Материал: метод_зал_колія_Обхід_VII
Поправочний коефіцієнт k1 знаходиться в межах 0,5÷0,85. В додатку Б наведені значення коефіцієнтів k1 в залежності від місця розташування кривих на перегоні та ряду експлуатаційних умов.
Максимальні швидкості руху пасажирських і вантажних поїздів – це швидкості поодиноких поїздів кожної категорії у відібраній для аналізу сукупності поїздів, або швидкості які реалізуються в кривих згідно з тяговими розрахунками. Це можуть бути і заплановані допустимі швидкості, якщо вони близькі до результатів тягових розрахунків.
Мінімальна розрахункова швидкість руху вантажних поїздів при опрацюванні масиву швидкостемірних стрічок приймається як різниця між середньозваженою швидкістю поїздів і одним середньоквадратичним відхиленням швидкостей від середньозваженої швидкості S.
Vmin Vср S |
(4.7) |
При визначенні підвищення з використанням тягових розрахунків мінімальна швидкість може бути визначена за допомогою коефіцієнта k2, як частина від середньозваженої швидкості.
V |
k |
k V тяг k V |
(4.8) |
|
min вант |
|
2 1 ср |
2 ср |
|
Як і коефіцієнт k1, цей коефіцієнт залежить від місця розташування кривої і ряду експлуатаційних умов. Значення його приймається від 0,4 до 0,85. Менше значення відноситься до зон станцій, більше до основної частини перегонів. В додатку Б наведені значення коефіцієнтів k2 в залежності від місця розташування кривих на перегоні та ряду експлуатаційних умов.
Конкретні значення коефіцієнтів k1 та k2 під час виконання курсової роботи вибираються студентом самостійно з відповідним обгрунтуванням.
4.4 Перевірка рекомендованого підвищення і рекомендації щодо допустимих швидкостей руху
Можливість застосування рекомендованого підвищення або необхідність коригування існуючого в колії підвищення, як і можливість подальшої дії встановленої допустимої швидкості доцільно перевірити за умовою неперевищення допустимих непогашених прискорень нп min нп нп max .
Розрахунок величин фактичних непогашених прискорень виконується для максимальних і мінімальних швидкостей за формулою
нп |
|
V |
2 |
|
0.00613h |
|
ф |
|
(4.9) |
||||
|
2 |
|
||||
|
|
3.6 |
|
R |
|
|
де Vф - фактична (або планована) максимальна або мінімальна швидкість
руху пасажирських і вантажних поїздів, км/год; h - підвищення, що оцінюється, мм.
Якщо при рекомендованому підвищенні зовнішньої рейки непогашені прискорення будуть більші ніж допустимі, доцільно перш за все уважно розібратися за яких показників порушується непогашене прискорення.
При співставленні одержаних величин прискорень з допустимими можливі кілька варіантів співвідношень. Якщо перевищено норматив
[αнп пас]=0,7 м/с2 або [αнп вант]=0,3 м/с2 то доцільно розглянути варіант збільшення підвищення зовнішньої рейки, або знизити максимальну швидкість
пасажирських або відповідно вантажних поїздів.
Якщо ж непогашене прискорення у повільних поїздів виявиться менше мінімально допустимого, наприклад -0,5 м/с2 (мінімальне допустиме -0,3 м/с2), то доцільно розглянути варіант зниження підвищення (воно більше максимального), або розглянути варіанти підвищення швидкості повільних поїздів.
В усіх варіантах при зміні швидкості руху поїздів одної категорії доцільно уточнити значення середньозваженої швидкості і відповідно розрахункового підвищення. При суттєвому його відхиленні від попереднього значення виникає потреба в повторенні всього комплексу розрахунків.
У випадках обмеження максимальних швидкостей нова допустима швид-
кість руху розраховується за формулою |
|
Vдоп 3.6 R ([нп ] 0.00613 hрек ), |
(4.10) |
де [нп ] - допустиме прискорення для відповідних категорій поїздів, м/с2.
