Для чего укладывают укороченные рельсы в кривых

Укладка укороченных рельсов

В кривых участках пути радиус и длина наружной рельсовой нити больше, чем радиус и длина внутренней рельсовой нити. Чтобы число рельсов в звеньевом пути внутренней и наружной рельсовых нитей было одинаковым, более длинную наружную нить укладывают рельсами сплошь стандартной длины (25 м), а более короткую внутреннюю – полностью или частично укороченными; в последнем случае остальные рельсы – стандартной длины.

Стандартные и укороченные рельсы чередуются в определенном порядке так, чтобы величина несовпадения стыков по наружной и внутренней рельсовым нитям в одном створе не превышала половины стандартного укорочения.

Стандартное укорочение 25-метровых рельсов 80 и 160 мм.

Потребное количество укороченных рельсов и порядок их укладки определяют по имеющимся готовым таблицам.

Укороченные рельсы укладывают на внутренней нити кривой для того, чтобы установить рельсовые стыки обеих нитей по наугольнику, поскольку длина кривой по внутренней нити меньше, чем по наружной.

Определим для любого вида кривой величину, на которую внутренняя нить будет короче наружной для любого отрезка кривой между сечениями АА₁ и ВВ₁ (рис. 1), заключенного в угле φ = φ₂ – φ₁.

Рис. 1 – Расчетная схема для определения укорочения внутренней рельсовой нити кривой

Длина наружной нити АВ равна

а длина внутренней нити

Укорочение при этом

Как известно, для переходной кривой ф = III2C, а для круговой φ = l 2 ₀ / 2C. Таким образом, полное укорочение на переходной кривой ε_пк = S₁·l 2 ₀ / 2C, а на круговой ε_пк = S₁·l_кр / R. Суммарное укорочение на двух переходных кривых и на одной круговой

На практике очень трудно добиться точного совпадения по наугольнику стыков внутренней и наружной нитей, поэтому допускают некоторую разбежку, иначе потребовалось бы иметь много рельсов различной длины.

В РФ принято четыре типа укорочений:

Несовпадение стыков допускают на величину, не превышающую половины укорочения К.

Обозначим через N_y число укороченных рельсов в одной системе кривых, например в двух переходных и одной круговой. При принятом стандартном укорочении К

Порядок расчета и размещения укороченных рельсов в указанной системе кривых обычно принимают следующий:

1) устанавливают положение первого стыка относительно НПК;

2) определяют общее число звеньев в системе кривых по выражению

где l_нр – длина нормального стандартного рельса;

3) определяют суммарное укорочение ε_с по формуле (2) и число укороченных рельсов, укладываемых в данную систему кривых, по формуле (3);

4) составляют таблицу из шести столбцов для определения порядка укладки укороченных рельсов. В первом столбце такой таблицы показывают границы элементов пути в плане – переходных кривых и круговых; во втором дают номера рельсов и их домеров (м), переходящих с одного элемента пути на другой; в третьем приводят длины нормальных рельсов с учетом зазора в стыке, равного 0,01 м, и длины частей рельсов, переходящих с одного элемента плана пути на другой. В четвертом пишут расчетные укорочения элементов пути и рельсов (мм), в пятом – забеги или отставания стыков (мм); в шестом столбце записывают, какой рельс надо уложить: укороченный или нормальный.

Забег (отставание) стыков внутренней нити относительно наружной и место укладки укороченного рельса можно определять по формуле

где З_п – забег в рассматриваемом стыке;

З_п-1 – забег в предыдущем стыке со знаком + или –;

ε – расчетное укорочение рельса или его части на рассматриваемом элементе пути;

К – стандартное укорочение рельса, принятое для расчета и укладки.

Если в выражении (5) сумма З_п-1+ε не превышает половины стандартного укорочения, то величина К в нем должна отсутствовать, и в этом случае укладывать надо нормальный рельс. Если же сумма З_п-1+ε больше половины стандартного укорочения, то в формуле член К присутствует, и в этом случае надо укладывать укороченный рельс. Таким образом, и определится порядок укладки нормальных и укороченных рельсов на внутренней нити кривой.

При вычислении забега или отставания в каждом стыке по формуле (5) следует учитывать, что присутствие слагаемого К означает, что укладывается укороченный рельс, для того чтобы забег или отставание не превышали половины принятого укорочения.

