия под углом , называемым начальным углом остряка. Угол между рабочей гранью рамного рельса и касательной, проведённой к рабочей грани остряка в корне, называется полным стрелочным углом. На протяжении всей длины рабочая грань остряка очерчивается одним радиусом .

При одинарной кривизне остряка радиус определяется по формуле

где - допускаемая скорость движения по боковому направлению, м/с;

 - допускаемое значение центробежного ускорения, возникающего при движении экипажа по криволинейному остяку на боковое направление.

Начальный угол остряка  определяется по формуле

где - максимальный зазор между гребнем колеса и рамным рельсом перед входом на стрелку = 0,036 м.

Полный стрелочный угол при остряках одинарной кривизны

Центральный угол определяется по формуле

где - длина криволинейного остряка, м.

Полная длина рамного  рельса зависит от длины остряка, принятого типа корневого крепления, а также от принятой и длины переднего вылета рамного рельса. Длина рамного рельса определяется по формуле

где m₁ – длина переднего вылета рамного рельса, m₂ – длина заднего толста рамного рельса, - проекция криволинейного остряка на рамный рельс. Проекция криволинейного остряка

где R₀ – радиус остряка, - полный стрелочный угол, - начальный угол остряка. Проекция обычно на 2-10 мм меньше длины остряка.

Длина переднего вылета рамного рельса m₁ назначается из условия раскладки брусьев под ней. Кроме того, эта длина должна быть такой, чтобы обеспечить отвод уширения колеи от начала рамного рельса до начала остряков с уклоном 0,001 – 0,002. Из условия раскладки брусьев длина переднего вылета определяется по формуле:

где С – нормальный стыковой пролёт: для рельсов Р75 и Р65 при стыке на весу С = 420мм, для рельсов Р50 С = 440 мм, - нормальный стыковой зазор, принимаемый в расчёте равным 8 мм, b – промежуточный пролёт между осями брусьев под стрелкой, принимаемый равным (0,9 1,0)а_пер; m₀ – расстояние от оси первого флюгарочного бруса до острия остряка, у современных переводов m₀ = 41 мм, n₁ – число промежуточных пролётов под передним вылетом рамных рельсов обычно принимаемое от 5 до 10, а_пер – расстояние между осями шпал на перегоне, желательно чтобы пролёт b был кратен 5 мм и не менее 500 мм.

При  n₁ = 5 10 длина переднего вылета m₁ получается достаточно большой и проверку на возможность отвода ширины колеи можно не производить.

 

 

 

 

Вычисления:

Исходные данные. Тип  рельсов Р50, =7,1 м., марка крестовины 1/11, конструкция крестовины – цельнолитая. м/с, = 0,5 м/с², =12,2 м/с². Расчёт стрелки:

                  

Возьмём  м, для Р50 С = 440 мм, m₀ = 41 мм n₁ = 5,  b = а_пер, а_пер =500 мм, = 8мм.

 

 

3.3. Расчёт размеров  крестовины

 

 

Теоретическая длина  крестовины определяется в зависимости  от её типа, конструкции и марки, а также из условия обеспечения  некоторых конструктивных требований.

Длина крестовины слагается из длин её передней и хвостовой частей.

Теоретическую (минимальную) длины передней части цельнолитой  крестовины принимают такой, чтобы  внешние накладки в стыке не заходили за первый изгиб усовиков, т.е. за горло  крестовины. Передний вылет крестовины определяется по формуле

где - ширина желоба в горле крестовины, определяемая из условия пропуска по крестовине экипажей с самой узкой насадкой колёс и предельно изношенными по толщине гребнями. В стрелочных переводах при ширине колеи S = 1520 мм желоб в горле принят равным 64 мм с допусками 2 мм; - длина двухголовой накладки; для рельсов типа Р75 и Р65 она равна 800 мм, типа Р50 – 820 мм; - угол крестовины.

Теоретическая (минимальная) длина Р_min хвостовой части крестовины

где 5 – конструктивное расстояние (в мм) между подошвами  рельсов в хвосте крестовины, обеспечивающее установку примыкающих рельсов без строжки их подошв; - ширина подошвы, - ширина головки в расчётной плоскости.

Значения углов  и их тригонометрические функции для ряда марок крестовин от  1/7 до 1/18 приведены в таблице 7.

Таблица 7

 

Марки крестовин	Углы  и их тригонометрические функции
		/2	sin	sin /2	cos	cos /2	tg	tg /2
1/7	80 7’48’’	403’54’’	0,14121	0,070889	0,989948	0,997484	0,142857	0,071068
1/8	707’30’’	3033’45’’	0,124034	0,062137	0,992278	0,998068	0,12500	0,062258
1/9	6020’25’’	4010’12,5’’	0,110431	0,055301	0,993884	0,998470	0,1111111	0,055386
1/10	5042’38’’	2051’19’’	0,099504	0,049813	0,995037	0,998759	0,10000	0,049875
1/11	5011’40’’	2035’50’’	0,090536	0,045315	0,995893	0,998973	0,090909	0,045361
1/12	4045’49’’	2022’54,5’’	0,083536	0,041558	0,996545	0,999136	0,08338	0,041594
1/13	4023’55’’	2011’57,5’’	0,0766964	0,0383765	0,9970544	0,999263	0,076923	0,0384048
1/14	405’08’’	202’34’’	0,071247	0,035646	0,9977851	0,999446	0,071437	0,035673
1/15	3048’50’’	1054’25’’	0,0665519	0,0332779	0,9994461	0,999446	0,066666	0,0332963
1/16	3034’35’’	1047’17,5’’	0,062379	0,0312205	0,998062	0,999513	0,062501	0,0311220
1/17	3022’00’’	1041’00’’	0,058722	0,029373	0,998274	0,999568	0,058824	0,029386
1/18	3010’47’’	1035’23,5’’	0,0554700	0,0277456	0,9984603	0,999615	0,055555	0,0277756