Проектирование обыкновенного одиночного

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

 

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

 

Кафедра «Путь и строительство железных дорог»

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ №1

на тему: «Проектирование обыкновенного стрелочного перевода»

 

по дисциплине: «Железнодорожный путь».

 

Выполнил: студент гр.293:

Устюжанин В.А.

Проверил: Овчиников Д.В.

 

САМАРА 2011

Содержание

 

Стр.

Введение…………………………………………………………………………………………………...3

Раздел 1

1. Исходные данные………………………………………………………………………………………4

2. Определение марки крестовины……………………………………………........................................5

3. Определение длины крестовины…………………………………………….......................................8

4. Расчет стрелки……………………………………………………………….......................................11

5. Основные размеры для разбивки стрелочного перевода ………………………………………….15

6. Определение длины рельсов соединительной части………………………………………………18

7. Указания к проектированию эпюры……………………………………….......................................19

 

Введение

Соединения и пересечения рельсовых путей - это особое устройство В.С.П., которое служит для перемещения по ним поезда или отдельных экипажей с одного пути на другой, поворота экипажей на 180 , а также для пересечения путей в одном уровне.

Соединения и пересечения рельсовых плетей классифицируются по количеству и расположению в соединяемых или пересекаемых путях, типом рельсов, маркой крестовины, конструкцией.

Одной из разновидностей соединений и пересечений является стрелочный перевод. Стрелочный перевод лежит на переводных брусьях, деревянных или железобетонных, от шпал отличаются длиной.

Целью данного курсового проекта является расчет и проектирование обыкновенного одиночного стрелочного перевода.

Обыкновенный одиночный стрелочный перевод является основным видом, как среди одиночных стрелок, так и среди многих других видов соединений и пересечений рельсовых плетей.

Основными элементами современного обыкновенного одиночного стрелочного перевода являются: стрелка с переводным механизмом, крестовина с контеррельсами, соединительные пути, переводные брусья и другое подрельсовое основание.

Стрелка современного стрелочного перевода состоит из двух рамных рельсов, двух остряков, двух комплектов корневых устройств, переводного механизма с внешними замыкателями остряков, опорных и упорных приспособлений, скреплений и др.

Крестовинная часть состоит из крестовины, двух контеррельс, опорных приспособлений, скреплений и др.

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

 

Раздел 1

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБЫКНОВЕННОГО ОДИНОЧНОГО

СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА

Линейные размеры вычисляем с точностью до 0,0001 м, углы до 0,1 сек., тригонометрические функции до шестого-седьмого знака после запятой. Если при расчетах используются таблицы тригонометрических функций, то они должны быть, как минимум, шестизначными.

В итоге проектирования оформляем пояснительную записку и строительный чертеж стрелочного перевода, называемый эпюрой.

 

Исходные данные

Перечень исходных данных и их размерности приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1

Исходные данные для расчета одиночного стрелочного перевода

Наименование	Максимальная скорость движения по боковому пути, км/ч	Потеря кинетической энергии при ударе в остряк, м/с	Постоянно действующее центробежное ускорение подвижного состава в пределах остряка, м/с^2	Внезапно появляющееся центробежное ускорение подвижного состава при въезде на остряк, м /с^2	Ширина головки остряка на расчетном уровне, м	Часть длины переднего вылета крестовины, не зависящая от ее угла, м	Часть длины переднего вылета крестовины зависящая от марки крестовины, м	Минимальная длина прямой вставки перед крестовиной, м
Расчетное обозначение	V	W	γ0	J	ν0	D	G	nmin
Числовое значение		0,22	0,42	0,37	0,07	0,416	0,064

 

Исходные данные V, W, g₀, j приведены в задании на курсовое проектирование. Параметры ν₀, D и G определяются по таблице 1.2 в зависимости от заданного типа рельсов и конструкции крестовины.

Таблица 1.2

Рис. 1. Криволинейный остряк секущего типа

Рис. 2. Расчетный контур перевода

Рис. 3. Расчетные параметры крестовины

 

Вспомогательный угол φ

(1.3)

φ=arctg φ и cosφ определяется по таблицам.

Сумма членов уравнения проекции расчетного контура стрелочного перевода, независящих от угла крестовины:

(1.4)

Вспомогательный угол (φ-α)

(φ-α)=arcsin(φ-α) (1.5)

Угол крестовины

α= φ-(φ-α) (1.6)

 

φ=89,47382260566

(φ-α)=4,894277685009

α=4,894277685009

N=1/tg =1/0,085629635366=12

Марка крестовины N=12 (1/12)

Рис. 4. Схема цельнолитой крестовины

Вначале определяем минимальную теоретическую длину крестовины. Затем из условия раскладки брусьев под крестовиной определяется практическая длина крестовины.

Для цельнолитой крестовины минимальная длина переднего вылета определяется из конструктивного условия расположения накладок (накладки не должны заходить за первый изгиб усовиков).

Длина заднего вылета определяется также условием примыкания двух рельсов к торцу крестовины

(1.9)

где t₂ - ширина желоба в горле крестовины (0,063м);

λ - расстояние от точки изгиба усовика до торца накладки. Принимаем равным 0,1 м;

l_н – длина стыковой накладки (0,800м);

b – ширина подошвы рельса (Р65- 0,150м);

v₀ – ширина головки рельса (0,075м);

Δ – зазор между подошвами примыкающих рельсов. (Принимаем равным

0,005 м).

 

Минимальная длина переднего и заднего вылетов крестовины служит ориентиром при определении практической длины крестовины по условию раскладки брусьев. Практическая длина крестовины во всех случаях больше минимальной.

Для определения практической длины крестовины необходимо вычертить схему расположения брусьев под крестовиной (рис. 5).

l_кр =1,278+2,508=3,786 (м).

Рис. 5. Схема расположения брусьев под крестовиной

При раскладке брусьев необходимо учитывать, что:

1. Математическое острие крестовины должно располагаться на оси бруса;

2. Брусья располагаются перпендикулярно биссектрисе угла крестовины;

3. Расстояние между осями брусьев должно быть одинаковым, кратным 5 мм и равным

α = (0,8÷0,95)α_пер,

Где α_пер - расстояние между шпалами на перегоне (при эпюре шпал 1840 шт/км

α =55 см, при эпюре 2000 шт/км; α =50 см, при эпюре 1600 шт/км

α =63 см).

4. Расстояние между осями стыковых брусьев α_ст = 420 мм.

Для определения числа пролетов под передним и задним вылетами необходимо найти проекцию минимальной длины пролетов на биссектрису угла крестовины.

(1.10)

Затем определяем минимальное число пролетов под передним и задним вылетами между стыковыми и центральными брусьями

(1.11)

Полученные значения n_h и n_p округляются до целого значения в большую сторону. После этого определяем практическую длину переднего и заднего вылетов

(1.12)

 

Практическая длина крестовины:

l_кр =h_пр+p_пр (1.13)

 

l_кр =4,0236694268 (м).

Расчет стрелки

К основным параметрам стрелки относятся:

а) параметры криволинейного остряка:

-начальный угол, β_н;

-угол острожки остряка, ε;

-радиус остроганной части, R′₀;

-радиус целой части, R′′₀;

-длина острожки, λ;

-длина, l₀;

-полный стрелочный угол, β;
б) длина рамного рельса, l_p.
Некоторые из них определены в предыдущих подразделах.

Длину острожки остряка определяем по формуле

 

λ = (R′₀+ ν₀)sinε - R′₀ sinβ_н ; (1.14)

 

λ = 0,018206606647(422,297297*0,07) - 422,297297*0,011801016906=2,70633769635(м).

 

Длина остряков может быть принята такой же, как в типовых стрелочных переводах. В первом приближении ее можно принять численно равной целому числу рассчитанной марки крестовины, но не более 25 м. Остряк бокового направления принимается криволинейным двойной кривизны секущего типа. Длина кривого и прямого остряка принимаем одинаковой.

При определении полного стрелочного угла вначале вычисляем длину дуги остроганной части остряка l_0-1 (рис. 6)

 

; (1.15)

Где ε и β – в радианах.

 

,

Угол, стягивающий длину дуги неостроганной части остряка

(1.1

 

 

Полный стрелочный угол равен

β = ε + φ. (1.17)

β =2,474694766252889 (рад).

Для определения длины рамного рельса необходимо вычертить схему расположения брусьев под стрелкой и определить порядок раскладки брусьев (рис. 7). Вначале на схеме показывается положение стыковых и флюгарочных брусьев, обозначается передний вылет рамного рельса q, длина проекции остряка на рамный рельс, задний вылет рамного рельса m₂ . Флюгарочные брусья располагаются так, что острие остряка находится на флюгарочном брусе на 40 мм ближе оси бруса к переднему стыку (см. рис. 7). Расстояние между осями этих брусьев равно 635 мм.

Длина переднего вылета рамного рельса принимается такой, чтобы под ним умещалось от одного до восьми целых пролетов α=(0,8 - 0,95*α_пер), в зависимости от марки перевода.

Рис. 6. Схема определения полного стрелочного угла β

Рис. 7. Схема определения длины рамного рельса и раскладки брусьев под

Стрелкой

Передний и задний стыки рамного рельса должны находиться соответственно от остряка и от корня остряка на расстоянии достаточном для гашения влияния повышенного динамического воздействия на путь в стыках от колес подвижного состава.

 

 

Таким образом

(1.18)

где 10 - величина стыкового зазора.

Далее принимается длина рамного рельса. Она должна быть больше суммы

m₁+l΄₀ на величину (α+440) мм и более и быть кратной 6,25 м.

Количество пролетов под остряком, как видно из рисунка 7, определяется по выражению

(1.19)

где l'₀ - проекция остряка на рамный рельс определяется по выражению

 

(1.20)

 

l_pp = 14 (м);

 

Количество пролетов под задним вылетом рамного рельса

(1.21)

Дробная часть числа пролетов n₀ и n_з распределяется так между шпальными

пролетами, чтобы соблюдалось условие

α=(0,8÷0,95α_пер) (1.22)

Рис. 8. Схема рельсовых нитей соединительной части перевода

Рис 9. Основные разбивочные параметры стрелочного перевода

Теоретическая длина перевода определяется по формуле

(1.23)

Практическая длина перевода определяется по выражению:

, (1.24)

.

Малые полуоси перевода: расстояние от математического острия крестовины до центра перевода и расстояние от острия до центра перевода, соответственно равны:

, (1.25)

, (1.26)

(м),

(м).

Большие полуоси перевода:

(1.27)

(м),

(м).

Ординаты переводной кривой определяются для разбивки ее при укладке перевода. За начало координат принимается точка на рабочей грани рамного рельса против корня остряка (т. А на рис. 10).

Рис. 10. Схема переводной кривой

Абсциссы определяются вдоль рамного рельса в точках, расположенных через два метра друг от друга. Конечная абсцисса определяется по формуле

. (1.28)

(м).

Начальная ордината в корне остряка

, (1.29)

Текущие ординаты определяются по формуле

. (1.30)

где - радиус переводной кривой (принимаем );

- угол, соответствующий данной абсциссе .

, (1.31)

Расчеты ведем в табличной форме.

Таблица 1.

, м
		0,043827176892	0,99038768	0,333128856932
	0,0055695	0,04939667689	0,99877899	0,4264118894550
	0,0111391	0,055018176892	0,99848543	0,5318587894233
	0,0167087	0,060535876892	0,9981664	0,646388513042
	0,0222783	0,06610547689	0,99781361	0,7730736837448
	0,0278479	0,0772446768	0,99781488	1,059818143262
	0,0334175	0,0772446768	0,99701508	1,059838344262
12,905	0,0359377	0.0797648768	0,99681724	1,1308628500884

 

Конечную ординату в этой таблице необходимо проверить по выражению:

. (1.32)

Рис. 9. Схема рельсовых нитей соединительной части перевода

На рисунке 11, длины рельсовых нитей соединительной части обозначены . Они определяются по формулам:

; (1.33)

; (1.34)

; (1.35)

. (1.36)

(м);

 

Эти длины являются исходными для раскроя рельсовых нитей на отдельные рельсы. При раскрое необходимо учитывать следующие требования:

1. Возможность разборки его на три отдельных блока: стрелочная часть, соединительная, крестовинная часть,
2. В переводе должны максимально использоваться рельсы стандартной длины 12,5 и 25 м.
3. В соединительной части перевода при необходимости должны быть устроены изолирующие стыки. Изолирующие стыки на внешних рельсовых нитях перевода должны находиться в одном пролете между брусьями, и смещены до 1,5 м относительно изолирующих стыков на внутренних нитях, которые также устраивают “на весу” в одном пролете.
4. Стыковые зазоры принимают равными 8-10 мм, кроме зазоров в стыках крестовины которые равны нулю, и зазоров в корне остряков, которые принимают равными 0-5 мм.
5. Длина рельсовых рубок меньше 4,5 м не допускается.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Положение о ведении путевого хозяйства на железных дорогах РФ. Утв. приказом МПС РФ №12–Ц от 16.08.94 г.