В окремих випадках для зменшення або усунення обмежень найбільшої допустимої швидкості в кривих, що виникли при розрахунках з дозволу Укрзалізниці норма непогашеного прискорення для пасажирських поїздів може бути підвищена до наведених 0,7 м/с2 [4, 5, 9].
5ПРОЕКТУВАННЯ ПЕРЕХІДНИХ КРИВИХ
ІРОЗРАХУНОК ЇХ РОЗБИВКИ
5.1Призначення і форма перехідних кривих
Перехідні криві призначені для сполучення прямих ділянок і кругових кривих залізничної колії, а також кругових кривих різного радіуса між собою. Можна не влаштовувати перехідні криві у випадку сполучення прямих з круговою кривою радіусом 3000 м і більше, або двох кругових кривих при різниці в їх кривизні не більше 1/3000 [7].
Перехідні криві повинні забезпечувати:
-плавний перехід рухомого складу з одної ділянки на іншу, тобто відсутність раптової появи відцентрових сил в зоні переходу;
-плавний відвід підвищення зовнішньої рейки і розширення колії в кри-
вій.
Докладний виклад і обґрунтування вимог до перехідних кривих наведені
впідручнику [1].
При лінійному законі зміни кривизни і підвищення зовнішньої рейки, прийнятому на наших залізницях, перехідна крива описується рівнянням радіоідальної спіралі.
l |
С |
Сk , |
(5.1) |
|
|
||||
|
|
|
де l - відстань від початку перехідної кривої;
, k - радіус і кривизна перехідної кривої на відстані l від її початку;
С - параметр перехідної кривої. |
|
При l =lo (lo - повна довжина перехідної кривої) |
|
R i С lО R . |
(5.2) |
Рівняння радіоідальної спіралі в прямокутній системі координат має вигляд
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
3 |
|
|
|
|
2 |
|
x |
4 |
|
|
|
|
293x |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
(5.3) |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
6c |
|
35 |
|
c |
2 |
|
237000c |
4 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
В параметричній формі його можна представити так |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
l |
4 |
|
|
|
l |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
3 |
|
|
1 |
|
|
|
|
l |
4 |
|
|
|
|
l |
8 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x l |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5.4) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21120c4 |
||||||||||||||||
|
|
|
40c |
2 |
|
3456c |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
2c |
3 |
|
168c |
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Часто обмежуються лише першим членом ряду в рівняннях (5.4). тоді,
прийнявши x l маємо |
|
|
|
|
y |
x3 |
, |
(5.5) |
|
6С |
||||
|
|
|
що являє собою рівняння кубічної параболи.
Як показали дослідження Г.М.Шахунунца рівнянням (5.5) можна користуватись, коли кут повороту перехідної кривої менше 24˚5'41'' та
R ≥ 1,6025/9. |
(5.6) |
5.2 Вибір довжини і параметра перехідної кривої
Довжина перехідної кривої визначається рядом умов, зв'язаних з відводом підвищення зовнішньої рейки в межах перехідної кривої, наявності зазорів між гребенями коліс і рейками, необхідністю забезпечення практичної можливості розбивки і подальшого утримання перехідної кривої.
Наведемо тут лише два критерії вибору довжини перехідної кривої, що дають найбільше її значення.
1. Недопущення сходу коліс з рейок у випадку заклинювання ресор при жорсткій колії. В цьому випадку довжина перехідної кривої (lо, м) визначається з умови
l |
h |
, |
(5.7) |
О i
де h - підвищення зовнішньої рейки, мм; [i] - максимальний ухил відводу підвищення, який забезпечує безпеку від сходу коліс з рейок внутрішньої нитки, ‰.
Для найбільш довгобазних існуючих візків (L=4,6 м) та встановленої ПТЕ висоті гребеня колеса m=28 (30) мм, максимальний ухил не повинен перевищувати 6,5 ‰.
2. Обмеження вертикальної складової швидкість підняття (спуску) колеса по зовнішній рейці. Ця складова не повинна бути більше допустимої.
При малій довжині перехідної кривої взаємодія колеса і рейки зовнішньої нитки в межах відводу підвищення зовнішньої рейки близька до ударної. Щоб не допустити цього обмежують вертикальну складову швидкості під-
няття колеса величиною f . |
|
|
На наших |
залызницях |
для нормальних умов прийнято значення |
f 28 мм / с |
або 1/10 |
км/год, у важких умовах допускається |
f35 мм / с 18 км / год .
Увідповідності з цими значеннями довжина перехідної кривої для нор-
мальних і важких умов експлуатації відповідно визначається за формулами
l0 |
10Vmax h |
, |
(5.8) |
|||
l |
0 |
8V |
h |
|
||
|
max |
|
|
|
|
|
де lo і h в м, Vmax - в км/год.
З двох значень lo, знайдених за формулами (5.7) і (5.8), вибирають більше значення довжини перехідної кривої.
При проектуванні одноколійних ділянок та зовнішній колії двоколійних ліній при швидкості руху до 100 км/год рекомендується визначати lо виходячи з ухилу відводу i=1‰ за формулою:
lо 1,0h . |
(5.9) |
При швидкості руху 140 км/год lо=2,0h, а в складних умовах lо=1,43h.
Довжина перехідної кривої lвн на внутрішній колії двоколійної ділянки визначається за формулою
l |
|
24Rd l |
2 |
, |
(5.10) |
вн |
|
|
з |
|
|
де R - радіус кривої, м; d - розширення міжколійя в кривій (встановлюється згідно ін-
струкції по застосуванню габаритів [10]), м; lз - довжина перехідної кривої зовнішньої колії, м.
У таблиці 5.1 наведені рекомендовані та гранично допустимі значення ухилів відводу підвищення в залежності від швидкості руху поїздів які застосовуються при поточному утриманні колії.
|
|
Таблиц я 5.1 |
|
Ухили відводів підвищення зовнішньої рейки в кривих |
|||
|
|
|
|
Рекомендовані |
Гранично допустимі |
Встановлена швидкість руху |
|
поїздів, км/год |
|||
|
|
||
0,5 |
0,7 |
140 |
|
0,7 |
1,0 |
120 |
|
0,8 |
1,2 |
110 |
|
1,0 |
1,4 |
100 |
|
1,2 |
1,6 |
90 |
|
1,4 |
1,9 |
80 |
|
1,6 |
2,3 |
70 |
|
1,9 |
2,7 |
60 |
|
2,2 |
3,0 |
50 |
|
2,5 |
3,1 |
40 |
|
2,8 |
3,5 |
25 |
|
3,0 |
4,5 |
15 |
|
|
Більше 4,5 |
Закриття руху поїздів |
|
Знайдене у розрахунках значення довжини перехідної кривої доцільно округлити до величини кратної 10 м. Мінімальна довжина перехідних кривих повинна бути не менше 20 м.
По значенню радіуса кругової кривої і довжіні перехідної кривої знаходять параметр перехідної кривої С=loR.
5.3 Розрахунки розбивки перехідних кривих
Розбивка перехідних кривих може бути здійснена такими способами:
зміщення центра кривої без зміни радіуса;
зменшення радіуса без зміни центра кривої;
способом М. В. Харламова.
Найбільше розповсюдження одержав перший і останній з названих способів. Звичайно метод зміщення центра застосовується на нових лініях. В умовах експлуатації його можна використовувати при можливості здійснення потрібних зміщень колії. На діючих лініях частіше користуються способом М. В. Харламова, оскільки він дає можливість розбивки перехідних кривих при найменших зміщеннях колії.
Нижче приводиться розрахунок розбивки кривої способом зміщення центра.