В соответствии с вышеизложенным расчетное укорочение одного рельса или части его для круговой кривой

l_н – длина нормального рельса или его части, перешедшая на другой элемент плана;

R – радиус круговой кривой.

Например, при укладке в кривую R = 800 м нормальных 25-метровых рельсов и укороченных (длиной 24,92 м) с укорочением К = 80 будем иметь:

здесь l_н = 25,01 с учетом длины на зазор, равный 0,01 м, а забеги (отставания) при совпадении начала круговой кривой со стыком, определенные по формуле (5), составят:

Если же начало круговой кривой не совпадает со стыком, например, находится от него на расстоянии 16 м, то первое укорочение будет определяться для части длины рельса, равной 25 – 16 = 9 м, то есть

а забеги (отставания) будут определяться так:

З₁ = 0 + 18 = +18 мм (нормальный рельс);

З₂ = +18 + 50 – 80 = –12 мм (укороченный рельс);

З₃ = –12 + 50 = +38 мм (нормальный рельс) и так далее.

В пределах переходной кривой укорочение для участка от начала ее до l_п определяется по формуле

Для одного же рельса в пределах переходной кривой укорочение

l_п – участок переходной кривой от начала или конца ее, включая рельс, для которого определяется укорочение;

l_п-1 – участок переходной кривой от начала или конца ее за вычетом длины этого рельса.

Источник

Укороченные рельсы в кривых. Раскладка укороченных рельсов

В связи с тем, что в пределах кривых радиус внутренней рельсовой нити несколько меньше (на величину S₀=1600 мм) радиуса наружной рельсовой нити, длина внутренней нити короче наружной.

Для компенсации этой разницы и обеспечения укладки стыков в одном створе по внутренней нити кривой укладываются укороченные рельсы.

Величина укорочения определяется следующим образом:

Здесь S₀ – расстояние между осями рельсов S₀ =1600 мм;

Величина укорочения внутренней нити не зависит от величины радиуса кривой, но порядок раскладки по длине кривой зависит от радиуса

В РФ приняты следующие типы укорочения К_i:

При длине рельса 12,5 м – К₁= 40 мм, К₂=80 мм и К₃=120 мм;

При длине рельса 25 м – 80 или 160 мм.

Для выбора величины К_i следует руководствоваться длиной

рельса и величиной радиуса кривой. Минимальная величина стандартного укорочения К=80 мм при l_р=25 м соответствует радиусу кривой R≥500 м. Ввиду невозможности обеспечить точное расположение «по наугольнику» допускается забег их на величину не более половины принятого укорочения (±К/2).

Укорочение на переходной кривой можно рассчитать по формуле:

где S₀ – расстояние между осями рельсов S₀ =1600 мм;

l₀ – длина переходной кривой; С – параметр переходной кривой.

Укорочение на круговой кривой:

где l_кк – длина круговой кривой; R – радиус кривой.

Полное укорочение на двух переходных кривых и круговой кривой будет равно:

Число укороченных рельсов, необходимых для укладки на внутренней нити кривой, можно определить по ф-ле:

При этом следует сравнить число укороченных рельсов с числом нормальных рельсов N_н, которое можно уложить на всей длине кривой.Порядок укладки укороченных рельсов устанавливается в табличной форме.Определение суммарных потребных укорочений нарастающим итогом: в пределах переходной кривой:

В пределах круговой кривой:

Расчет в пределах второй переходной кривой начинается с точки КПК₂ и производится по формуле:

Везде l_i расстояние от начала рассматриваемой части кривой до рассчитываемого стыка.

Потребные и фактически осуществляемые укорочения (ведя счет от первой переходной кривой) подсчитывают для конца каждого рельса. Запись ведут в таблице.

Точка начала или конца переходной кривой находится обычно не в стыке, а в каком-либо месте на протяжении рельса, поэтому рельс в этой точке делят на две части: одну присоединяют к переходной кривой, а другую к круговой или примыкающей кривой.

При составлении таблицы укладки укороченных рельсов начинают расчет с одного конца кривой, прибавляя длину одного рельса за другим с учетом величины стыкового зазора по наружной нити кривой и рассчитывая величину укорочения внутренней нити нарастающим итогом.

Когда величина расчетного укорочения станет равной или превысит половину принятой величины укорочения K_i, тогда против этого рельса на внутренней нити укладывают укороченный рельс.

16. Уширение междупутных расстояний в кривых
Способ разных сдвижек состоит в том, что принимают разные параметры С для переходных кривых наружного и внутреннего путей. Переходную кривую наружного пути устраивают обычным порядком, а параметр С переходной кривой внутреннего пути подбирают таким образом, чтобы сдвижка внутренней круговой кривой была равна: Р_ВН=Р_Н+d
где Р_н – сдвижка круговой кривой наружного пути;
d – увеличение расстояния между осями путей.

Из формулы получаем необходимую длину переходной кривой по внутреннему пути:

Подставляя вместо P_вн равную ему величину P_н+d, переходим в зависимости Параметр C_вн=R_внl_вн

Если пренебречь разницей в величинах R_н и R _вн и вместо них подставить величину радиуса кривой R, то получим

При этом способе переходная кривая на внутреннем пути получается более длинной.

Сопряжение элементов трассы

Кривые участки пути новых жд следует проектировать возможно больших радиусов, но не более 4000м (из-за трудности разбивки и содержания) и не менее 200м по условиям вписывания длинных экипажей. Прямые и кривые участки пути, а также смежные круговые кривые разных радиусов (составные кривые) следует сопрягать посредством переходных кривых. Полученные по расчёту длины перех. кр. следует округлять до значений, кратных 10. Длина пер. кр. должна быть не менее 20м. Прямые вставки между начальными точками переходных кривых, а при их отсутствии – круговых кривых, следует принимать возможно большей длины, но не менее рекомендаций СТН Ц – 01-95.

Сопряжение смежных кривых на эксплуатируемых линиях

Между переходными кривыми смежных кривых должны быть прямые вставки длиной не менее 50 м; в стесненных условиях допускается прямая вставка меньшей длины, но не менее 25 м при кривых одного направления и 15 м при разносторонних кривых.На близко расположенных кривых одного направления без переходных кривых отводы возвышения устанавливаются только в том случае, если на протяжении прямой вставки, расположенной между концами кривых, укладываются длины обоих отводов и между их концами остается прямой участок длиной не менее 25 м. В случае недостаточной длины прямой вставки для соблюдения этого условия отвод делается более крутым.

Если же и в этом случае длина прямого участка оказывается менее 25 м, то возвышение делается на всем протяжении прямой между кривыми. При этом возвышение устанавливается равным возвышению на кривых и делается переходным на длине прямой вставки при разных радиусах кривых. В таких случаях величина возвышения должна быть не более 115 мм (по условию непревышения непогашенного ускорения 0,7 м/с2).

При отсутствии прямой вставки на двухрадиусной кривой одного направления отводы возвышения наружного рельса и уширения колеи делаются в переходной кривой или в пределах кривой большего радиуса. Переходные кривые можно не устраивать между примыкающими одна к другой круговыми кривыми одного направления, если разность их кривизны не превышает 1/4000.

При разносторонних кривых без переходных кривых отвод возвышения делается на прямой вставке между ними. При этом между концами отводов возвышений наружных нитей кривых должен быть прямой участок длиной не менее 25 м при возможности устройства отводов возвышения с уклоном не более расчетного. При несоблюдении этого условия допускается увеличить уклон до 0,003 при сохранении длины прямой вставки 25 м, снизив скорость в соответствии с табл. 1. При невозможности выполнения и этого условия допускается уменьшение прямого участка без возвышения до длины 15 м с устройством отводов уклоном 0,003, причем в начале круговой кривой возвышение должно составлять не менее половины величины полного возвышения.

Во всех случаях, когда между кривыми одного или разных направлений прямая вставка недостаточна, порядок устройства отводов возвышения наружного рельса и уширения колеи устанавливается начальником службы пути.

Скорости движения по сопрягаемым кривым, у которых длина прямой вставки 25 м и менее, определяются по методике, изложенной в приказе «Нормы допускаемых скоростей движения по железнодорожным путям колеи 1520 (1524) мм»

Схема отводов возвышения наружной рельсовой нити при сопряжении смежных кривых одного направления при достаточной длине прямой вставки между ними

Схема отводов возвышения наружной рельсовой нити при сопряжении смежных кривых одного направления при недостаточной длине прямой вставки между ними

Схема отводов возвышения наружной рельсовой нити (и уширения колеи) между смежными кривыми разных радиусов одного направления без прямой вставки

Схема отводов возвышения наружной рельсовой нити при сопряжении смежных кривых разного направления при недостаточной длине прямой вставки между ними.

14. Усиление пути в кривых. Контррельсы в кривых
При движении подвижного состава по кривых, на путь действуют дополнительные силы, вызванные вписыванием подвижного состава. Кроме того, происходят перегрузки внутренней или наружной нити кривой вследствие разницы между фактической и средневзвешенной скоростью, на которую рассчитано средневзвешенное возвышение наружного рельса. Поэтому верхнее строение пути в кривых усиливают по сравнению с прямой.По действующим техническим условиям усиление кривых начинают при радиусе 1200 м и менее.
Для этого увеличивают количество шпал на километр, применяя эпюру их на одну ступень выше в сравнении с прямыми участками пути; плечо балластной призмы с наружной стороны пути увеличивают на 10 см; ставят несимметричные подкладки с большим плечом в наружную сторону.

Если радиус кривой настолько мал, что максимально допустимая ширина колеи 1535 мм оказывается меньше минимально необходимой при принудительном вписывании (хотя и больше, чем при заклиненном вписывании), то в таких кривых резко повышается сопротивление движению и увеличивается интенсивность износа рельсов.Для обеспечения работы наружной нити в таких кривых укладывают контррельсы внутри колеи внутренней нити.В этом случае направляющая колесная пара колесом, идущим по внутренней нити, упирается в контррельс, не распирая наружную нить.

В очень крутых кривых приходится иногда укладывать контррельсы у обоих нитей со стороны центра кривой.
Контррельсы увеличивают сопротивление движению, поэтому практически их применяют лишь в кривых радиуса примерно 160 м и менее.Желоб между контррельсом и внутренней нитью кривых должен иметь ширину 60-85 мм.
Контррельсы должны быть прочно и надежно соединены с ходовыми рельсами посредством вкладышей и болтов и при необходимости должны допускать возможность накатывания безребордных колес.

Все новые локомотивы рассчитывают на вписывание в кривые радиуса не менее 150 м при ширине колеи 1535 мм.

3. Обыкновенный стрелочный перевод имеет одно из направлений прямое.Такие переводы бывают правые или левые в зависимости от того, в какую сторону ответвляется боковой путь, если смотреть по направлению разветвления. Стрелочные переводы этого вида имеют наибольшее распространение.

Одиночный обыкновенный стрелочный перевод: 1 – рамные рельсы; 2 – остряки; 3 – переводной механизм; 4 – переводные брусья; 5 – контррельсы; 6 – усовики; 7 – сердечник крестовины

Основными элементами обыкновенного стрелочного перевода являются: а) стрелка; б) комплект крестовинной части; в) соединительные пути; г) переводные брусья.

Стрелка состоит из двух рамных рельсов и двух остряков с соответствующими скреплениями.

Остряки могут вращаться относительно корневого крепления, прижимаясь или отжимаясь от рамных рельсов. Благодаря этому подвижной состав направляется по прямому или боковому пути. Для изменения положения остряков служит переводной мех-м.

Комплект крестовинной частисостоит из собственно крестовины (сердечник и два усовика), двух рельсов, лежащих напротив крестовины, двух контррельсов и соединительных деталей.

Соединительные пути представляют собой один отрезок прямолинейного пути и другой – криволинейного, которым соединяется стрелка с крестовинной частью.
Подрельсовое основаниена котором монтируются металлические части стрелочного перевода, состоит их деревянных или железобетонных брусьев или плит.

Точка пересечения осевых линий прямого и бокового путей называется центром стрелочного перевода.

Она является основной характеристикой стрелочного перевода на плане станции, где пути изображаются в осях Х, У.

Математ-м центром крестовиныназывается точка пересечения продолжения рабочих граней сердечника крестовины.

Расстояние от начала остряков до математического центра крестовины, измеренное по направлению основного пути, называется теоретической длиной стрелочного перевода L_т.

Расстояние от начала рамных рельсов до конца крестовины называют практической его длиной L_п.Названия эти объясняются тем, что элементы, входящие в теоретическую длину, опред-ся геометрическим расчетом и их нельзя произвольно изменять. Величины же выступа рамного рельса и хвоста крестовины конструктивные и могут быть большими или меньшими.

Дата добавления: 2018-05-12 ; просмотров: 1987 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Укладка укороченных рельсов на кривой

Укладка укороченных рельсов по внутренней нити кривой имеет целью установление рельсовых стыков на одной нити в соответствии с положением рельсовых стыков на другой нити и вызвана тем, что длина кривой по внутренней нити короче, чем по наружной.

Для любого вида кривой величина укорочения, на которое внутренняя нить будет короче наружной (рис. 3.4), определяется по формуле

(3.25)

Для переходной кривой, рад.

, (3.26)

Для круговой кривой, рад.

(3.27)

Полное укорочение переходной кривой, мм,

(3.28)

и круговой кривой, мм.

(3.29)

Суммарное укорочение на двух переходных кривых и на одной круговой, мм,

(3.30)

При принятой стандартной величине укорочения число укороченных рельсов на одной системе кривых

( мм), шт. (3.31)

Остаток должен быть £ k/2, в противном случае количество укороченных рельсов принимается на один рельс больше. Общее число звеньев в системе двух переходных кривых и круговой кривой

(м), шт., (3.32)

где l_н.р. – длина нормального стандартного рельса с учетом зазора, принимаемого 10 мм; l_н.р. = 25,01 м.

Расчетное укорочение одного рельса или его части для круговой кривой, мм,

(3.33)

где S₁ – расстояние между осями рельсов. мм (S₁ =1600 мм);

l – длина нормального рельса или его части, м;

R – радиус круговой кривой, м.

Для одного рельса или его части в пределах переходной кривой укорочение будет определяться по формуле, мм,

(3.34)

где l_n – участок переходной кривой от ее начала, включая рельс, для которого определяется укорочение или его часть, м;

l_n-1 – участок переходной кривой от ее начала без учета длины рельса, для которого определяется укорочение или его части, м;

Забег (отставание) стыков внутренней нити относительно наружной и место укладки укороченного рельса можно определить по формуле

(3.35)

где З_n – забег в рассматриваемом стыке, мм;

e – расчетное укорочение рельса или части его, мм;

k – стандартное укорочение рельса, принятое для расчета и укладки, мм.

Если в выражении (3.35) сумма З_n-1+e k/2, то в формуле (3.35) величина k присутствует, и в этом случае необходимо укладывать укороченный рельс.

П р и м е р. Рассмотрим порядок укладки укороченных рельсов в круговой и двух переходных кривых, примыкающих к ней, при следующих данных: радиус круговой кривой R = 800 м; длина каждой переходной кривой l_n.к.= 65 м; длина оставшейся части круговой кривой l_к.к = 81,6 м; длина укладываемых рельсов с учетом зазора l_н.р = 25,01 м; укорочение k = 80 мм.

Для упрощения расчета примем, что начало переходной кривой совпадает со стыком.

Укорочение на переходной кривой по формуле (3.28).

мм

и на круговой кривой (формула (3.29),

мм

Суммарное укорочение в круговой кривой и двух переходных (формула (3.30)), мм.

мм

Число укороченных рельсов (формула (3.31))

ук + остаток (72 мм)

Так как остаток оказался больше, чем k/2 = 40 мм, то принимаем N_ук = 5 шт. и остаток (-8 мм).

Общее число звеньев в круговой кривой и двух переходных кривых (формула (3.32))

+ остаток (11,52 м)

Расчет порядка укладки укороченных рельсов приведен в прилож.1.

2. Грицык В.И. Расчёты земляного полотна железных дорог. Учеб. пособие для вузов ж.-д. транспорта. М.: УМК МПС, 1998.

3. Расчеты и проектирование железнодорожного пути. Учеб. пособие для вузов ж.-д. транспорта./ В.В. Виноградов, А.М. Никонов, Т.Г. Яковлева и др; Под. ред. В.В. Виноградова, А.М. Никонова. М.:Маршрут, 2003.

Источник