Рельсовая колея на прямых участках

Рельсовая колея характеризуется шириной S, положением рельсовых нитей по уровню и подуклонкой рельсов, обусловленной коничностью 1:20 колес подвижного состава. Ширина колеи тесно связана с размерными параметрами колесной пары.

На прямых участках всегда имеется свободный зазор d=d₁+d₂ между внутренними гранями головок рельсов и гребнями колес подвижного состава, благодаря чему обеспечивается свободный проход подвижного состава при минимуме сил взаимодействия колес и рельса.

Шириной колесной пары q называют расстояние между рабочими гранями гребней колес в расчетной плоскости. Последняя расположена на 13 мм ниже средних кругов катания. Здесь же измеряется и ширина колеи S.

Согласно ПТЭ для локомотивов и вагонов, обращающихся со скоростью до 120 км/ч включительно, Т=1440 ± 3 мм; толщина гребня h_max = 33 мм, h_min = 25мм. Ширина колеи S в прямых установлена равной 1520 мм с допуском по уширению +8 мм и по сужению -4 мм, а на участках, где ограничена скорость движения 50 км/ч и менее – по уширению +10 мм, а по сужению -4 мм.

 

 

Ширина рельсовой колеи в кривых

Ширина рельсовой колеи определяется из условия вписывания тележек подвижного состава (жесткой базы) в кривые соответствующего радиуса. Длиной жесткой базы L называется расстояние между крайними осями тележки или безтележечного экипажа, остающимися при движении взаимно параллельными.

В зависимости от соотношения размеров рельсовой колеи и сил, приложенных к жесткой базе экипажа, могут быть различные схемы вписывания экипажа в кривых.

При свободном вписывании наблюдается минимальное силовое взаимодействие ходовых частей подвижного состава и колеи, а, следовательно, имеют место минимальные износы рельсов и колес.

При заклиненном вписывании колесные пары жесткой базы тележек не имеют никакой поперечной свободы, вследствие чего создаются особо неблагоприятные условия взаимодействия подвижного состава и рельсовой колеи в кривой. Заклиненное вписывание в нормальных условиях эксплуатации не допускается.

Промежуточное положение жесткой базы тележки между заклиненным и свободным вписыванием характеризует принудительное вписывание, допускаемое в основном для локомотивов.

 

Расчет рельсовой колеи на участке сдвижки

В основу проектирования и расчета колеи на участке сдвижки кладут: требуемую величину сдвижки Ео (рис.1.1); эксплуатационные характеристики линии, на которой находится участок сдвижки и технические условия на ее проектирование.

При расчете определяем:

• возвышения h наружных рельсов
• параметры переходных кривых
• длины прямых вставок
• длины сдвижки.

Радиусы обратных кривых принимаем одинаковыми.

Рисунок1.1 Параметры сдвижки пути

1. Определим радиус R для сдвижки и возвышение наружных рельсов.

Найдем возвышение наружного рельса:

 

Проверим комфортабельность прохождения грузовых поездов по непогашенному поперечному ускорению:

 

расчет выполнен верно, т.к. для грузовых поездов непогашенное ускорение ограничивается величиной .

 

Принимаем радиус сдвижки R=1180м и возвышение h=60мм.

 

 

2.Определение основных параметров переходных кривых при R=1180м.

Длина переходной кривой

=128, i=0,68

 

Принимаем =90 м

Параметр переходной кривой

Угол поворота φ_о на протяжении переходной кривой

Проверим возможность применения в качестве переходной кривой уравнение кубической параболы:

Условие выполняется, но для разбивки кривой принимаем уравнение радиоидальной спирали.

Расстояние от начала переходной кривой до отнесенной точки тангенса:

Для возможности устройства переходных кривых угол поворота β должен быть

3. Определение основных параметров сдвижки.

Строительная вставка , U₁=100м, т.к. категория пути 1

Минимальная величина сдвижки равна

Так как по заданию E_o=135м, то такую сдвижку можно устроить.

Найдем фактический угол β:

Проверим правильность вычисления угла β:

Следовательно, расчет сделан правильно. Отметим, что угол β удовлетворяет условию , так как 0,26855 рад>0,10169 рад.

Определим величину длины сдвижки: