 |
Расчеты возвышения наружной рельсовой нити в кривой
|
|
|
|
Перемещение экипажа в кривой складывается из двух движений: поступательного и вращательного вокруг точки, расположенной на продольной оси экипажа, называемой центром поворота.
Непрерывное вращение экипажа относительно центра поворота происходит под действием сил, возникающих в точках соприкосновения гребней колес направляющих осей с боковой гранью головки рельсов. Это направляющие силы.
При непрерывном повороте экипажа в кривой возникает центробежная сила J, равная произведению массы экипажа m на величину ускорения, и направленная в сторону от центра кривой (рисунок 2.3), определятся по формуле
, (2.11)
где ν – скорость движения;
R – радиус кривой.
Для уменьшения величины центробежной силы и связанных с ней неблагоприятных последствий, в кривых участках пути устраивается возвышение
наружного рельса. При возвышении наружного рельса центробежная сила уменьшается на величину горизонтальной составляющей веса экипажа, определяемой по формуле
, (2.12)
где g – ускорение силы тяжести;
h – возвышение наружного рельса;
S 0 – расстояние между осями рельсовых нитей (в расчетах обычно принимают равным 1,6 м).
Разница между силами J и T состоит:
, (2.13)
а выражение в скобках носит название непогашенного поперечного ускорения:
. (2.14)
Минимум поперечного воздействия на путь в кривой от многих экипажей будет при выполнении условия
, (2.15)
К этому условию, назовем его первым, приводится выполнение требования о равенстве суммы вертикальных давлений колес на наружную и внутреннюю рельсовые нити, если не учитывать сдвиги центра тяжести экипажей относительно оси колеи за счет определенной установки его при вписывании. Суммировать воздействие следует за год, пользуясь графиками движения поездов с учетом ближайшей перспективы.
|
|
|
h – возвышение наружного рельса в кривой радиуса R; S0 – расстояние между осями рельсов (S0=1600 мм); G – вес экипажа; J – центробежная сила; N, T – составляющие веса экипажа G; α – угол полотна пути
Рисунок 2.3 – Расчетная схема для определения возвышения наружного рельса в кривых
Это требование (2.15) выполняется при 
, что позволяет определять
возвышение наружного рельса по формуле
, (2.16)
где 
– приведенная скорость поездопотока.
, (2.17)
где 
– суточное число поездов i -ого вида;
– масса поезда данного i -ого вида (пассажирского, грузового и порожнего, пригородного), т брутто;
– средняя скорость движения поездов i -ого вида на рассматриваемой кривой, определяемая по локомотивным скоростемерным лентам выборочно в различные периоды года (весной, летом, осенью, зимой – по пять-шесть лент), км/ч.
Для участков железнодорожного пути с преимущественным грузовым движением поездов, при отсутствии достаточной информации, можно считать, что приведенная скорость примерно равна 80 % от максимальной грузовой, то есть
(2.18)
км/ч;
мм.
В настоящее время, как известно, имеет место существенный разрыв в скоростях движения грузовых и пассажирских поездов. Поэтому приходится разрешать непогашенное центробежное ускорения 
м/с2. Это приводит ко второму условию:
, (2.19)
что позволяет получить вторую формулу для определения возвышения наружного рельса при м/с2.
, (2.20)
|
|
|
мм.
Для фактических скоростей движения грузовых поездов непогашенное ускорение ограничивают величиной 
м/с2. В случае м/с2 величина возвышения наружного рельса определяется по формуле
, (2.21)
мм,
где 
и 
– максимальные допускаемые скорости пассажирских и грузовых поездов в кривой радиуса R, км/ч;
115 и 50 – величина допускаемого максимального недовозвышения наружного рельса, рассчитанная из условия непревышения установленной нормы непогашенного ускорения соответственно для пассажирских (0,7 м/с2) и грузовых поездов (0,3 м/с2).
Из полученных величин возвышения по формулам (2.16), (2.20), (2.21) принимается наибольшая и округляется до значения¸ кратного 5
h = 85 мм.
В зависимости от конкретных условий работы пути в кривой (интенсивности износа рельсов по одной и другой нитям), полученная расчетом величина возвышения, при необходимости, может корректироваться в пределах нормативов непогашенных ускорений. Минимальную величину возвышения наружного рельса рекомендуется принимать равной 15 мм. Максимальное возвышение наружного рельса обычно не должно превышать 150 мм. Итоговая установленная величина возвышения наружного рельса не должна, как правило, превышать 140 мм (чтобы в процессе эксплуатации пути с учетом возможных отступлений не превышать предельное значение 150 мм).
|
|
|
