Проектирование и расчёты рельсовой колеи и одиночного обыкновенного стрелочного перевода

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования 

«Иркутский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВПО ИРГУПС)                                                                                               

Кафедра: Путь и путевое  хозяйство.

Факультет: Строительство железных дорог.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект.

 

Тема: Проектирование и расчёты рельсовой  колеи и одиночного обыкновенного  стрелочного перевода.

 

 

 

 

                                                                                      Выполнил:

                                                                                      студент гр. СЖД-2-11

                                                                                      Перминов Д. П.

 

Проверил:

Сергеев А.Ю.

 

 

Иркутск

2013 год.

Содержание:

Стр.

Введение………………………………………………………………………………..

1. Расчеты рельсовой  колеи……………………………………………………………

1.1. Определение  возвышения наружного рельса  в кривых участках пути…….....

1.1.1 Определение  возвышения наружного рельса  из условия обеспечения равномерного вертикального износа рельсов обеих нитей кривой. ……………………..

1.1.2. Расчёт  возвышения наружного рельса  исходя из условия обеспечения  пассажиром комфортабельной езды……………………………………………………..

2. Определение длины переходной кривой…………………………………………

1.2.1 Определение  длины переходной кривой из  условия не превышения допустимого уклона отвода возвышения наружного рельса………………………………..

2. Определение длины переходной кривой из условия скорости подъема колеса по наружному рельсу…………………………………………………………..
3. Определение длины переходной кривой из условия величины нарастания непогашенных поперечных ускорений……………………………………………….

1.2.4 Разбивка переходных  кривых……………………………………………………

1.2.4.1. Определим  вид переходной кривой и координаты  ее для разбивки в прямоугольной системе…………………………………………………………………...

2. Определим основные элементы, необходимые для разбивки переходной кривой способом сдвижки……………………………………………………………..

1.3 Расчет укороченных  рельсов……………………………………………………..

1.3.1 Определение  числа укороченных рельсов…………………………………….

2. Установление порядка укладки укороченных рельсов………………...
4. Расчет ширины колеи в кривой………………………………………………….

2. Расчет и  проектирование обыкновенного одиночного  стрелочного перевода.

2.1. Расчет основных  параметров стрелки…………………………………………..

2.1.1 Выбор формы  и конструкции криволинейного  остряка……………………...

2.1.2.Расчёт радиусов  остряка двойной кривизны………………………………….

2.1.3 Определение  начального угла остряка………………………………………..

2.1.4 Определение  длины зоны примыкания криволинейного  остряка к боковой грани рамного  рельса…………………………………………………………………

2.1.5 Определение  корневой координаты U, стрелочного угла β, полного стрелочного угла β……………………….…………………………………………………...

2.2 Расчет основных  параметров крестовины……………………………………….

2.3 Расчет основных  деталей стрелочного перевода………………………………..

2.3.1 Расчет длины  остряков………………………………………………………….

2.3.2 Расчет длины  рамного рельса. Раскладка брусьев  под стрелкой…………….

2.4 Расчет координат  переводной кривой…………………………………………...

2.5 Расчет основных  деталей крестовины…………………………………………...

2.5.1 Расчет длины  крестовины………………………………………………………

2.5.1.1 Минимальная  длина цельнолитой крестовины……………………………..

2.5.2.Расчет контррельса  и усовика………………………………………………….

2.5.2.1.Ширина желобов  у контррельса и в крестовине……………………………

2.5.2.2 Длина усовиков  крестовины………………………………………………….

2.5.2.3 Расчет длины  контррельса……………………………………………………

2.6 Определение  теоретической и практической  длины стрелочного перевода….

2.6.1 Определение  теоретической длины стрелочного  перевода………………...

2.6.2 Определение  практической длины стрелочного  перевода…………………...

2.6.3 Определение  полуосей стрелочного перевода……………………………....

2.6.4 Установление  ширины колеи…………………………………………………..

2.7 Определение  длин рельсовых нитей стрелочного  перевода…………………...

2.8 Проектирование  эпюры стрелочного перевода…………………………………

1. Раскрой рельсовых нитей на соединительных путях стрелочного перевода..……………………...………………………………………………………………
2. Раскладка брусьев под переводной частью стрелочного перевода……..

Список использованной литературы………………………………………………...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Целью курсового  проекта является ознакомление студента с основными вопросами устройства, расчёта и работы стрелочного перевода и его отдельных частей.

Предварительно студент получает задание, в котором содержаться  исходные данные: скорость движения по боковому пути проектируемого стрелочного перевода, тип и длина рельсов, конструкция крестовины. Геометрические раз-меры стрелочного перевода должны быть такими, чтобы основные ударно-динамические характеристики (непогашенное ускорение γ₀, внезапно возникающее ускорение j₀ и величина, пропорциональная потере кинетической энергии W₀) не превышали допустимых значений, приведённых в задании.

Курсовой проект состоит из двух частей:

1.Расчёт рельсовой  колеи.

2.Расчёт и  проектирование стрелочного перевода.

В пояснительной  записке приводятся расчёты основных размеров стрелки, крестовины, а также  геометрических и осевых размеров стрелочного  перевода.

На листе миллиметровой  бумаги вычерчивается схема разбивки и эпюра укладки стрелочного  перевода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Часть 1 Расчеты рельсовой колеи

1.1 Определение возвышения наружного рельса в кривых участках пути

При движении железнодорожного экипажа  по кривой появляется центробежная сила. Эта сила создает дополнительное давление на наружную рельсовую нить, в связи, с чем рельсы на ней изнашиваются быстрее, возникают отбои рельсовых нитей или увеличивается напряжение в них; появляется непогашенное центробежное ускорение, при больших значениях которого пассажиры испытывают неприятное ощущение.

Чтобы снизить боковое давление на рельсы наружной рельсовой нити, избежать отбоя этих рельсов, уменьшить их перегрузку, добиться равномерности износа рельсов обоих нитей и оградить пассажиров от неприятных воздействий, делают возвышение наружного рельса в кривой.

Возвышение наружного рельса исходя из технико-экономических соображений устанавливается таким, при котором были бы оптимальные условия работы рельсов как наружной, так и внутренней нитей и пассажиры были защищены от неприятных воздействий.

 

1.1.1 Определение возвышения  наружного рельса из условия  обеспечения равномерного вертикального износа рельсов обеих нитей кривой

Рис.1.1.Положение  экипажа в кривой с возвышением  наружного рельса.

h₁ = 12,5υ_ср²/R                                                     (1.1)

где υ_ср – средневзвешенная по тоннажу скорость, км/ч;

R – радиус кривой, м.

                                                  (1.2)

где Q_i- вес поезда i-ой категории, т;

n_i – число поездов этой категории;

υ_i – скорость поездов i-ой категории, км/ч.

h₁= 12,5*64,03924/740 = 69,274 мм.

 

1.1.2 Расчёт возвышения наружного рельса исходя из условия обеспечения пассажиром комфортабельной езды

Как известно, при  проходе экипажем кривого участка  пути возникает центробежное ускорение, которое необходимо погасить, иначе пассажиры будут чувствовать себя некомфортно.

(1.3)

где α_доп – допустимая величина непогашенного центробежного ускорения равная   0.7м/с²

V_мах -  максимальная скорость движения в кривой.

R – радиус  кривой

h₂=12.5*(120²/740)-163*0,7=129,1432 мм.

h_{маx   =}  129,14мм –максимальное значение наружного рельса.

Окончательное значение h следует принимать наибольшее из двух, определяемых по формулам (1.1) и (1.3).

h₂>h_1,=>

Вывод:Принимаем возвышение h равным 130 мм.

 

2. Определение длины переходной кривой.

На рисунке 1.2. показана схема положения переходной кривой.

Переходные  кривые обеспечивают плавное сопряжение прямой и кривой, они имеют следующие  показания:

- обеспечивают плавный переход,  не допускают внезапного появления  дополнительных сил;

- обеспечивают плавный отвод  возвышения наружного рельса  и отвод уширения колеи.

    1 – прямая 

    2 – переходная кривая

    3 – круговая кривая

    4 – уровень головки наружного  

          рельса

     5 – уровень головки внутреннего 

           рельса

 

Рис.1.2. Схемы  положения переходной кривой в плане (а) и профиле (б)

 

1.2.1 Определение длины переходной  кривой из условия не превышения  допустимого уклона отвода возвышения наружного рельса.

Переходные кривые обеспечивают плавный  переход подвижного состава из прямой в круговую кривую или из круговой кривой одного радиуса с одним  возвышением в кривую другого радиуса с другим возвышением наружного рельса.

В пределах переходной кривой (ПК) плавно нарастает кривизна К = 1/ρ пути за счет изменения переменного радиуса ρ от ρ = ∞ в начале переходной кривой (НПК) до ρ = R в конце переходной кривой (КПК). В пределах ПК плавно увеличивается возвышение наружного рельса от 0 в НПК до h в КПК; делается отвод уширения колеи, если последнее имеется в круговой кривой.

Основные требования к устройству и содержанию ПК сводятся к тому, чтобы появляющиеся, развивающиеся и исчезающие силовые факторы (ускорения, силы, моменты) в пределах длины lПК изменялись постепенно и монотонно, с заданным графиком, а в начале и в конце ПК они были равны нулю.

        (1.4.1)

где ℓ₁ – длина переходной кривой, м

       h – возвышение наружного рельса, м

       i – уклон отвода, ‰ (i = 0.8‰, т.кV_мах = 120 км/ч)

2.    Определение длины переходной кривой из условия скорости подъема колеса по наружному рельсу

(1.5)

 

3. Определение длины переходной кривой из условия величины нарастания непогашенных поперечных ускорений