Контрольная работа: Расчет железнодорожного пути

По условиям комфортабельности езды требуется, чтобы ускорение, действующее на пассажира, не превышало допустимого значения.

Величина возвышения по этому условию определяется по формуле:

,

где  - максимальная скорость движения пассажирских поездов, км/ч;

 - допустимая величина непогашенного центробежного ускорения (на дорогах установлена 0,7 м/с²).

Находим величину возвышения кривой:

h₁ ³  мм

За окончательное значение возвышения наружного рельса в кривой принимаем большее из двух полученных, т. е 63,144 мм.

Принятое значение h округляется до величины, кратной 5 мм. Принимаем h = 65 мм. Согласно ПТЭ, она не должна превышать наибольшей допустимой величины, равной 150 мм.

Вывод:

Скорость движения пассажирских поездов по кривой заданного

R = 1500 м, должна быть ограничена величиной, определяемой по формуле:

км/ч

В кривой R = 1500 м, при ширине рельсовой колеи S = 1520 мм по ПТЭ, возвышение наружного рельса h = 65 мм, при ограничении  до 178 км/ч.

II. Определение длины круговой и переходных кривых

1. Переходные кривые предназначены для соединения прямого участка пути с кривой заданного радиуса с целью обеспечения плавного перехода экипажей в кривой участок пути без толчков и ударов. На переходной кривой полностью осуществляется отвод возвышения наружного рельса и уширения колеи.

Принимаем длину переходной кривой, при при скоростях движения до 140 км/ч:

l₀ = 1000 h

l₀ = 1000 65 = 65000 мм = 65 м

Найденная длина округляется до большего значения, кратного 10 м:

Параметр переходной кривой С, необходимый для определения координат точек переходной кривой определяется из выражения, м²,

С = 1500 ´ 70 = 105000 м²

Точный расчет:

При проектировании переходных кривых выбирается их длина, геометрическое очертание кривой в плане и определяются координаты для ее разбивки. Длина переходной кривой определяется несколькими условиями, основным из которых является плавность устройства отвода возвышения наружного рельса. По этому условию искомая длина

где h - возвышение наружного рельса в кривой, мм;

 - допускаемый уклон прямолинейного отвода возвышения,

,

где - максимальная скорость движения по кривой, км/ч.

 =

м

Найденная длина округляется до большего значения, кратного 10 м:

3. Определение угла наклона переходной кривой в ее конце

 =

 =  = 0.0233(3) рад.1,33⁰

4. Определение возможности разбивки переходных кривых по условию:

2

2.66

Разбивка возможна!

.   Определение длины круговой кривой

l_KP =  (β - 2φ₀)

l_KP =  (26 - 2.66) = 610.73 м = 611 м

6. Полная длина кривой

l = l_KP + 2l₀

l = 611+ 2*70 = 611+140 = 751 м

7. Количество рельсов нормальной длины, укладываемых по наружной рельсовой нити:

N_норм =

 - длина стандартного рельса, 25 м;

N_норм =  = 30 рельсов.. Расчет количества укороченных рельсов

В кривых участках пути внутренняя рельсовая нить короче наружной, поэтому при расположении стыков по наугольнику возникает необходимость укладки укороченных рельсов. Для каждой кривой выбираются тип укорочения, количество и порядок укладки укороченных рельсов.

Необходимое число рельсов принятого размера:

где ε - полное укорочение на всей кривой;

К - принятое стандартное укорочение

где ε_ПК - укорочение на переходной кривой.

ε_КК - укорочение на круговой кривой.

где - средняя ширина колеи между осями головок рельсов в пределах переходной кривой (в расчетах принимаем 1600 мм);

Укорочение в пределах круговой кривой определяется как

где - длина оставшейся части круговой кривой после разбивки переходных кривых;

φ)

где  полный угол поворота кривой с учетом переходных кривых;

 угол поворота в пределах переходной кривой.

 м

1600 = 651,45 мм

Выбор типа укороченных рельсов для данной кривой производится по формуле:

где S- ширина колеи по оси головки рельсов в пределах круговой кривой (1600 мм);

- длина нормального рельса;

R - радиус круговой кривой;

 мм

Принимаем стандартное укорочение К = 80 мм, при длине рельса 25 м.

 9,076  9 укор. рельсов.

Укороченные рельсы укладываются в тех местах кривой, где накапливающийся забег стыков достигает половины принятого стандартного укорочения.

2. Описать порядок разбивки обыкновенного стрелочного перевода. Привести поясняющую схему

Ответ:

Общие сведения

Перед укладкой в путь стрелочных переводов необходимо выполнить разбивочные работы. Разбивочные работы на местности (на главных и станционных путях) должны обеспечить расположение переводов по проекту и в точном соответствии с типовыми эпюрами, в которых указывается положение главнейших частей стрелочных переводов: остряков, рамных рельсов, крестовин, переводной кривой и переводных брусьев. К разбивочным работам относятся: разбивка положения стрелочных переводов и глухих пересечений на местности; разбивка соединений и пересечений путей; разбивка сплетений путей.

