Расчет стрелочного перевода

СОДЕРЖАНИЕ

 

Стр.

1. Исходные данные………………………………………………………………3

2. Определение марки крестовины……………………………………………....4

3. Определение длины крестовины……………………………………………....6

4. Расчет стрелки………………………………………………………………......8

5. Основные размеры для разбивки стрелочного перевода ……………………12

6. Определение длины рельсов соединительной части…………………………15

7. Указания к проектированию эпюры………………………………………......17

    Литература………………………………………………………………………18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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.

1. 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/с2	Внезапно появляющееся центробежное ускорение подвижного состава при  въезде на остряк, м /с2	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	46	0,23	0,46	0,4	72.8	0,316	0,283	3

 

    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

Параметры для расчета  стрелочного перевода

 

Параметр	Конструкция крестовины	Тип    рельсов
		Р65
D, мм	Сборная	316
	Цельнолитая	406
G, мм	Сборная	283
	Цельнолитая	64
ν0 ,мм	То же	72,8

 

 

2. 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 =2+0,316=2,316 (м)

      

Криволинейный остряк секущего типа

                       

Рис. 1

 

Расчетный контур перевода

Рис. 2

 

Расчетные параметры крестовины

Рис. 3

 

Вспомогательный угол φ

                            

                                                                                    (1.3) 

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

                       (1.4)

Вспомогательный угол (φ-α)

                               (1.5)

                     (φ-α)=arcsin() (1.6)

Угол крестовины

                       α= φ-(φ-α)

  

 

 

φ=89,4643039 cosφ=0,00934952

 

 

    

     (φ-α)=85,14969

      α=89,4643039-85,14969=4,3146079

Проверка

(1.7)

           

                                     

Марка крестовины N=11 (1/11)

3. 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)

 

Схема цельнолитой крестовины

   

Рис. 4

    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 t_г - ширина желоба в горле крестовины (при ширине колеи 1520, t_г=0.064 м);

λ - расстояние от точки изгиба усовика до торца накладки. Принимаем равным 100 мм; 

l_н – длина стыковой накладки (l_н=820 мм);

b – ширина подошвы рельса (Р50–132 мм);

v₀ – ширина головки рельса (Р50–72 мм);

Δ – зазор между подошвами  примыкающих рельсов. (Принимаем  равным

5 мм).

    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. 6).

    

         

          l_кр =1,342+2,99=4,332 (м).

Схема расположения брусьев  под крестовиной

Рис. 5

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 равно 470 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) 

 
       α = 0,9·0,55=0,495 (м);

      ;

     

      

 

                                             l_кр =3,032233+1,62119425=4,65342725 (м)

4. 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 =(408,17+0,0728)0,022453-408,17·0,01214917=4,20734887 (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. Длину кривого и прямого остряка принимаем одинаковой.

   При определении полного стрелочного угла вначале вычисляем длину дуги остроганной части остряка l’₀   (рис. 6)

 

                                                      (1.15)

   Где ε и β – в  радианах.

                             

Угол, стягивающий длину дуги неостроганной части остряка

                                             (1.16) 

                               

Полный стрелочный угол равен

β = ε + ψ.                                                       (1.17)

  

   β =0,0225+0,02466637=0,04716 (рад)=2,702 °

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.

 

 

 

 

 

 

Схема определения полного  стрелочного угла β

Рис. 6

Схема определения длины  рамного рельса и раскладки брусьев  под

стрелкой

Рис. 7.

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 n_i - число  промежуточных  пролетов  под  передним  вылетом  рамного

рельса.

С – нормальный  стыковой  пролет,  принимается  равным  при  рельсах

Р65 С=420 мм, при рельсах Р50 С=440 мм;

δ - величина стыкового зазора (10 мм);

m₀ - расстояние  от  оси  первого  флюгарочного  бруса  до  острия  остряка, принять равным 41 мм.

 

   Далее принимается длина рамного рельса. Она должна быть больше суммы

m₁+l”₀ на величину (α+420) 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 =18,75 (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)

Схема рельсовых нитей  соединительной части перевода

Рис. 8.

 

 

5. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ДЛЯ РАЗБИВКИ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА

   Основные разбивочные параметры стрелочного перевода приведены на рисунке 9.

Основные  разбивочные параметры стрелочного  перевода

Рис 9.

   Теоретическая длина перевода определяется по формуле:

 

                      ,                                       (1.23)