Задача: Общий курс железных дорог

Содержание

1.Вопрос 11. Соединение и пересечение путей. Назначение и типы стрелочных переводов, съезды, стрелочные улицы, сплетение и совмещение путей.3

2.Задача 1. 9

3.Задача 2. 13

Список использованной литературы.. 16

1. Вопрос 11. Соединение и пересечение путей. Назначение и типы стрелочных переводов, съезды, стрелочные улицы, сплетение и совмещение путей

Шифр 90

Соединения и пересечения рельсовых путей ‒ это особые устройства верхнего строения пути, которые служат для перемещения по ним поезда или отдельных экипажей с одного рельсового пути на другие, поворота экипажей на 180°, а также для пересечения путей в одном уровне.

Соединения и пересечения рельсовых путей классифицируются по количеству и расположению в плане соединяемых или пересекающихся путей, типам рельсов, маркам крестовин, конструкции.

По количеству и расположению в плане соединяемых и пересекающихся путей в зависимости от назначения соединения и пересечения могут быть представлены следующими видами: одиночными стрелочными переводами, перекрестными стрелочными переводами, глухими пересечениями, съездами, стрелочными улицами и сплетениями путей.

Стрелочные переводы лежат на переводных брусьях, деревянных или железобетонных, аналогичных деревянным или железобетонным шпалам, но отличающихся от них по длине.

Пересечения и соединения рельсов чаще всего снабжены специальными устройствами, которые лежат на железобетонных или деревянных переводных брусьях, отличающихся по длине от любых шпал, а в остальном им аналогичных. Это стрелочные переводы, существующие для того, чтобы изменять путь поезда, переведя его ход с одной железнодорожной ветки на другую.

Места переводов при пересечении или соединении рельсов можно классифицировать по расположению и по количеству, по типу рельсов, по конструкции и маркам крестовин. Это могут быть одиночные стрелочные переводы, а также перекрёстные, глухие пересечения, съезды, стрелочные улицы и сплетения путей, если рассматривать с точки зрения количества и расположения. Обыкновенные стрелки состоят из двух рельсов (рамных), двух комплектов корневого устройства, двух остряков, одного комплекта самого переводного механизма, стрелочных тяг, упорных и опорных устройств, а также более мелких деталей.

Стрелочные переводы отличаются друг от друга и рамными рельсами, и остряками, и конструкциями переводных устройств, и креплениями рамных рельсов. Могут быть и разнообразные второстепенные отличия: поперечные связи между рамными рельсами и остряками, конструкция упорного устройства, также различными могут быть и специальные стрелочные подкладки. Устройство стрелочного перевода теснейшим образом связано с размерами колёсных пар и конструкцией подвижного состава. Стальная ось колёсной пары наглухо держит колёса с направляющими гребнями, чтобы исключить сход вагона с рельсов. Все элементы стрелочного перевода рассчитаны на взаимодействие с определёнными размерами колёсных пар.

Рисунок 1 ‒ Схема стрелочного перевода

Переходит на другой путь подвижной состав посредством специального устройства, которое пересекает и соединяет пути по верхнему их строению. Пересечение путей осуществляется глухими пересечениями, а соединить их помогают стрелочные переводы. Таким образом создаются соединения, которые называются стрелочными съездами и улицами. Типы стрелочных переводов:

‒ одиночные;

‒ двойные;

‒ перекрестные.

Одиночные подразделяются, в свою очередь, на:

‒ обыкновенные;

‒ симметричные;

‒ несимметричные.

Также соединяющий два пути перевод может быть лево- и правосторонним, и применяется в том случае, если боковой путь отклоняется в какую-либо сторону от прямолинейного. Это самый распространtный вид перевода.

Основные стрелочные переводы состоят из собственно стрелки, крестовины с контррельсами, соединительной части, которая расположена между ними, и переводных брусьев. Стрелку составляют два рамных рельса, переводной механизм и два остряка, с помощью которых подвижной состав меняет направление на боковой или на прямой путь. Остряки соединяются поперечными тягами, которые подводят нужный плотно к рамному рельсу, а другой одновременно отодвигается от параллельного рамного рельса как раз на то расстояние, которое необходимо для прохода гребней колtс. Неисправности стрелочного перевода практически всегда приводят к аварии. Например, при изломе сердечника, повреждении усовика или контррельса пользоваться стрелкой категорически воспрещено.

Для перехода подвижного состава с одного пути на другой служат устройства по соединению и пересечению путей, относящиеся к верхнему строению. Соединение путей между собой осуществляется стрелочными переводами, а пересечение – глухими пересечениями. С применением стрелочных переводов и глухих пересечений устраивают соединения путей, называемые стрелочными улицами и съездами.

Рисунок 2 ‒ Обыкновенный стрелочный перевод: 1 ‒ рамные рельсы; 2‒ переводной механизм; 3 ‒ остряки; 4 ‒ контррельсы; 5 ‒ сердечник крестовины; 6 ‒ усовики; 7 ‒ желоба; 8 – хвост сердечника крестовины.

Рисунок 3 ‒ Глухое пересечение

Съезды бывают обыкновенные, перекрестные и сокращенные.

Обыкновенный съезд состоит из двух одиночных стрелочных переводов и соединительного пути f, укладываемого между корнями их крестовин.

Для определения координат центров стрелочных переводов съезда проектируют линию ОО₁ на ось пути КЛ и перпендикулярную ей линию (междупутье е):

Из последнего уравнения определяется длина прямой вставки:

Проекция полной длины съезда будет равна:

X = 2a + x

Перекрестный, или двойной съезд представляет собой пересечение двух одиночных съездов. Он имеет четыре стрелочных перевода и глухое пересечение, помещаемое между корнями крестовин. Такие съезды укладывают в стесненных условиях, когда для последовательного расположения двух одиночных съездов нет участка достаточной длины.

Сокращенные съезды применяют при соединении двух далеко отстоящих друг от друга путей для уменьшения общей длины соединения.

Последовательно расположенные на определенном расчетном расстоянии стрелочные переводы, предназначенные для соединения группы параллельных путей, образуют стрелочную улицу, которые подразделяются на простейшие, составные и комбинированные.

Учитывая зависимость от расположения по отношению к основному пути и угла наклона стрелочные улицы бывают разных видов.

Рисунок 4 ‒ Стрелочная улица в осях путей: а ‒ под углом крестовины; б ‒ расположенная на основном пути

Стрелочная улица (рисунок 4а), наклоненная к основному пути под углом крестовины α, применяемая при небольшом числе путей в парке рассчитывается следующим образом.

Координаты вершины угла поворота находятся проектированием базовых ее элементов на горизонтальную и вертикальную оси:

где е – расстояние между осями путей.

Полная длина соединения:

L = a + X + T.

При проектировании путевого развития приходится встречаться с так называемыми конечными одиночными соединениями путей.

Расчет одиночного конечного соединения:

При известных b, e, α, и задаваясь радиусом R соединительной кривой, который должен быть не меньше радиуса переводной кривой стрелочного перевода, из уравнения определяют обычно неизвестную длину прямой вставки g между переводом и началом кривой:

При этом значение тангенса кривой Т (расстояние от начала кривой до вершины угла поворота):

Длина кривой:

2. Задача 1

1. Определить время оборота вагонов на направлении полигона железной дороги.

2. Определить ускорение оборота вагона при реализации одной из мер, предусмотренных заданием: увеличение скорости, вагонного плеча, сокращения простоя вагонов на станциях, уменьшение порожнего пробега вагонов.

3. Определить сокращение потребности в вагонном парке на отделении дороги в результате ускорения оборота вагона.

4. Определить долю времени, приходящуюся на каждый элемент оборота вагона: в движении, на технических станциях, на станциях погрузки и выгрузки, на промежуточных станциях.

5. На схеме (рисунок 5) показать оборот вагона, порожний и груженый рейсы вагона.

Исходные данные

Шифр 90

Погрузка вагонов – 1000

Выгрузка вагонов – 2000

Прием груженых вагонов ‒335

Груженый рейс, км – 300

Направление полигона – А-С

Техническая скорость, км/ч – 49/55

Простой вагона в часах на технической станции – 5, под погрузкой – 19, под выгрузкой – 9, на всех промежуточных станциях ‒ 3,

Коэффициент порожнего пробега – 0,19

Вагонное плечо, км – 200

Решение

1. Определяем время оборота вагонов на направлении полигона железной дороги

Оборот грузового вагона – это время от одной погрузки до следующей погрузки в тот же вагон.

Оборот вагона в сутках определяется по формуле:

Q_в=·( + · +)

В случае, если известна техническая скорость, а не участковая, формула имеет вид:

Q_в=·(+ + · +)

Полный рейс вагонов:

l= l_гр +l_пор= l_гр ·(1+α_пор) = 200·(1+0,19) = 357 км

где L_ваг – вагонное плечо (200 км)

‒ количество технических станций, которое проходит вагон за время оборота

l_гр– груженый рейс, км, α_пор= l_пор/ l_гр, α_пор= 0,19

‒ общее время простоя вагона на всех промежуточных станциях

Рабочий парк вагонов определяется по формуле

n_раб=Q_в ·U

где Q_в ‒ оборот вагона, сут;

U ‒ работа отделения в вагонах, равная сумме погруженных U_п и принятых U_гр^пр, с других отделений дороги. Время оборота вагона определяется с точностью до 0,01 сут.

Простой вагонов в часах, приходящийся на одну грузовую операцию (погрузку или выгрузку), и коэффициент местной работы определяют по формулам:

t_гр' = ; K_М =

где соответственно простой вагонов под погрузкой и выгрузкой, час;

U_П, U_В ‒ соответственно количество погруженных и выгруженных вагонов.

Таблица 1 ‒ Расчет оборота вагонов

2. Определяем ускорение оборота вагона при увеличении вагонного плеча

1,96‒1,92 = 0,04 (суток)

3. Определяем сокращение потребности в вагонном парке на отделении дороги в результате ускорения оборота вагона

2610‒2566 = 44 (вагона)

4. Определяем долю времени, приходящуюся на каждый элемент оборота вагона: в движении, на технических станциях, на станциях погрузки и выгрузки, на промежуточных станциях.

К Л О П дорога Н

А Б С

Гpуженый рейс

Порожний рейс

Д

П- II

Рисунок 4 -Схема полигона железной дороги (П– III).

Вывод: увеличение технической скорости позволило уменьшить время оборота вагона на 0,04 суток и сократить вагонный парк на 44 вагона.

3. Задача №2

Определение массы состава и полезной длины приемоотправочных путей

Требуется:

‒ определить массу состава поезда

‒ определить длину поезда

‒ выбрать стандартную длину приемоотправочных путей

‒ показать на схеме полную и полезную длину путей

Исходные данные

Шифр 90

Доля вагонов: 4-осных ‒ 0,99; 8-осных ‒ 0,01

Масса брутто, т: 4-осных ‒ 69, 8-осных ‒ 125

Основное удельное сопротивление движению состава при расчетной скорости, Н/кН – 1,9

Основное удельное сопротивление движению состава при трогании с места, Н/кН – 4,9

Расчетный подъем, % ‒ 9,0

Наибольший уклон пути на станции, % ‒ 2,5

Серия локомотива – ВЛ80,

расчетная масса локомотива, т ‒ 184,

длина локомотива, м – 33,

расчетная сила тяги, Н – 49000,

сила тяги при трогании с места, Н ‒ 66200,

основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/кН – 2,92,

Решение

Масса состава поезда определяется исходя из его движения с установившейся скоростью по расчетному подъему по формуле:

где F_p – расчетная сила тяги, Н

P_л – масса локомотива, т

W_o',W_o^'' – соответственно основное удельное сопротивление движению локомотива и вагонов при расчетной скорости, Н/кН

i_p– расчетный подъем, %

т

Масса состава, который может быть стронут на раздельном пункте с заданным максимальным уклоном:

где F_тp‒ сила тяги локомотива при трогании состава с места, Н

W_тр – удельное сопротивление поезда при трогании с места, Н/кН

i_тp‒ уклон пути

т

Должно выполняться условие

В том случае, когда , за норму массы в тоннах принимается масса состава . Рассчитанная масса состава округляется с точностью до 50 т.

Принимаем массу состава поезда равной 4294,2 т, т.к. Q_c меньше Q_тр, округляем значение и получаем 4300 т

2. Определяем длину поезда по формуле:

где m_cp‒ средняя масса вагона, т,

l_лок – длина локомотива, м;

γ₈, γ₄ – доля соответственно 4-х и 8-осных вагонов в составе поезда;

‒ длина вагона соответственно 4-х и 8-осных ().

Средняя масса вагона определится из выражения

где ‒ соответственно масса 4-х-, 8-осных вагонов, т.

т

Необходимая длина пути

, (м).

Здесь 10 м добавляется на неточность установки поезда. Затем определяется полезная длина приемоотправочных путей по величине ближайшей стандартной (850 м, 1050 м). Для длинносоставных и соединенных поездов (1500 м, 1700 м).

Необходимая длина пути:

963,34 + 10 = 973,34 м

По ближайшей стандартной длине определяем полезную длину приемоотправочных путей ‒ это 1050 м.

Покажем на схеме пути (путь 10) его полезную длину. Путь 10 – это тупиковый путь, соответственно его полезная длина – это расстояние от остряка стрелки до его упора.

Список использованной литературы

1. Демченко А.Т., Апатцев В.И., Дмитриенко И.Е., Некрашевич В.И., Ротанов Н.А. Общий курс железных дорог: Уч. пос. – М.: РГОТУПС, 2006

2. Волков В.С., Биленко Г.М. Технология и организация перевозок на железнодорожном транспорте.: Уч. Пос. М.: РГОТУПС, 2005

3. Правила технической эксплуатации железных дорог. М.: МПС РФ, Техинформ, 2002.

4. Железные дороги. Общий курс: Учебн. для вузов / М.М. Уздин, Ю.И. Ефименко, В.И. Ковалев и др.; Под ред. М.М. Уздина – 5-е изд.: Информационный центр «Выбор», 2002. – 368с

5. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах. М.: МПС РФ, Техинформ, 2000.

6. Инструкция по сигнализации на железных дорогах. М.: Транспорт, 2001.

7. Единая транспортная система / Под ред. В.Г. Галабурды. – М.: Транспорт. 2001.