Параметры для расчета стрелочного перевода

Параметр	Конструкция крестовины	Тип рельсов
Р50	Р65	Р75
D, мм	Сборная
Цельнолитая
G, мм	Сборная
Цельнолитая
ν0,мм	То же		72,8	72,4

Определение марки крестовины

Вначале определяем параметры криволинейного остряка (рис 1): начальный

угол остряка β, радиус R’₀ остроганной части, радиус неостроганной части остряка R”₀ , угол острожки остряка ε по формулам

(1.1)

где V в км/ч, W₀ в м/с, j₀ и γ₀ в м/с².

 

 

Определяется часть длины прямого участка перед сердечником (рис. 3)

d₀ = n_min+D; (1.2)

где n_min –длина прямой вставки перед крестовиной принимается произвольно

пределах 0,5– 4 м

d₀ =3+0,416=3,416 (м)

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)

Определение длины крестовины

Длина крестовины зависит от конструкции крестовины и ее марки. Длина

крестовины l_кр состоит из длины переднего вылета h и длины заднего вылета p (рис. 4)

l_кр = p + h (1.8)

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