Начальный угол и радиусы кривизны остряка.

Расчетная схема стрелки, см. рис. 3.

Начальный угол остряка зависит от наибольшей скорости движения на боковой путь, допустимого угла удара, зазора и допустимого центробежного ускорения. Начальный угол остряка определяется по формуле

;

где:

- наибольшая скорость движения на боковой путь, м/с, =55 км/ч = 13,9м/с;

- допустимый параметр потери кинетической энергии при ударе, м/с, =0,221 м/с;

- максимальный зазор между гребнем колес и рамным рельсом, м, =0,036 м;

- допустимая величина появляющегося центробежного ускорения, м/с², =0,34 м/с².

=0,0112288

=0,643375

Радиус кривизны начальной части остряка определяется по формуле:

R_о'= , м;

R_о'= =568,26 м

Радиус остальной части остряка и переводной кривой определяется по формуле:

R_о''= , м

где:

- непогашенное ускорение, м/с²,

=0,7 м/с²

R_о''= =276,01 м

 

 

Длина и угол строжки остряка. Передний вылет рамного рельса.

Горизонтальную строжку головки остряка начинают в точке касания его не рабочей грани с рабочей гранью головки рамного рельса.

Угол горизонтальной строжки определяется по формуле

;

где:

В_г – ширина головки остряка на расчетном уровне, м. В_г=0,0728 м

=

=0,999809

1,12

Длина горизонтальной строжки λ_с определяется по формуле

λ_с=(R_о'+ В_г)* - А, м

где:

А= R_о'*

0,0195534

λ_с=( +0,0728)* – *0,0112288=4,73 м.

 

 

Полный стрелочный угол и длины остряков.

Полный стрелочный угол стягивается дугой двойной кривизны равной длине криволинейного остряка ℓ_о= ℓ_о-1+ ℓ_о-2, то для определения стрелочного угла необходимо задаться величиной y₀ или определить ее по формуле

y₀=t_ж+В_г, м;

Принимаем y₀=181 мм=0,181 м

Расчетная схема определения полного стрелочного угла и длин остряков представлена на рис.4.

Полный стрелочный угол определяется по формуле

 

cos b_п = cos b_c-

где: cos b_c=0,999809

cos b_п = 0,999809- = 0,999417

b_п=1,957

Для определения длины остряков вводятся вспомогательные углы φ₁ и φ₂.

φ₁ определяется по формуле

φ ₁= b_c-b_н=1,12 - 0,643375 = 0,476625

φ ₂= b_п-b_с = 1,957 - 1,12 = 0,837

 

Длина криволинейного остряка определяется по формуле

ℓ_о= ℓ_о-1+ ℓ_о-2

где:

ℓ_0-1 = = =4,73м

l_0-2 = = =4,03 м

ℓ_о= 4,03+4,73 = 8,76м

Длина прямолинейного остряка ℓ ₀^' определяется по формуле

ℓ₀^'= R₀'*(sin b_с - sin b_н)+ R₀''*(sin b_п- sin b_с)

где:

ℓ₀^'= 568,26 *(0,0195534- 0,0112288)+ 276,01*(0,034142- 0,0195534)= 8,76м;

Длины ℓ₀^' и ℓ₀ сравниваем и принимаем из этих двух – большую величину.

То есть ℓ_о= 8,76м

Основные параметры крестовины.

Рис 2.3. Сборная крестовина с литым сердечником в виде цельной отливки с наиболее изнашиваемой части усовиков: 1-рельс; 2-рельсовые накладки; 3-усовик; 4-условная часть отливки; 5-сердечник отливки.

Рис. 2.3.1 Расчётная схема определения длины прямой вставки.

Рис. 2.3.2 Расчётная схема крестовины.

Основными параметрами крестовины являются:

-угол крестовины a;

-марка крестовины 1/N;

-передний вылет крестовины h;

-задний вылет крестовины р.

 

Угол и марка крестовины.

 

Расчетная схема определения параметров крестовины и переводной кривой представлена на рис. 5.

Угол крестовины a определяется по формуле

S_п =R₀'* (cos b_н- cos b_c)+ R₀''*(cos b_с- cos a)+ d* sin a.

где:

S_п- ширина колеи в прямом пути (S_п=1520мм=1,520 м),

d- длина прямой вставки.

Сумма всех членов этого уравнения, не зависящая от угла определяется по формуле

с= R₀’* cos (b_н)- (R₀’-R₀”)* cos (b_c)- S_п

 

с= 568,26 * - (568,26 – 276,01)* 0,999809- 1,520=274,51 м

Угол a можно определить через вспомогательный угол φ по формуле

sin (φ - a)=

Угол φ определяем по формуле

tan φ= 16)

где:

– величина, необходимая для установки ближайших к центру крестовины стыковых болтов. =0,283 м

g_к- расстояние от начала крестовины до оси крайнего болтового отверстия равная 0,316 м;

n_min- минимальная длина прямой вставки перед крестовиной. n_min=1,5

- предварительная длина прямой вставки.

d₀=n_min + g_к =1,5+0,316=1,816 м

tan φ= =151,83 φ=89,62

sin (φ - a)= =0,995565

(φ - a)=84,60

Определяем угол a по формуле:

a= φ-(φ - a)

a= 89,62-(84,60)=5,02

Определяем марку крестовины по полученному углу a по формуле:

= tana

где:

tana=0,08784

N= =11,4

Принимаем марку крестовины 1/12 и уточняем угол a по формуле:

tana= =0,08333333;

a=4,76

 

Выполняем корректировку длины прямой вставки d, которая определяется по формуле:

d= ,м

d= =6,58 м

 

Длина крестовины.

Расчетная схема крестовины представлена на рис. 6.

Длина передней части крестовины определяется по формуле

h_min= g_к+N*G

где:

g_к- расстояние от середины накладки до оси первого болтового отверстия;

N – показатель марки крестовины.

h_min=0,316+12*0,283=3,712м

Длина задней части крестовины определяется по формуле

P_min =(В_п+В_г+2e)*N

P_min =(0,15+0,075+0,005)*12=2,76 м

где:

В_п - ширина подошвы рельса (150мм);

В_гр-ширина головки рельса (75мм);

2e- расстояние между подошвами рельса (=>5мм).

Теоретическая (минимальная) длина крестовины определяется по формуле

ℓ_к-min =h_min + P_min

ℓ_к-min =2,76+ 3,712 =6,472 м

 

 

2.3. Длина переднего вылета рамного рельса.

 

Расчетная схема определения переднего вылета рамного рельса представлена на рис. 7.

Длина переднего вылета рамного рельса определяется

q= + – m₀)

где:

с- стыковой пролёт (для Р65-420мм);

d- стыковой зазор (8мм);

n- число пролётов, n=6, при марке крестовины 1/12

m_0.=41мм

а_i– пролёт между осями брусьев (500-540мм).

q= + 6*0,500– 0,041=3,165 м