Материал: 1_zadacha_krugovaya_krivaya_3

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

Факультет «Транспортное строительство»

Кафедра «Изыскания и проектирование железных дорог»

Специальность - 23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»

Специализация – «Строительство магистральных железных дорог»

Форма обучения – очная

Дисциплина – «Проектирование высокоскоростных магистралей»

ТИПОВАЯ ЗАДАЧА № 1 (ПЗ №3)

тема: «Расчёт радиуса круговой кривой»

Выполнил обучающийся

Курс 5

Группа СЖД-505 _______________________ Руденко Р. В.

подпись, дата

Руководитель _______________________ Бушуев Н.С.

подпись, дата

Санкт-Петербург

2019

1. Исходные данные

V_max(в/с) = 350 км/ч a_n(в/с) = 0,5 м/с²

V_max(ск) = 210 км/ч a_n(ск) = 0,7 м/с²

V_max(гр) = 180 км/ч a_n(гр) = -0,3 м/с² (-0,6 м/с²)

n_(в/с) = 22 п.п./с Q_(в/с) = 600 т

n_(ск) = 8 п.п./с Q_(ск)= 1200 т

n_(гр) = 12 п.п./с Q_(гр) = 800 т

Нормы проектирования круговых кривых приведены в СТУ.

2. Расчет параметров при a_n(гр) = -0,3 м/с²

2.1 Расчет потребного радиуса R, м

В соответствии с п. 1 Методики [1] (формула 1):

где V_max(в/с),V_max(гр) – максимальные скорости движения соответственно высокоскоростных пассажирских и грузовых контейнерных поездов, км/ч;

а_нп(в/с) – норма непогашенного горизонтального ускорения для высокоскоростного пассажирского поезда, м/с²;

а_гр–норма отрицательного горизонтального ускорения для грузовых контейнерных поездов, м/с².

2.2 Определение возвышения наружного рельса h, мм при R_потр = 8700 м.

По формулам (3) и (4) [1]:

где а^н_нп(в/с) – норма непогашенного горизонтального ускорения для высокоскоростного поезда, м/с², принимаемая по СТУ;

а^н_гр - норма отрицательного горизонтального ускорения для грузового контейнерного поезда, м/с², принимаемая по СТУ.

V_max – максимальная скорость движения поезда в пределах рассматриваемой кривой, км/ч;

h – возвышение наружного рельса, мм;

g- ускорение свободного падения, м/с²;

S - расстояние между осями рельсов, мм, равное 1600 мм.

К дальнейшему расчету принимаем h = 96 мм.

3. Проверка величины фактических непогашенных ускорений при R_потр = 8700 м.

По формулам (5) и (6) [1] проверяем соответствие фактических ускорений допускаемым нормам СТУ:

Величина непогашенных ускорений удовлетворяет требованиям.

3. Определение возвышения наружного рельса из условия обеспечения равномерного износа обеих рельсовых нитей

В соответствии с формулой (8) Методики [1], расчёт V_ср, ведём для размеров движения и норм массы поездов, принятых в исходных данных.

где V_ср – средняя с учетом пропускаемого тоннажа скорость поездопотока, км/ч, намечаемая на расчетный год эксплуатации линии в месте расположения кривой

V_i, n_i и Q_i– соответственно скорость, км/ч, количество и масса поездов, т, определенной категории, следующих по рассматриваемой кривой в сутки.

Тогда

Определим величину отклонения принятого h от h_равн:

Расхождение 8,6%, что в пределах нормы.

3. Расчет параметров при a_n(гр) = -0,6 м/с²

3.1 Расчет потребного радиуса R, м

3.2 Определение возвышения наружного рельса h, мм при R_потр = 6400 м.

Величина возвышения наружного рельса превышает допускаемое значение, необходимо увеличение радиуса R.

Примем R = 8000 м, тогда:

К дальнейшим расчетам примем h = 149 мм.

3. Проверка величины фактических непогашенных ускорений при R_потр = 8000 м.

Величина непогашенных ускорений удовлетворяет требованиям.

3. Определение возвышения наружного рельса из условия обеспечения равномерного износа обеих рельсовых нитей

Расхождение 23% недопустимо, необходимо увеличить R таким образом, чтобы Δh составило не более 10%.

Примем h = 112 мм, тогда:

Величина непогашенных ускорений удовлетворяет требованиям.

4. Вывод

В ходе решения задачи были определены параметры круговой кривой для трассы ВСМ при двух значениях непогашенного ускорения для грузовых поездов. При a_n(гр) = -0,3 м/с² рекомендуется принять R = 8700 м и h = 96 мм. При a_n(гр) = -0,6 м/с² рекомендуется принять R = 8000 м и h = 149 мм (без условия обеспечения равномерного износа обеих рельсовых плетей); R= 8000 м и h=112 мм при условии обеспечения равномерного износа обеих рельсовых плетей.

5. Список литературы

1. Высокоскоростное пассажирское движение (на железных дорогах). Под ред. Н.В. Колодяжного. – М.: «Транспорт», 1976, 416 с.

2. Кантор И.И. Изыскания и проектирование железных дорог. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. – 288 с.

3. ЦРБ-393. Инструкция по техническому обслуживанию и эксплуатации сооружений, устройств, подвижного состава и организации движения на участках обращения скоростных пассажирских поездов (с учетом изменений и дополнений в соответствии с распоряжением №426Р от 30.04.2003 г.).

4. Обоснование инвестиций на сооружение высокоскоростной железнодорожной магистрали «Москва – Казань – Екатеринбург» (ВСМ -2). Участок «Москва – Казань». Этап строительства. Раздел 4 «Организация движения поездов», подраздел 2 «График овладения перевозками» (том 4.2). ОАО «Ленгипротранс», 2014.