Проектирование и расчёты верхнего строения пути (стр. 3 из 3)
Согласно исходным данным необходимо определить для заданного экипажа оптимальную и минимально допустимую ширину колеи в кривой радиуса R.
Ширина колеи на кривой определяется расчетом по вписыванию экипажа в заданную кривую, исходя из следующих условий:
· ширина колеи должна быть оптимальной, т.е. обеспечивать наименьшее сопротивление движению колес, наименьшие износы колес и рельсов;
· ширина колеи должна быть больше минимально допустимой Smin.
Оптимальная ширина рельсовой колеи Sоптна кривой радиусом Rиз условия вписывания тележки с трехосной жесткой базой Loопределится следующим образом (см. рис. 3).
Обозначим ширину колесной колеи:
Расчетные схемы вписывания трехосной жесткой базы
Обозначения на рис. 3:
О — центр вращения экипажа; λ— расстояние от центра вращения экипажа до геометрической оси первого колеса (в данном случае λ = Lo); b1 — расстояние от геометрической оси первой колесной пары до точки касания гребня колеса с рельсом; fn — стрела изгиба наружного рельса (при хорде АВ); ∑η — сумма поперечных разбегов соответствующих колесных пар заданного экипажа.
При ∑η= О S=К + fn;
При ∑η≠ О S=К + fn-∑η.
К = (Т + 2q + 2µ),
где Т — насадка колес, мм;
q— толщина гребня колеса, мм;
µ— утолщение гребня выше расчетной плоскости, ранное для вагонных колес 1 мм, для локомотивных колес 0.
Поскольку экипажем, требующим наибольшей ширины колеи, будет тот, который имеет Кmах, а допуск на сужение равен 4 мм, то
Sопт=Кmах + fn+∑η +4 ;
fn=(λ + b1 )2/2R;
b1=λ* r/ R* tg τ
где: r— радиус качения колеса, м;
τ — угол наклона образующей гребня колеса к горизонту (для вагонного колеса 60°, для локомотивного 70°)
При определении минимально допустимой ширины Smin(см. рис. 3 справа), за расчетную принимается схемазаклиненного вписывания экипажа, при которой наружные колеса крайних осей жесткой базы ребордами упираетсяв наружный рельс кривой, а внутренние колеса средней оси — в рельс внутренней нити.
К полученной на основании такой расчетной схемы ширине колеи прибавляется δmin — минимальный зазор между боковой рабочей гранью рельса и гребнем рельса на прямом участке пути:
Smin=Кmах + fn-∑η + δmin ;
fn=(λ + b1 )2/2R; b1=λ* r/ R* tg τ; λ = L0 /2;
Из таблицы №7 методуказаний и таблицы №8:
Кmах =1509мм; ∑η= 6мм; λ = L0=4400мм; r=600мм;
fn=(λ + b1 )2/2R; b1=λ* r/ R* tg τ
b1=4400* 600 / 1100000* tg70°= 4400*600/1100000*2,747=7мм;
f=(4400 + 7)2/2*1100000=9мм;
Sопт=1509+9-6+4=1516мм;
Smin=Кmах + fn-∑η + δmin ; из таблицы №7 δmin=7мм
b1=λ* r/ R* tg τ=2200*600/1100000*2,747=3мм;
λ = L0 /2= 4400/2 =2200мм;
fn=(2200+ 3)2/2*1100000=2мм;
Smin=1509+3-6+4+7=1517мм;
Согласно ПТЭ в кривой радиуса R=1100м ширина колеи 1520мм
Используемая литература
1.Строительные нормы и правила Российской Федерации. Железные дороги колеи 1520 мм. СНиП 32-01-95. Минстрой России, 1995.
2.Приказ Министра путей сообщения Российской Федерации № 14 Ц от 25 сентября 1995 г. «О строительно-технических нормах «Железные дороги колеи 1520 мм» — М., 1995.
3.Железные дороги колеи 1520 мм. СТН Ц-01-95. — М.: Министерство путей сообщения Российской Федерации, 1995.
4.Положение о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации. — М.: МПС РФ, 2002.
5.Приказ № 41 от 12.11.01 «Нормы допускаемых скоростей движения подвижного состава по железнодорожным путям колеи 1520 (1524) мм федерального железнодорожного транспорта. — М.: Транспорт, 2001.
6.Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути. — М.: Транспорт, 2000.
7.Технические условия на работу по ремонту и планово-предупредительной выправке пути. Утв. МПС 28 июня 1997 г. — М.: Транспорт, 1998. — 188 с.
8. Железнодорожный путь/ Под ред. Т.Г. Яковлевой. — М.:Транспорт, 2001.
9. Чернышев М.А., Крейнис З.Л. Железнодорожный путь. — М.: Транспорт, 1985. — 302 с.
10. Крейнис З.Л. Современные конструкции верхнего строения железнодорожного пути: Уч. пос. — М.: РГОТУПС. 1997. — 78 с. (Часть I). — М.: РГОТУПС, 1998. (Часть И).