Диплом Коновалов (Проект укладки бесстыкового пути на участке Комсомольской дистанции пути), страница 4

4.20].Реакция рельса В:N2-1=(145,22∙1,564+22,22-28,87-44∙0,55)/1,564=125,49 кНN2-2=(145,22∙1,564+22,22-28,87-69∙0,55)/1,564=116,70 кНN2-3=(145,22∙1,564+22,22-28,87-84∙0,55)/1,564=111,43 кНСилы трения F2 при трех значениях Y p :Лист28F2-1=0,25∙125,49=31,37 кН,F2-2=0,25∙116,70=29,18 кН,F2-3=0,25∙111,43=27,86 кН,Реакция рельса А:N1-1=(119,29+145,22-125,49)cos60°+(44+31,37)sin60°=134,78 кНN1-2=(119,29+145,22-116,70)cos60°+(69+29,18)sin60°=158,93 кНN1-3=(119,29+145,22-111,43)cos60°+(84+27,86)sin60°=173,41 кНСила трения F1 равна:F1-1=0,25∙134,78=33,70 кНF1-2=0,25∙158,93=39,73 кНF1-3=0,25∙173,41=43,35 кНКоэффициенты устойчивости колеса на рельсе:k1=(119,29+145,22-125,49)sin60/(33,70+(44+31,37)cos60)=1,69k2=(119,29+145,22-116,70)sin60/(39,73+(69+29,18)cos60)=1,44k3=(119,29+145,22-111,43)sin60/(43,35+(84+27,86)cos60)=1,34Вывод: Устойчивость колеса грузового вагона обеспечивается при всехтрех режимах ведения поезда, т.к.

k>1.3.1.2.4 Расчет устойчивости против поперечного сдвига путиПоперечный сдвиг рельсошпальной решетки под поездом является прямойугрозой безопасности движения поездов. При неблагоприятных сочетаниях,воздействующих на путь, вертикальных и горизонтальных поперечных силможет произойти поперечный сдвиг рельсошпальной решетки по балласту,особенно загрязненному или в талом состоянии [5].При максимальной вероятной поперечной силе Yб в расчетах на устойчивость против поперечного сдвига рельсошпальной решетки приняты средниезначения вертикальных нагрузок, т. е. Р1=Р2=Рср. Отсюда и Q1=Q2=Qср. Расчетная схема приведена на рисунке 1.5.Лист29P1P2Рср fрYбQ1Q2Hш-1С0Hш-2FтрР1 и Р2 - нагрузка от колес на рельсы; Yб – боковая сила; Q1 и Q2 – давление рельсов нашпалу; Нш-1 и Нш-2 – поперечные силы, действующие на шпалу от двух рельсов; С0 – начальное сопротивление смещению шпалы; Fтр – сила трения шпалы по балласту; fр – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу.Рисунок 1.5 - Расчетная схема определения поперечной устойчивости путиВертикальное давление от рельса на шпалу определяется:Qkl2Pср ,(1.51)где k – коэффициент относительной жесткости подрельсового основания ирельса, м-1;l – расстояние между осями шпал, м.Удерживающая от сдвига шпалу силаklfш ,2T  C0  2Qfш  C0  2 Pср(1.52)где f ш – коэффициент трения шпал о балласт;C0 – начальное сопротивление смещению шпалы при отсутствии верти-кальной нагрузки.Полная горизонтальная нагрузка на путьH1  Yб  Pср  тр,(1.53)где  тр – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу.Сдвигающая шпалу сила, передающаяся от направляющего рельсаH ш1  Ykгl2 ,(1.54)Лист30и сдвигающая сила, передающаяся от противоположного колеса той же колесной парыH ш 2   Pср  трkгl2 ,(1.55)где k г – коэффициент относительной жесткости подрельсового основания ирельса в горизонтальной плоскости, м-1.Следовательно, итоговая сдвигающая шпалу силаH ш  H ш1  H ш 2  (Y  Pср  тр )kгl2 ,(1.56)Отношение удерживающей силы к сдвигающей дает коэффициент запасаустойчивости против сдвигаklfшT2nklHш(Y  Pср  тр ) г2 ,C0  2 Pср(1.57)Предельно допустимое отношение поперечной боковой силы к вертикальной как условие обеспечения против поперечного сдвига пути Yб  2С0k 2 f ш   тр kг Pср  Pср lk г,(1.58)где C0 – коэффициент, зависящий от степени уплотнения, загрязненности ивлажности балласта, C0 =2…6кН; тр – коэффициент трения скольжения колеса по рельсу при повороте вгоризонтальной плоскости,  тр =0,25…0,45;Так коэффициент относительной жесткости k г для пути с рельсами Р65 нажелезобетонных шпалах находится по формулеkг  4Uг4 EI г,(1.59)Исходные данные для расчета: рельсы Р65 на железобетонных шпалах сэпюрой 2000 шт/км, балласт щебеночный, состояние пути удовлетворительное(fш=0,45, fр=0,25, Со=4 кН).

