Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Проектирование переходных кривых

Прямые и круговые кривые во избежание внезапного появления центробежной силы должны сопрягаться плавно с помощью переходных кривых. Основное назначение переходных кривых заключается в обеспечении плавного изменения центробежных сил при входе экипажей в круговую кривую и выходе из нее. На их протяжении осуществляют плавные отводы возвышения наружной рельсовой нити и уширения колеи в круговой кривой. Схема переходной кривой в увязке с отводом возвышения наружной рельсовой нити и изменением центробежной силы представлена на рисунке 2.4.

В качестве переходных кривых чаще всего используются радиоидальные спирали. У этой кривой кривизна K_x изменяется плавно, увеличиваясь пропорционально их длине l_x,

, (2.22)

где C – коэффициент пропорциональности, называемый параметром переходной кривой;

ρ _x – радиус кривизны.

Столь же плавно изменяется центробежное ускорение, а, следовательно, и центробежные силы, благодаря чему снижается их отрицательное воздействие на пассажиров, путь и подвижной состав (рисунок 2.4).

Длина переходной кривой l ₀ определяется из условия ограничения вертикальной составляющей скорости подъема колеса на наружный рельс f и скорости нарастания поперечного ускорения ψ. Инструкцией по текущему содержанию железнодорожного пути [5] величина f ограничивается значением – 50 мм/с, а ψ – 0,6 м/с³.

Из первого ограничения устанавливается норма крутизны отвода возвышения наружного рельса на переходной кривой. Рекомендуемые [5] при выправке переходной кривых и производстве ремонтных работ уклоны приведены в

таблице 2.4.

а – изменение возвышения наружной рельсовой нити над внутренней;

б – план участка пути с переходной кривой (по оси пути);

в – изменение центробежной силы

Рисунок 2.4 – Схема переходной кривой

Минимальная длина переходной кривой в эксплуатации определяется по предельно допускаемым уклонам.

По второму условию, ограничивающему скорость нарастания непогашенного горизонтального ускорения ψ, длина переходной кривой должна удовлетворять условию

. (2.23)

При м/с², м/с³ и ν в км/ч

. (2.24)

Таблица 2.4 – Значения уклона отвода возвышения наружного рельса в переходных кривых в зависимости от допускаемых скоростей движения

Скорость движения, км/ч, не более	Уклон отвода возвышения наружного рельса, ‰
Скорость движения, км/ч, не более	рекомендуемый при реконструкции, капитальном ремонте на новых и старогодных материалах, срреднем ремонте пути	предельно допускаемый
200	0,5	0,5
160	0,6	0,7
140	0,6	0,7
120	0,8	1,0
110	0,9	1,2
100	1,0	1,4
80	1,6	1,9
60	2,1	2,7
40	2,7	3,1
25	3,0	3,2
Движение закрывается	–	более 3,2

Примечание к таблице 2.4:

1. Уклон определяется на отрезках кривой длиной не менее 30 м.

2. Допускаемые скорости также распространяются на отводы возвышения в пределах стрелочных съездов при расположении пути в разных уровнях.

Длина переходной кривой определяется по формуле

, (2.25)

где i – рекомендуемый уклон отвода возвышения наружного рельса.

Затем l ₀проверяется по условию (2.24).

Во всех случаях длина переходной кривой не должна быть менее 20 м.

Полученные по расчету значения длины переходной кривой округляются до значения кратного 10, большую сторону.

м. = 90 м.

Учитывая, что для конца переходной кривой и , параметр переходной кривой определяется как:

(2.26)

м².

Разбивка переходных кривых. Элементы переходных кривых, необходимые для их разбивки на местности, находятся в зависимости от способа разбивки. Различают следующие способы разбивки переходных кривых: способ сдвижки круговой кривой вовнутрь; способ введения дополнительных круговых кривых меньшего радиуса, чем радиус основной кривой; способ (Н. В. Харламова) смещения центра и изменение радиуса.

Случай разбивки переходных кривых способом сдвижки. Этот способ заключается в следующем. Для разбивки кривых по координатам необходимо знать сдвижку p круговой кривой и расстояние m ₀ от начала переходной кривой до тангенсного столбика Т ₀. Но для этого, прежде всего, находится m – расстояние от начала переходной кривой до нового положения тангенсного столбика Т, затем определяется сдвижка p, угол φ₀ и все ординаты кривой.

; (2.27)

. (2.28)

Тогда

. (2.29)

Здесь х ₀ и у ₀– координаты конца переходной кривой; угол касательной у кривой в той же точке с положительным направлением оси абсцисс равен φ₀.

, (2.30)

Для конца переходной кривой

(2.31)

рад.

Во многих случаях значения m ₀и p находятся приблизительно, имея в виду

что кривизна переходной кривой изменяется пропорционально проекции ее длине l_x на оси х (в этом случае для разбивки принимается уравнение кубической параболы):

; (2.32)

; (2.33)

; (2.34)

, (2.35)

тогда

. (2.36)

Возможность устройства переходных кривых длиной l ₀ при угле поворота линии β определяется тем, чтобы длина круговой кривой была не меньше некоторого минимума L _min:

. (2.37)

При этом L _min определяется условием размещения в ее пределах полной колесной базы экипажа. Можно принять L _min=0, если алгебраическая разность уклонов отводов возвышения наружного рельса примыкающих друг к другу переходных кривых не будет превышать максимально допустимого (но не использованного) уклона отвода возвышения наружного рельса для каждой переходной кривой.

1. Проверяется возможность разбивки переходной кривой указанным способом по следующим условиям:

, (2.38)

где β – заданный угол поворота кривой, рад.

2. Определяется длина круговой кривой L _кк:

(2.39)

м.

3. Сравнение L _кк с минимально возможной длиной круговой кривой , определяемой длиной полной базы расчетного экипажа, которая принимается не менее 30 м. Если это условие не выполняется, то следует изменить радиус кривой.

м.

Для осуществления разбивки переходной кривой необходимо определить вид.

Кубическая парабола применяется при условии

(2.40)

Еслм условие выполняется, применяется кубическая парабола и координаты такой кривой определяются по формуле

. (2.41)

Если условие (2.40) не выполняется, разбивка переходной кривой производится по радиоидальной спирали и координаты переходной кривой определяются по уравнениям:

, (2.42)