Разбивка стрелочных переводов и глухих пересечений заключается в определении и закреплении на местности (на главных и станционных путях) местоположения основных точек стрелочного перевода. Основной точкой при разбивке является центр стрелочного перевода (глухого пересечения) Ц, относительно которого определяют положение всех частей перевода (глухого пересечения). При укладке следующего перевода удобнее брать за основную точку для разбивки передний стык рамных рельсов или математический центр крестовины С, положение которых уже известно. Переводные кривые разбивают по ординатам, которые указаны на соответствующих схемах разбивки.

Разбивка обыкновенного стрелочного перевода

Основными документами для разбивки являются: эпюра со схемой разбивки и план путевого развития в осях. Порядок разбивки стрелочного перевода следующий.

Схема разбивки стрелочного перевода

От оси станции отмеряют стальной рулеткой или лентой заданное по проекту расстояние до центра стрелочного перевода Ц, отмечают его на оси прямого пути колышком, забивая в него гвоздик, фиксирующий точно центр, и определяют направление прямого пути. Во избежание замыкания электрической цепи на электрифицированных линиях и линиях, оборудованных автоблокировкой, при измерениях расстояний стальной рулеткой или лентой нельзя укладывать их на противоположные рельсы и перекрывать изолирующие стыки.

Если вблизи имеется уложенный стрелочный перевод, расстояние центра которого от оси станции уже известно, то достаточно отмерить только разницу расстояний между центрами обоих стрелочных переводов до оси пассажирского здания. В том случае, когда положение стрелочного перевода задано ориентировочно, необходимо во избежание излишних рубок перевод расположить так, чтобы начало рамных рельсов совпало со стыками путевых рельсов. Изменение положения стрелочного перевода при этом не должно уменьшать полезную длину станционных путей.

От найденной точки Ц по оси прямого пути отмеряют отрезок ЦА (м), равный или кратный знаменателю марки крестовины. Из точки А по угольнику провешивают линию АБ, перпендикулярно к ЦА, и на ней отмеряют длину АБ, меньшую ЦА во столько раз, сколько единиц содержится в знаменателе марки крестовины. От центра перевода Ц к оси прямого пути отмеряют длины: a0 - до начала остряков (точка О), b₀ - до точки А₁. Из точки А₁ восстанавливают перпендикуляр к оси прямого пути, на котором в сторону бокового пути отмеряют отрезок А₁С = 0,5 S (здесь S - ширина колеи в крестовине, мм). Полученная точка С является математическим центром крестовины. От точки О отмеряют длины: m₁ - до оси стыков рамных рельсов и l - до корня остряков, а от точки С: p - до оси хвостового (заднего) стыка крестовины и h - до оси переднего стыка крестовины.

Указанные точки закрепляют на местности при помощи колышков с гвоздиками или металлических штырей, а также отмечают их места масляной краской на шейке рельса существующего пути. Во избежание нарушения выполненной разбивки в процессе укладочных работ основные точки дополнительно закрепляют установкой выносных колышков. Разбивка переводной кривой при укладке стрелочного перевода производится по ординатам, взятым из схемы разбивки перевода. Порядок разбивки обыкновенного стрелочного перевода.

Так как положение стрелочного перевода задано ориентировочно, располагаем его так, чтобы начало рамных рельсов совпало со стыками путевых рельсов, во избежание излишних рубок.

Изменение положения стрелочного перевода при этом не должно уменьшать полезную длину станционных путей.

1. От точки Ц (центра стрелочного перевода) по оси прямого пути отмеряем отрезок ЦА, кратный знаменателю марки крестовины. Из точки А провешиваем линию АБ, перпендикулярно ЦА, и на ней отмеряем длину АБ, меньшую ЦА во столько раз, сколько единиц содержится в знаменателе марки крестовины. Провешиваем линию ЦБ, которая является осью бокового пути.

2.      От центра перевода Ц оси прямого пути отмеряют длины:

- a₀ до начала остряков ( точка О ),

b₀ до точки А₁.

. Из точки А₁ восстанавливаем перпендикуляр к оси прямого пути, на котором в сторону бокового пути отмеряют отрезок А₁С = 0,5 S. Величина S - это ширина колеи в крестовине, равная 1520 мм.

Таким образом, расстояние А₁С = 1520 * 0,5 = 760 мм. Полученная точка С является математическим центром крестовины.

. От точки О отмеряем длины m1 - до оси стыков рамных рельсов и l - до корня остряков.

Расстояние m1 вычисляется как разность между расстоянием от начала остряков до центра перевода и расстоянием от переднего стыка рамного рельса до центра перевода:

₁ = a - a₀

7. От точки С отмеряем длины p - до оси хвостового ( заднего ) стыка крестовины и h = 2, 825 м до оси переднего стыка крестовины, где

 = b - b₀

Указанные точки закрепляют на местности при помощи колышков с гвоздиками или металлических штырей, а также отмечают их места масляной краской на шейке рельса существующего пути.

Во избежание нарушения выполненной разбивки в процессе укладочных работ, основные точки дополнительно закрепляют установкой выносных колышков. Разбивка переводной кривой при укладке стрелочного перевода производится по ординатам, взятым из схемы разбивки перевода.

Схема разбивки стрелочного перевода Р65 марки 1/9

3. Вычертить в масштабе 1:100 схему стрелочного перевода

Указать на схеме основные геометрические размеры, а также нормы содержания по шаблону и уровню.

Определить расстояние от центра перевода до математического центра крестовины и до предельного столбика.

Решение:

Согласно ВСН94-77: