Проектирование основных параметров и разбивочных размеров обыкновенного стрелочного перевода

   Т= 69+117+51=237 мин.

   Вывод: продолжительность «окна» Т= 3 часа 95 минут. 

   3.4. Выполнение расчетов  для построения  графика производства 

   основных  работ по капитальному ремонту пути. 

     По  выполненному расчету строят график производства основных работ по капитальному ремонту пути (рис. 3.1.).

     Для построения графика требуется определить, кроме перечисленных интервалов, еще минимально необходимые интервалы  времени:

     τ₁ – между началом укладки пути и началом работ по сбалчиванию звеньев;

     τ₂ – между началом работ по сбалчиванию звеньев и началом работ по рихтовке пути;

     τ₃ – между началом работы по рихтовке пути и началом работы хоппер-дозаторов;

     τ₄ – между началом работы хоппер-дозаторов и началом работы машины ВПО-3000.

     Сболчивание звеньев можно начать только после того, как головная часть укладочного поезда зайдет на вновь уложенные звенья и за ней остануться свободными 50 метров пути, необходимые по условиям техники безопасности. Исходя из этого τ₁ определяется из выражения:

   τ₁=(( l_rуп+50) ·m ·k)/25,             (3.16)

     где τ₃ – длина головной части укладочного поезда, состоящая из укладочного крана и 5 платформ, постоянно скрепленных с ним, на которых имеется запас пакетов звеньев, необходимых для бесперебойной работы путеукладчика.

   l_rуп= l_ук+5· l_п=25+5·15=100 м.

   τ₁=((100+50)·1,9·1,12/25=11,44 =12 мин.

   τ₂ – принимаем равным 5 мин.

     Минимальный интервал времени τ₃ между началом работы рихтовочной бригады и выгрузкой щебня из хоппер-дозаторов определяется тем, что к выгрузке щебня можно приступить только после того, как на отрихтованный путь полностью зайдут питающий состав путеукладочного поезда (l_{уп пит}), локомотив и турный вагон балластного поезда  (50м), необходимый по условиям техники безопасности. При подсчете min τ₃ следует учесть, что между питающим составом и рихтовочной бригадой по условиям техники безопасности должен быть свободный участок в 50м.

     Тогда min τ₃ по формуле:

   min τ₃=(( l_рих+50+ l_{уп пит}+50+50)/25) ·m ·k,        (3.17)

     Длина питающего состава равна разности длин всего укладочного поезда l_уп и головной части этого поезда l_rуп. Подставив эти значения, получаем:

   min τ₃=(( l_рих+ l_уп- l_rуп+150)/25) ·m ·k        (3.18)

   min τ₃=((50+435-100+150)/25) 1,9·1,12=45,5 мин.

     Интервал  времени τ₄, между началом работы балластного поезда и машины ВПО-3000 определяется тем, что ВПО-3000 может вступить в работу только после того, как конец балластного поезда, минуя место начала работы, удалится на расстояние не менее 100м.

                                    τ₄=(( l_бп+100)/25) ·m ·k,               (3.19)

     где 100 – составляет расстояние в 50 м по технике безопасности между балластным и выправочными поездами и 50м, занимаемые локомотивом и турным вагоном ВПО-3000 на вновь уложенным пути в начале этой машины.

   τ₄=((270+100)/25) 1,9·1,12=31,5мин.

     По  найденным расчетным данным вычерчиваем  график производства основных работ  по капитальному ремонту пути (рис. 3.1). 
 
 
 
 
 
 
 

4. Проектирование основных  параметров и разбивочных  размеров обыкновенного  стрелочного перевода. 

4.1. Определение основных  параметров криволинейного  остряка. 

     Соединение  путей осуществляется стрелочными  переводами одиночными, двойными и перекрестными. Последние служат не только для соединения, но и для пересечения путей, которые, кроме того, выполняют роль глухих пересечений.

     Радиусы остряка R₀  и переводной кривой R^/₀ определяются из условия, чтобы центробежное ускорение, возникающее при движении экипажа по остряку –j₀ , и по переводной кривой – γ₀, не превышало допустимой величины.

     Расчетные формулы для определения остряка  и переводной кривой имеют вид:

     R₀=ν²_max/ j₀            (4.1)

     R^/₀= ν²_max/ γ₀

     В данной курсовой работе принимаем j₀= γ₀=0,4 м/с², ν_max= 42 км/ч

     Выразив ν в км/ч и R₀ в мм получим:

     R₀= R^/₀=1000²* ν²_max·1000/(3600²·0,4)=193*ν²_max                     (4.2)

     R₀= R^/₀=193·42²=193·1764=340452 мм

     Угол  в начальной части остряка  β_н определяется из условия, чтобы при выбранном радиусе остряка R₀ эффект удара гребня колеса в остряк не превышал допустимой величины W₀, равный произведению sin β_у  на скорость ν, с который колесо ударяется в остряк: W = sin β_у* ν, тогда:

     sin β_н=√( W₀²-2·δ _max· j₀)/ ν_max,              (4.3)

     Среднее значение эффекта удара на отечественных стрелочных переводах принято:   W₀=0,225.

     Приняв W₀=0,225, δ _max=40мм=0,04м (зазор между ребордой и рамным рельсом), j₀=0,4 м/с² и выразив ν в километро-часах, получаем:

sin β_н=3600√(0,225²-2·0,04·0,4)/1000 ν_max=0.49129/ν_max=0.49129/42=0.016974

β_н=0⁰40^'11^''

cos β_н=0,9999316

Определим угол, под которым гребень колеса ударяется  в остряк по формуле:

     sin β_у=√( sin β_н +(2·δ _max)/ R₀)       (4.5)

     sin β_у=√(0.016974+(2·0,04)/ 340452)=0,13028

     β_у=7⁰36^'01^''                   (4.6)

     Длина остряка определяется по формуле:

     L₀=(4+0,1· ν_max)·10³мм                  (4.7)

     L₀=(4+0,1·42)· 10³=(4+4,2)·1000=8,2·1000=8200мм 

     4.2. Определение угла  и марки крестовины. 

     Угол  и марку крестовины определяют из уравнения проекции контура стрелочного  перевода в пределах колеи прямого  пути на вертикаль. Если остряк на всем протяжении и переводная кривая описаны  одной окружностью с радиусом R₀, то: 

     у= R₀* cos β_н- R₀* cosα+d·sinα    (4.6)  

     Длина прямой вставки перед математическим центром крестовины

d=n+h,

где n - часть прямой вставки, расположенная перед крестовиной, n = 2000 мм;

h - передний вылет крестовины, мм, который равен 

                             h=D+G/tgα,                       (4.7)

где D - конструктивное расстояние между началом усовика и первым болтовым отверстием в накладке, мм;

    G - минимальное расстояние между рабочими гранями усовиков в сечении, в котором расположено первое болтовое отверстие, обеспечивающее возможность расположения накладок и установления стыковых болтов, мм.

Величина  tg a носит название - марка крестовины:M=tga

Обычно  она выражается дробью M=l/N, где 1/N - число марки крестовины.

     В нашем случае ее не надо рассчитывать, она дана в задании к курсовой работе и равна tga=1/9.

     Известно, что при типе рельсов Р65 и маркой крестовины 1/9, угол крестовины составляет 6⁰20^'25^'' 

4.3. Определение основных  размеров стрелочного  перевода.

    Теоретическая длина стрелочного перевода определяется из уравнения проекции части стрелочного  перевода, расположенного в рельсовой  колее прямого пути, на горизонтальную ось:

       L_т=R₀-( sin a - sin β_н)+d ·cos a,            (4.8)

где d - длина прямой вставки перед математическим центром крестовины.

d= n+h =n+D+G/ tg a,

где h - передний вылет крестовины.

Таблица 4.1. "Размеры D,G" 

Тип стыков - накладочный. 

d=2000+316+283/0,1122=4838мм

L_т==340452-(0,079468-0.016974)+ 4838*0,996837=26138 мм  

Практически длина стрелочного перевода определяется по формуле:

L_n=m₁+L_т+P,     (4.9)

где m₁ - передний выступ рамного рельса, m₁= 4000 мм;

Р - задний вылет крестовины.

     Размер  выступа должен быть, во-первых, такой величины, чтобы ударно-динамические воздействия, возникающие при прохождении колес по стыку рамного рельса, не влияли на остряк; во-вторых, он должен быть таким, чтобы можно было сделать плавный отвод уширения рельсовой колеи от острия пера до стыка рамного рельса. Обычно принимают m₁=3-5 м.

     Размер  заднего вылета крестовины Р зависит  от условия обеспечения возможности  соединения крестовины с путевыми рельсами в сборных крестовинах с литым  сердечником и цельнолитых крестовинах.

P_min =l/ tg (a /2)=N-(ν+b+ε),   (4.10) 

где b - ширина подошвы рельса, в рельсах Р 65 - b =150 мм;

 ν - ширина головки рельса, в рельсах ν =75 мм;

ε - зазор между кромками подошвы рельса, ε =10 мм. 

P_min=9 ·(75+150+10)=2115мм,  

тогда                                 L_n =4000+26138+2115=32253 мм 

4. Определение разбивочных размеров стрелочного перевода.

 

     Расстояние  b₀ (вдоль оси основного пути) от центра стрелочного перевода до математического центра крестовины определяется по формуле:

                  b₀=SN       (4.11)

       b₀=l 520*9=13680 мм

     Расстояние  а₀ от центра стрелочного перевода до острия остряка находится по формуле:

       а₀= L_т- b₀                                                      (4.12)

а₀=26138-13680=12458 мм