Угон пути проявляется на площадках в большей мере на уклонах и тормозных участках.

Причины:

Сопротивление движению колес подвижного состава

Изменение длины рельсов под действием температурных сил

Удары колес о рельсы в стыках при косых набеганиях колесных пар

Изгиб рельсов под движущейся нагрузкой

Борьба:

Постановка противоугонов при нераздельном или смешанных скреплениях

Уменьшение интенсивности угона пути достигается хорошим текущим содержанием,

усилением мощности укладки тяжелых рельсов

Постановка пути на щебень

Увеличения числа шпал

30.) Земляное полотно: назначение и предъявляемые требования. Типы конструкций.

Относится к НСП, является фундаментом для ВСП и является наиболее ответственным

Насыпь-основная площадка расположена выше поверхности земли

Выемка-основная площадка расположена ниже поверхности земли

Нулевое место - основная площадка совпадает с поверхностью земли

Полунасыпь - одна бровка основной площадки лежит на поверхности земли, а другая выше ее

Полувыемка-одна бровка основной площадки лежит на поверхности земли,а другая ниже ее

Полунасыпь-полувыемка-одна часть основной площадки расположена выше, а другая ниже поверхности земли

Типовые конструкции (профили) создавались как результат положительного опыта проектирования, строительства, эксплуатации земляного полотна. В настоящее время они регламентируются нормативными документами. Периодически состав типовых профилей расширяется. Они применяются без обоснования инженерными расчетами (только привязываются к конкретной местности).

31.) Основная площадка земляного полотна

Основная площадка ЗП- верхняя поверхность, на которой размещается ВСП, характеризуется формой поверхности (зависит от рода грунта и количества путей) и ширина площадки (зависит от категории линии, рода грунта, количества путей)

Требования:

Прочная и устойчивая

Создает условия устойчивого положения ВСП

Позволяет удобно и просто содержать, эксплуатировать и ремонтировать железнодорожный путь

Ширина основной площадки ранее построенного земляного полотна:

На прямых участках не менее:

Однопутные линии 5,5м

Двухпутные 9,6 м

В скальных и дренирующих грунтах

Однопутные линии 5.0 м

Двухпутные 9.1 м

На кривых участках пути радиусом менее 2000 м основная площадка уширяется

Обочины размером от 0.4 до 0.7 м служат для предотвращения осыпания балласта и выпора грунта ядра насыпи под поездной нагрузкой, установки путевых и сигнальных знаков, временного размещения материалов ВСП и инструмента при производстве путевых работ прохода линейных работников

Поперечное очертание основной площадки однопутного земляного полотна проектируется в виде трапеции с шириной по верху 2.3м и высотой 0.15 м

Необходимость такого очертания в связи с обеспечением стока атмосферной воды, стремлением избежать образования балластных корыт в период строительства железной дороги.

Основная площадка ЗП двухпутной линии имеет очертание треугольника высотой 0.20м.

Поперечный уклон основной площадки устраивают:

При супесях, песках и других дренирующих грунтах

При суглинках и глинистых

в зависимости от интенсивности атмосферных осадков

32.) Поперечный профиль насыпи типовой Эл лекция

Элементы:

откосы-в благоприятных инженерно-геологических условий принимают по таблице крутизны откосов по высоте и вида грунта

основная площадка

бермы- способствуют устойчивости насыпи и защищают ее основание от подмыва атмосферными водами. Ширина бермы между подошвой откоса насыпи и бровкой резерва или водоотводной канавы принимается менее 3м.

Резервы- устанавливаются в зависимости от объема грунта, необходимого для насыпи и способа производства работ. ДБ не круче 1:1.5 и должны иметь верхнюю бровку, параллельную подошве насыпи

водоотводные канавы- при отсутствии резервов с нагорной стороны насыпей. Определяют с расчетом по расходу воды

Бровка ЗП на подходах к большим и средним мостам в пределах разлива при расположении линии вдоль реки и в зоне водохранилищ и бровка оградительных дамб должны возвышаться менее чем на 0.5 м, а бровка незатопляемых регуляционных сооружений и берм-менее чем на 0,25м над наибольшим уровнем воды

Для сооружения насыпи должно быть подготовлено основание

В лесных районов необходимо выполнить корчевку пней под насыпями высотой до 1м, если выше, то пни оставляют высотой над уровнем грунта не более 0.2м

33) Типовой поперечный профиль выемки Эл лекция

Очертание и размеры основной площадке такие же как и у насыпи

Обрез- полоса земли между бровкой выемки и путевым откосом кавальера- в сухих грунтах принимается шириной не менее 5м.

Назначение банкетного вала- направлять атмосферную воду с обреза в забанкетную канаву.

Кюветы предназначены для сбора и отвода воды с откосов и основной площадки ЗП. Глубина не менее 0.6м, ширина по дну не менее 0.4м. Устанавливаются с продольным уклоном, равным как правило уклону пути, но не менее0.002. Крутизну откосов кюветов 1:1.5

Кавальеры- валы излишнего грунта- отсыпают в соответствии с типовым профилем на расстоянии не менее 0.5м от забанкетной канавы и высотой не более 3м

Нагорные канавы- устраивают на расстояни 1-5м от подошвы полевого откоса кавальера.. для уменьшения работ устраивают на расстоянии 5м от кавальера. Размеры и продольный уклон-расчеты.

34. Дефекты и деформации земляного полотна.

Эл лекция

35. Деформации основной площадки земляного полотна.

Эл лекция

36. Защита земляного полотна от неблагоприятных природных условий.

Эл лекция

37. Ходовые части подвижного состава.

Стр 94

38. Рельсовая колея, общие требования. Устройство колеи на прямых участках. Ширина колеи. Нормы и допуски.

39) Взаимосвязь ширины рельсовой колеи и ширины колесной пары.

Величина нормального зазора между рельсами и гребнем колеса должна составлять у вагонов 12 мм, а у локомотивов 14 мм. Минимальные зазоры у вагонной колесной пары 5мм, для локомотивной – 7 мм. Максимальная ширина колеи – когда при прижатом одном колесе второе проваливается.

40) Определение предельно допустимой ширины рельсовой колеи.

Максимально допустимой считается такая ширина колеи, при превышении которой возможен провал колес. Началом провала колес считается такое положение, когда одно из них опирается фаской на боковую выкружку рельса, а второе колесо рассматриваемой колесной пары прижато к боковой грани противоположного рельса.

Выкружка-Выпуклая поверхностьголовки рельса, описанная радиусом скругления и соединяющая поверхность катания и верхнюю частьбоковой грани головки.

Такое положение колесной пары может стать возможным при ширине колеи

Smax= hmin + µ + Tmin+a-6-r,

Где hmin- минимально допустимая толщина изношенного гребня;

µ- несовпадение плоскостей, от которых производится измерение толщины гребня и насадки колес;

Tmin- минимальная толщина гребня и насадки колес;

а- ширина колес;

6- ширина фаски на наружной грани колеса;

r- горизонтальное расстояние от начала закругления головки рельса до её рабочей грани.

Примерно 1572, но нельзя чтобы выкружка дошла до сужения в 1/7, значит максимум 1548.

41) Особенности устройства рельсовой колеи на кривых участках.

В кривых участках железнодорожного пути рельсовая колея устраивается с учетом следующих особенностей.

1. При движении железнодорожного экипажа по кривой появляется сила инерции, которую обычно называют центробежной силой. Эта сила создает дополнительное давление на наружную рельсовую нить и вызывает крен кузова на рессорах, в связи с этим рельсы быстрее изнашиваются, возникают отбои рельсовых нитей, увеличиваются напряжения в элементах верхнего строения пути, пассажиры испытывают неприятные ощущения. С целью нейтрализации вредного влияния центробежной силы в кривых приподнимают наружную рельсовую нить над внутренней, т. е. устраивают возвышение наружной рельсовой нити.

2. При переходе экипажа из прямой непосредственно в круговую кривую внезапно появляется центробежная сила. Для исключения динамического эффекта – внезапного воздействия экипажа на путь, вызывающего боковой толчок при входе экипажа в кривую и выходе их нее, между круговой кривой и прямой устраивают особую кривую – переходную.

3. Для облегчения вписывания (прохода) тележек экипажей в кривые участки пути (R < 350 м) устраивают уширение рельсовой колеи.

4. Для соблюдения требований габарита приближения строений (С) в кривых двухпутных линий увеличивают междупутные расстояния.

5. С целью обеспечения расположения рельсовых стыков в одном створе (по «наугольнику») укладывают по внутренней нити укороченные рельсы.

Параметры рельсовой колеи как в прямых, так и в кривых участках пути должны обеспечивать безопасное движение экипажей и минимизировать их силовое воздействие на путь. Поэтому размеры и конструктивное оформление рельсовой колеи определяются во взаимосвязи ее с ходовыми частями подвижного состава, т. е. размерами и конструктивными особенностями ходовых частей экипажей, в частности, колесных пар.

Ширина колеи должна обеспечивать вписывание в кривую всех массовых экипажей. Это вписывание должно быть наиболее благоприятным и близким к свободному. Согласно ПТЭ, ширина колеи в кривых в зависимости от радиуса установлена в следующих размерах:

при R = 350 м и более 1520 мм;

при R = 349...300м 1530мм;

при R = 299 м и менее 1535 мм.

Допуски по содержанию ширины колеи в сторону уширения составляют 8мм, сужения — 4мм. При скоростях движения поездов до 50 км/ч разрешается содержать ширину колеи с допуском по уширению до 10 мм.

Приведенные нормы установлены расчетами по вписыванию железнодорожных экипажей в кривые.

Для кривой R =300 м принимаем SПТЭ = 1530 мм.

42.) Определение оптимальной ширины колеи.

За расчетную схему определения оптимальной ширины колеи принимают схему свободного вписывания, при которой железнодорожный экипаж своим наружным колесом передней оси жесткой базы прижимается к наружному рельсу кривой, а задняя ось жесткой базы занимает радиальное положение. При этом центр вращения экипажа находится на пересечении радиуса с продольной геометрической осью экипажа.

Рис.2.1 Схема для определения оптимальной ширины колеи при свободном вписывании трехосной жесткой базы с поперечными разбегами осей

Из приведенных схем видно, что искомая ширина колеи

S_опт = q_max + f_н - ζ + 4, (2.1)

где q_max - максимальный размер колесной колеи (в нашем случае равен 1511 мм)

f_н - стрела изгиба наружной рельсовой нити, измеренная от хорды АВ; определяется по формуле

, (2.2)

где μ - расстояние от геометрической оси первой колесной пары до центра вращения экипажа;

R - радиус кривой по оси пути;

b - расстояние в плане от геометрической оси колесной пары до точки касания гребнем колеса головки рельса,

, (2.3)

где r - радиус колеса по кругу катания;

τ - угол наклона гребня колеса к горизонту; для локомотивов τ = 70°;

ζ - геометрическая величина (рис.2.1), которая возникает при вписывании как двухосных, так и трехосных экипажей с поперечными разбегами осей и которая в зависимости от величины ∑η и соотношения между ∑η и f_в может принимать различные значения.

∑η - сумма поперечных разбегов осей экипажа, влияющих на вписывание (∑η=2)

f_в - стрела изгиба внутренней рельсовой нити, измеренная от хорды A₁B₁;определяется по формуле

. (2.4)

Величина ζ может принимать следующие значения:

а) если ∑η = 0, то ζ = 0, т. е. вписывание происходит при отсутствии поперечных разбегов (рис. 2.1);

б) если ∑η <f_в, то ζ = ∑η,т.е. в формулу (2.1) вместо ζ подставляется численное значение суммы поперечных разбегов; при этом внутренний гребень колеса передней оси еще не касается внутреннего рельса. В этом случае выражение (2.1) примет вид

S_опт = q_max + f_н - ∑η +4;

в) если ∑η>f_в, то ζ = f_в, т. е. значению стрелы изгиба внутреннего рельса, приэтом внутренний гребень колеса пе­редней оси будет касаться внутреннего рельса кривой:

S_опт = q_max + f_н - f_в +4;

Цифра 4 в формуле (2.1) представляет собой допуск на сужение колеи в миллиметрах.

При определении оптимальной ширины колеи возможны следующие случаи:

43.) Определение минимально допустимой ширины колеи

Положение трехосной жесткой базы экипажа, при наличии поперечных разбегов, соответствующее его заклиненному вписыванию в кривую показано на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Схема для определения минимально допустимой ширины колеи при заклиненном вписывании двухосной жесткой базы

Из приведенной схемы видно, что искомая ширина колеи в общем виде

S_min = q_max + f_н - f_в - ζ + 4 + δmin, (3.1)

Это выражение по своему внешнему виду отличается от формулы (2.1) лишь величиной δ_min, которая представляет собой некоторый запас, принимаемый равным минимальному зазору между гребнем колеса и рабочей гранью рельса в прямых. Он равен для вагонов - 5мм, для локомотивов - 7мм (при колее 1520мм). Величину δ_min необходимо прибавить для того, чтобы избежать заклинивания колес, при котором движение экипажа опасно.

Величина ζ, как и в случае свободного вписывания, может принимать различные значения

При заклиненном вписывании двухосной жесткой базы поперечный разбеги не могут быть реализованы, так как эти оси заклинены между рельсовыми нитями. Величина ζ в этом случае равна стреле изгиба внутреннего рельса f_в,, поэтому расчетная формула приобретает следующий вид:

S_min = q_max + f_н - f_в + 4 + δ_min.

Все обозначения в представленных формулах прежние. При этом необходимо иметь в виду, что величина λ, входящая в указанные формулы, приобретает новое значение. Так как при заклиненном вписывании центр поворота экипажа находится посередине жесткой базы, то величина λ равна L₀/2.В сумму поперечных разбегов трехосных тележек в этом случае надо включить одно значение разбегов крайних осей и полный разбег средней оси.

При определении минимально допустимой ширины колеи возможны следующие случаи.

3.1. Если Smin ≤ S_ПТЭ, то вписывание обеспечено. При этом сопоставление друг с другом всех трех значений ширины колеи S_min, S_ПТЭ и S_опт позволяет ориентировочно оценить условия, в которых будет происходить реальное вписывание, т. е. к какому виду вписывания оно будет ближе, к свободному или заклиненному.

3.2. Если S_min>S_ПТЭ, то этот случай в свою очередь распадается на следующие два:

а) если S_ПТЭ<S_min<S_max, где S_max = 1546 мм — предельный размер колеи в сторону ее уширения, установленный из условия предупреждения провала колес внутрь колеи, то для пропуска рассматриваемого экипажа требуется перешивка пути с размера SПТЭ на расчетную величину S_min (по особому разрешению начальника дороги);

б) если S_ПТЭ<S_min>S_max, то для пропуска экипжа требуется перешивка колеи на расчетную величину; при этом для предупреждения провала колес внутрь колеи укладываются контррельсы. Последний случай представляет собой специальную задачу по вписыванию экипажей в кривые малого радиуса и здесь не рассматривается.

44) Определение возвышения наружного рельса.

Перемещение экипажа по кривой складывается из двух движений: поступательного и вращательного вокруг точки, расположенной на продольной оси экипажа, называемой точкой поворота.

Непрерывное вращение экипажа относительно центра поворота происходит под действием направляющих сил, возникающих в точках соприкосновения гребней колес с боковой гранью головки рельса.

При движении железнодорожного экипажа по кривой на него действует центробежная сила, направленная по радиусу от центра кривой. Эта сила прижимает экипаж к наружной нити, затрудняет его поворот, тем самым увеличивая направляющую силу и, как следствие, боковой износ наружного рельса.

Рис. 1.7. Схема положения экипажа и действующих на него сил при движении по кривой

Величина этой силы

, или

где: m – масса экипажа;

V – скорость его движения;

G – вес экипажа;

g – ускорение силы тяжести;

R – радиус кривой.

При устройстве возвышения происходит наклон экипажа, вследствие чего появляется горизонтальная составляющая силы собственного веса, направленная внутрь кривой:

Величина этого возвышения определяется следующими тремя условиями:

обеспечением равномерного вертикального износа обе­их рельсов;

обеспечением защиты пассажиров от неприятных ощущений при воздействии поперечных ускорений(условие комфортабельности езды);

обеспечением экипажа от опрокидывания в кривых.