2. Проектирование железнодорожного пути. Г.М. Шахунянц. – М.: “Транспорт”, 1972 г.- 320с.

3. Г.М. Шахунянц. Железнодорожный путь – М.: “Транспорт”, 1987 г.

4. ПТЭ железных дорог РФ/МПС России. – М.: “Транспорт” 2000 г.

5. С.В. Амелин. Соединения и пересечения рельсовых путей. М.: “Транспорт”, 1968 г.

6. В.М. Филиппов, В.В. Бубен. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине “Железнодорожный путь” по теме “Проектирование рельсовой колеи и обыкновенного стрелочного перевода”. – Самара: СамИИТ, 1999 г.

 

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

 

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

 

Кафедра «Путь и строительство железных дорог»

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ №1

на тему: «Проектирование обыкновенного стрелочного перевода»

 

по дисциплине: «Железнодорожный путь».

 

Выполнил: студент гр.293:

Устюжанин В.А.

Проверил: Овчиников Д.В.

 

САМАРА 2011

Содержание

 

Стр.

Введение…………………………………………………………………………………………………...3

Раздел 1

1. Исходные данные………………………………………………………………………………………4

2. Определение марки крестовины……………………………………………........................................5

3. Определение длины крестовины…………………………………………….......................................8

4. Расчет стрелки……………………………………………………………….......................................11

5. Основные размеры для разбивки стрелочного перевода ………………………………………….15

6. Определение длины рельсов соединительной части………………………………………………18

7. Указания к проектированию эпюры……………………………………….......................................19

 

Введение

Соединения и пересечения рельсовых путей - это особое устройство В.С.П., которое служит для перемещения по ним поезда или отдельных экипажей с одного пути на другой, поворота экипажей на 180 , а также для пересечения путей в одном уровне.

Соединения и пересечения рельсовых плетей классифицируются по количеству и расположению в соединяемых или пересекаемых путях, типом рельсов, маркой крестовины, конструкцией.

Одной из разновидностей соединений и пересечений является стрелочный перевод. Стрелочный перевод лежит на переводных брусьях, деревянных или железобетонных, от шпал отличаются длиной.

Целью данного курсового проекта является расчет и проектирование обыкновенного одиночного стрелочного перевода.

Обыкновенный одиночный стрелочный перевод является основным видом, как среди одиночных стрелок, так и среди многих других видов соединений и пересечений рельсовых плетей.

Основными элементами современного обыкновенного одиночного стрелочного перевода являются: стрелка с переводным механизмом, крестовина с контеррельсами, соединительные пути, переводные брусья и другое подрельсовое основание.

Стрелка современного стрелочного перевода состоит из двух рамных рельсов, двух остряков, двух комплектов корневых устройств, переводного механизма с внешними замыкателями остряков, опорных и упорных приспособлений, скреплений и др.

Крестовинная часть состоит из крестовины, двух контеррельс, опорных приспособлений, скреплений и др.

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

 

Раздел 1

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБЫКНОВЕННОГО ОДИНОЧНОГО

СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА

Линейные размеры вычисляем с точностью до 0,0001 м, углы до 0,1 сек., тригонометрические функции до шестого-седьмого знака после запятой. Если при расчетах используются таблицы тригонометрических функций, то они должны быть, как минимум, шестизначными.

В итоге проектирования оформляем пояснительную записку и строительный чертеж стрелочного перевода, называемый эпюрой.

 

Исходные данные

Перечень исходных данных и их размерности приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1

Исходные данные для расчета одиночного стрелочного перевода

Наименование	Максимальная скорость движения по боковому пути, км/ч	Потеря кинетической энергии при ударе в остряк, м/с	Постоянно действующее центробежное ускорение подвижного состава в пределах остряка, м/с^2	Внезапно появляющееся центробежное ускорение подвижного состава при въезде на остряк, м /с^2	Ширина головки остряка на расчетном уровне, м	Часть длины переднего вылета крестовины, не зависящая от ее угла, м	Часть длины переднего вылета крестовины зависящая от марки крестовины, м	Минимальная длина прямой вставки перед крестовиной, м
Расчетное обозначение	V	W	γ0	J	ν0	D	G	nmin
Числовое значение		0,22	0,42	0,37	0,07	0,416	0,064

 

Исходные данные V, W, g₀, j приведены в задании на курсовое проектирование. Параметры ν₀, D и G определяются по таблице 1.2 в зависимости от заданного типа рельсов и конструкции крестовины.

Таблица 1.2