Расчет и проектирование стрелочного перевода. Капитальный ремонт железнодорожного пути

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет транспорта»

КАФЕДРА «СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДОРОГ»

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«УСТРОЙСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ»

Выполнил Проверил

Судент ФБО,04-ЗД-974

преподаватель

Дюкарев Н.П



1. Расчет и проектирование стрелочного перевода

1.1 Общие сведения

Проектируемый стрелочный перевод должен отвечать условиям движения поездов на заданной станции: нагрузкам на ось подвижного состава, грузонапряжённости участка и скорости движения по прямому и боковому путям стрелочного перевода. Чем выше нагрузка на ось и скорость подвижного состава, чем больше грузонапряжённость, тем мощнее должны быть рельсы и скрепления стрелочного перевода и надёжнее его основание; чем выше скорость по боковому пути перевода, тем больше должен быть радиус переводной кривой и более пологой марка крестовины.

В зависимости от условий работы стрелочного перевода назначаются его конструктивные элементы: основание, которое может быть выполнено в виде переводных брусьев из различных материалов или железобетонных плит; конструкция остряков и крестовин.

Для участка с большой грузонапряжённостью и повышенными скоростями движения поездов рекомендуются: стрелочные переводы - с плитным железобетонным основанием, кривыми остряками, корневым креплением остряков накладочно-вкладышного типа или накладочного с гибкими остряками; крестовины - цельнолитые или сборные типа общей отливки сердечника с изнашиваемыми частями усовиков из высокомарганцовистой стали. Перспективными являются крестовины с подвижными элементами, позволяющими перекрыть вредное пространство в крестовине и уменьшить ударные воздействия колёс в этой зоне.

Основные геометрические размеры одиночного обыкновенного стрелочного перевода (рис.1) с радиусом переводной кривой, равным радиусу остряка (R=R0), связаны двумя расчётными уравнениями:

R(sin - sinH) + kcos = LT ; R(cosH - cos) + ksin = s0

где R - радиус переводной кривой; - угол крестовины; Н - начальный угол остряка; k - прямая вставка перед математическим центром крестовины; LT - теоретическая длина стрелочного перевода; s0 - ширина рельсовой колеи в крестовине, равная 1520 мм.

Рисунок 1.1 - Схема стрелочного перевода

1.2 Расчёт стрелочного перевода

Методика расчёта стрелочного перевода зависит от исходных данных. Основные формулы взяты из учебника [1] и методического указания [2].

Заданы:

тип рельса Р50;

начальный угол остряка Н = 1.2166667;

марка крестовины 1/13;

Определим все размеры перевода, необходимые для проектирования его эпюры.



1.2.1 Определение длины крестовины

Размеры крестовин n и m по рабочим граням головок рельсов (рис.2) для цельнолитой крестовины вычисляют по формулам:

n = lH /2 + tГ /2tg lH /2 +tГ *N

m = (BП + bГ + 5) / (2tg) (BП + bГ + 5)N

где n, m - длина передней и хвостовой частей крестовины; lH - длина накладки; BП - ширина подошвы рельса; bГ - ширина головки рельса; 2v - расстояние между подошвами рельсов в месте постановки первого болта; x -

расстояние от конца накладки до первого болтового отверстия; tГ--ширина желоба в горле крестовины.

Осевые размеры крестовины:

n' = n*cos ; m' = m*cos

Рисунок -1.2 Расчетная схема крестовины



Основные данные, необходимые для расчёта:

cos=0.999264,

BП = 132 мм, bГ = 70 мм, lH = 820 мм, 2v = 183 мм, х = 50 мм, N=13.

n = 820/2+(132-70+183)*13-50=3545 мм;

m = (132+70 + 5) *13 = 2691;

n' = 3545* 0.999264= 3542 мм;

m' = 2691*0.999264=2689 мм.

1.2.2 Определение радиуса переводной кривой

Примем радиус переводной кривой равным радиусу остряка, т.е. R = R0 (см.рис.1). Находим R с точностью до 1 мм, зная k и s0.

Длину прямой вставки k перед математическим центром назначим с таким расчётом, чтобы передний стык крестовины был от конца переводной кривой не ближе, чем на один метр:

k = n 1000 = 3545 + 1000 = 4545,мм.

Ширина рельсовой колеи в крестовине s0=1520мм.

R(cosn - cos) + ksin = s0 ; sin = 0,076695; cos = 0.997055.

Принимаем радиус переводной кривой R = 430827 мм.

1.2.3 Определение длины остряков

Кривой остряк. Из рисунка 4 видно, что длина остряка

l0 = ( / 180)R = 0.017453R.

При этом

= - Н ;

= arccos (cosH - y0 / R);

y0 = tmin + bГ + z ,

где y0 - расстояние между рабочими гранями рамного рельса и остряка в его корне (корневая ордината); tmin - минимальный желоб между рабочей гранью рамного рельса и нерабочей гранью кривого остряка в отведённом положении (принимается 67 мм); bГ - ширина головки остряка; z - стрела прогиба кривого

Рисунок 1.3 - Расчётная схема для определения длины остряка остряка, которая измеряется от горизонтали, проведённой из его корня в том месте, где желоб между остряком и рамным рельсом равен tmin

Для промежуточных значений радиусов величину z определим из приближённого соотношения

z / zC = R / RC

где z и zC - соответственно стрелы изгиба проектируемого и типового переводов; R и RC - соответственно радиусы остряков проектируемого и типового переводов.

z = zCR / RC = 13430827 / 300000 19 мм;

у0 = 67 + 70 + 19= 156 мм;

= arccos (0.999774 - 156 /430827) = 1,964932;

= 1,964232 - 1,2166667 = 0,748265;

Тогда l0 = 0,0174534308270,748265= 5626 мм;

Прямой остряк. Длина прямого остряка равна проекции кривого остряка на рабочую грань рамного рельса и определяется по формуле:

l'0 = R(sin - sinH).

l'0 = 430827(0.034287 - 0.021233) = 5624 мм.

1.2.4 Определение длины рамного рельса

Длина рамного рельса (рисунок 5) равна:

lPP = q + l'0 + q1

где q, q1 - соответственно передний и задний выступы рамного рельса; l'0 - длина прямого остряка.

Рисунок 1.4 - Расчётная схема для определения длины рамного рельса

Передний и задний выступы рамного рельса определяют из условий раскладки шпал и брусьев под стрелкой. На участке q укладывают сначала шпалы с пролётом a, затем - два флюгарочных бруса, с расстояниями между ними 600 - 700 мм, и переводные брусья.

Размеры переднего и заднего выступов рамного рельса определяют по формулам:

q = c / 2 + na - x; q1 = c1 + + n1 a + c / 2,

где n, n1 - число пролётов под q и q1 (примем n = 4 и n1 = 3); a - расстояние между осями брусьев, равное 510 мм; x - расстояние от начала остряка до оси флюгарочного бруса (равно 41 мм, что ясно из рисунка 6).

Рисунок 1.5 - Схема расположения остряка на флюгарочном брусе

Определим проекцию остряка на рамный рельс. При раскладке брусьев под стрелкой желательно иметь на всём её протяжении одинаковые пролёты между брусьями. Для этого сначала запроектируем раскладку брусьев под остряками, а затем, приняв один из данных пролётов за основной, вводим эту величину в формулы:

q = 440 / 2 + 4510 - 41 = 2219 мм;

q1 = 220 + 0 + 5003 + 440 / 2 = 1970 мм;

Тогда : lPP = 2219 + 5624 + 1970 = 9710 мм.

1.2.5 Определение теоретической и полной длинны стрелочного перевода

Теоретическую длину стрелочного перевода Lт (рис 7) находят по формуле

Lт= R*(sin-sinн)+k*cos

LT = 430827(0.076695 - 0.021233) + 45450.997055 = 28426 мм;

Полная (практическая) длина стрелочного перевода:

Lп=q+ Lт+m,

LП = 2219 + 28426 + 2691 = 33396 мм;

Осевые размеры стрелочного перевода определяют по формулам

b=b0+m.;

b0=S0/(2 tg /2);

a0=Lт-b0;

a=a0+q;

Рисунок 1.6-Осевые размеры стрелочного перевода

Произведем расчет:

Подставляем значения:

b0 = 1520 / (20.038404) = 19771 мм;

a0 = 28426 - 19771 = 8655 мм;

a = 8665 + 2219 = 10874 мм;

b = 19771 + 2691 = 22462 мм;

1.2.6 Расчет ординат переводной кривой

Ординаты переводной кривой определяют следующим образом.

Начало координат располагают по рабочей грани рамного рельса против корневого стыка остряка и отсюда откладывают абсциссы x через каждые 2000 мм,вычисляя соответствующие им ординаты yю

Принимаем :x1=2000 мм;x2=4000мм;…..;xn=2000n.

Конечная абсцисса

xk = R(sin -sin ),

хК = 430827(0,076695 - 0,034287) = 18270 мм.

Ординаты переводной кривой определяются по формуле :

yп=y0+xпsin +xп2/(2R)+,

где y0-ордината в корне остряка;

xп- абсциссы переводной кривой,кратные2000 мм;

yп- ординаты переводной кривой, соответствующие своим абсциссам;

-стрелочный угол;

-поправка для соответствующей ординаты, равная

= (R sin +xп)/8R3

Величина вначале определяется для конечной абсциссы xк по формуле

к=(R sin +xк)4/ 8R3.

К = (4308270,034287 + 18270)4 / 84308273 = 1.86 мм.

Если для конечной абсциссы величина поправки к не превышает одного миллиметра,то ее можно не учитывать и для остальных ординат не определять. В случае , когда эта величина превышает 1 мм, то она определяется для xn , xn-1 и т.д., пока ее значение не окажется меньше миллиметра.

Для остальных ординат поправки можно не определять.



2000		68. 57	4. 64	0	229. 21
4000		137.148	18. 56	0	311. 70
6000		205..72	41. 78	0	403. 5
8000		274..29	74. 27	0	504. 56
10000	156	342..87	116. 05	0	614. 92
12000		411. 444	167. 12	0	735. 364
14000		480. 018	227. 46	1. 07	864. 54
16000		548. 592	297. 10	1. 40	1003. 09
18000		617. 166	376. 02	1. 8	1150. 98
18270		626. 42	387. 38	1. 86	1171. 66

Таблица 1.1-Результаты подсчёта ординат построения схемы укладки стрелочного перевода марки 1 13

l1=33336-9810-8=23518 мм;

l2= /180 (430827+70/2)(4.396103-1.2166667)+4545-3545-5626- 16=19421мм;

l3=28426-5624-3545-16=19241 мм;

l4=1669-1528*0,021233+ /180 (430827-1520-70/2)*(4.4-1.2)+4545+2691-

-9810-8=22955 мм

Расчетная схема для определения длины рельсовых нитей стрелочного перевода представлена на рисунке 8

Рисунок 1.8-Расчетная схема для определения длины рельсовых нитей стрелочного перевода

1.2.8. Построение схемы разбивки стрелочного перевода

На основе полученных расчетом величин вычерчивают эпюру стрелочного перевода в масштабе 1:50 или 1:100. Вначале на чертеж наносят ось прямого пути перевода и отмечают на ней центр перевода. От центра перевода откладывают в масштабе осевые размеры a, b, a0, b0, затем определяем положение математического центра крестовины, характеризуемое величинами b0 и s0/2. Из математического центра крестовины описывают дугу радиусом, равным s0/2, и, проведя к ней касательную из центра перевода, находят направление оси бокового пути. После этик геометрических построений вычерчивают в масштабе в рабочих гранях рельсов стрелочный перевод и отмечают на нем стыки. Наружнюю нить переводной кривой наносят на чертеж по вычисленным значениям орбинат, а внутреннюю- на основе заданной ширины колеи.

Определяем длины рубок:

l1” = l1 - l1' - = 23518 - 12500 - 8 = 11010 мм;

l2” = l2 - l2' - = 19424 - 6250 - 8 = 12913 мм

l3” = l3 - l3' - = 19241 - 6250 - 8 = 12733 мм

l4” = l4 - l4' - = 22955 - 12500 - 8 = 10447 мм

Зная положение рельсовых стыков, проектируют раскладку брусьев под стрелочным переводом. В стыках их укладывают на расстоянии стыкового пролета, а на остальной части перевода- согласно выбранным величинам пролетов -а под стрелкой и крестовиной. Длину брусьев определяют графически. Когда выступ бруса за рабочую грань рельса бокового пути становиться меньше 615 мм, переходят к новой длине.

За флюгарочными размещают группами переводные брусья длинною от 3 до 5.25 м. Их можно вычерчивать в осях.

На эпюре и схеме разбивки стрелочного перевода указывают основные геометрические размеры стрелочного перевода, длину рельсов и ширину колеи в ответственных местах перевода.

1.3 Методика проведения месячных осмотров стрелочных переводов. Нормы и допуски их содержания

Месячные комиссионные осмотры на станциях проводятся в полном соответствии с ПТЭ и приказом начальника дороги комиссией в составе :начальника станции, дорожного мастера, электромеханика СЦБ и один раз в квартал начальника или электромеханика района контактной сети или района электроснабжения .На станциях внеклассных и 1 класса один раз в квартал в состав комиссии включаются начальники дистанций пути, сигнализации и связи, электроснабжения или один из их заместителей. На станциях , где установлено сменное дежурство электромехаников СЦБ, в проведении месячных комиссионных осмотров участвуют старшие электромеханики.

Результаты осмотра и необходимые мероприятия по устранению обнаруженных неисправностей оформляют актом и заносят в отдельный журнал осмотра путей, стрелочных переводов, устройств СЦБ, связи и контактной сети, заведений специально для этих целей. При этом в журнал записывается каждая неисправность, а так же срок исполнения и исполнитель. Неисправности угрожающие безопасности движения (отжим остряка, отступление по шаблону и т.д.),должны устранятся немедленно.

Начальник станции или из заместители, по истечению сроков устранения не-

Исправностей, проверяют своевременность и качество их устранения .В случае несвоевременного устранения неисправностей начальник станции телеграммой уведомляет руководителя соответствующего предприятия, главного ревизора отделения дороги и начальника отдела перевозок отделения дороги.

В акте месячного комиссионного осмотра должно отражаться состояние всех стрелочных переводов, включая в ЭЦ.

При проведении комиссионных осмотров особое внимание необходимо уделять содержанию стрелочных переводов и закрестовинных кривых стрелочных переводов, а также кривых участков пути. В зимний период, когда путь покрывается снегом, осмотр этих кривых производить с очисткой подошвы рельсов от снега и проверять наличия подпучивания балласта в шпальных ящиках и напрессовки снега и льда между подошвой рельса и накладкой. При обнаружении выхода подошвы рельса из реборд подкладок путь или стрелочный перевод для движения закрывается и неисправность устраняется немедленно. Ширина колеи и допуски на её содержание приведены в таблице 1.2.



Типрельса	Марка крестовины.	Ширина колеи, мм
		В стыках рамного рельса.	В острие остряков	В корне остряков	В середине переводной кривой.	В крестовине и в конце переводной кривой.
				На прямой путь.	На боковой путь.
Р65	1/22	1520+4/-2	1521+4/-2	1520+4/-2	1520+4/-2	1520+10/-2	1520+/- 3
Р65 Р50	1/18	1520+4/-2	1521+4/-2	1520+4/-2	1520+4/-2	1520+10/-2	1520+/- 3
Р65	1/11	1520+4/-2	1524+4/-2	1520+4/-2	1521+4/-2	1520+10/-2	1520+/- 3
Р50	1/11	1520+4/-2	1528+4/-2	1520+4/-2	1521+4/-2	1520+10/-2	1520+/- 3
Р65	1/9	1520+4/-2	1524+4/-2	1520+4/-2	1521+4/-2	1524+10/-2	1520+/- 3
Р50	1/9	1520+4/-2	1528+4/-2	1520+4/-2	1521+4/-2	1524+10/-2	1520+/- 3

Таблица 1.2- Ширина колеи в пределах стрелочного перевода

Если при осмотре на стрелочном переводе неисправности не обнаружены , то в таком случае в акте делают запись следующего содержания: «Стрелочный пере-

№… осмотрен.Неисправностей не обнаружено.»

Неисправности 4в,4г,4к,11а,11г,12 должны устранятся в процессе осмотра с обязательной записью в акте осмотра. Акт месячного комиссионного осмотра подписывается всеми членами комиссии.

2. Организация основных работ по капитальному ремонту пути во время окна при ремонте пути на щебне

2.1 Выбор типа верхнего строения пути

Капитальный ремонт пути назначается на главных путях, где необходимо заменить рельсы и одновременно оздоровить или усилить шпальное хозяйство, балластный слой и земляное полотно. Капитальный ремонт пути производят по типовым технологическим процессам, которые корректируют в зависимости от местных условий.

Страницы: 1, 2

Голосование

Как вы оцениваете работу нашего сайта? Отлично Хорошо Нормально Плохо Результаты