Радиус кривой 300 м, возвышение наружного рельсаЛист31h=90 мм. Характеристика подвижного состава: грузовой поезд, движущийся соскоростью 60 км/ч. Расстояние между центрами автосцепок вагонов Lc=13,92 м. Рср=138,64 кНРасчетная тормозная сила N Т =0, 700 и 1000 кН.а нп6020.090=- 9.81= 0.28 м/с223, 6 × 3001.600Величины боковых сил Yб при расчетном ускорении о расчетных тормозных силах N у загруженного вагона определяем по рис.

4.20 [2]Yб 1 =71 кН, Yб 2 =96 кН, Yб 3 =110 кНkг =4U1670=4= 0, 024520 см -1 = 2, 4520 м -1664× 2.1×10 × J г4× 2,1×10 ×550kв =4U1670=4= 0, 015778 см -1 = 1,5778 м -1664× 2.1×10 × J в4× 2,1×10 ×3208 Yб 2× 41.5778+ 2×0.45+ 0.25 = 0.98 =2.4520 Pср  138.64×0,5× 2.452Yб-1= 71/138,64=0,51PсрYб-2= 96/138,64=0,69PсрYб-3= 110/138,64=0,79Pср YБ Y > Б выполняется, то устойчивость путиРср Рср Вывод: Так как условие против поперечного сдвига полностью обеспечивается.Лист322 ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ И ПЛАН ПУТИ2.1 Требования, предъявляемые при проектировании к продольномупрофилю и плану участкаПродольный профиль главных путей при капитальном ремонте пути долженбыть выправлен при сохранении существующего руководящего уклона.Продольный профиль пути следует проектировать элементами возможнобольшей длины при наименьшей алгебраической разности уклонов смежныхэлементов.

При большей разности уклонов смежные элементы следует сопрягать посредством разделительных площадок и (или) элементов переходной крутизны, длина которых при указанных значениях iн должна быть не менее значений iн, приведенных в знаменателе таблицы 2.1 [4].Таблица 2.1 – Нормативы для проектирования продольного профиляКатегорияпути3Наибольшая алгебраическаяразность уклонов смежныхэлементов профиля iн, ‰,при полезной длине приемоотправочных путей, м850850Радиус вертикальных кривых присопряжении элементов продольного профиля Rв,м200200100005000Наименьшая длина разделительныхплощадок и элементов переходнойкрутизны lн, м, при полезной длинеприемоотправочных путей, м1313Примечание.

В числителе приведены рекомендуемые значения, в знаменателе - допускаемые.Допускаемые нормы не следует применять:- в углублениях профиля (ямах), ограниченных хотя бы одним тормознымспуском;- на уступах, расположенных на тормозных спусках;- на возвышениях профиля (горбах), расположенных на расстоянии менееудвоенной полезной длины приемоотправочных путей (расчетной длины поезда) от подошвы тормозного спуска.В случае, когда использование вышеуказанных норм приводит к необходимости переустройства земляного полотна или искусственных сооружений, доЛист33пускается применять нормы, относящиеся к категории пути на одну ступеньниже.Исправление продольного профиля следует предусматривать:- за счет подъемки пути на балласт при условии соблюдения размеров обочины земляного полотна;- за счет подрезок, которые могут производиться при наличии в пути слоябалласта сверхнормативной величины или при замене балласта включая, принеобходимости, понижение основной площадки земляного полотна.Когда ремонтируются не все пути, временная разность уровней головокрельсов смежных путей (ремонтируемого и неремонтируемого) не должна превышать 10 см, а в отдельных точках - 15 см.В условиях ремонта пути с глубокой очисткой щебня и понижением отметки до 15 см временная разность уровней головок рельсов смежных путей допускается не более 15 см, а в отдельных точках - не более 25 см.Смежные элементы продольного профиля следует сопрягать в вертикальнойплоскости кривыми радиусов, приведенных в таблице 2.1.

Вертикальные кривые следует размещать вне стрелочных переводов, переходных кривых, а такжевне пролетных строений с безбалластной проезжей частью. При этом наименьшее расстояние Т, м, от переломов продольного профиля до начала или концапереходных кривых и концов пролетных строений следует определять по формуле:T  Rвi;2(2.1)где Δi – алгебраическая разность уклонов на переломе профиля, ‰.Биссектриса Б вертикальной кривой определяется по формуле:Т2Б;2 Rв(2.2)Вертикальная кривая устраивается:- при Δi≥2,3 ‰ и Rв=10000 м;- при Δi≥2,8 ‰ и Rв=5000 м.Лист34В кривых участках пути это расстояние увеличивается в зависимости от радиуса кривых.При производстве работ по капитальному ремонту пути должны быть запроектированы выправка круговых и переходных кривых с постановкой в проектное положение, а также исправление других искажений пути в плане, какправило, в пределах существующей основной площадки земляного полотна.Радиусы кривых при проектировании их выправки должны подбираться постоянного значения на всем протяжении круговой кривой.В трудных условиях, когда выполнение этого требования вызывает необходимость переустройства существующего земляного полотна, искусственныхили других сооружений, допускается при соответствующем обосновании сохранение радиусов различных значений при длине участков однообразной кривизны, как правило, не менее 300 м, и во всех случаях (кроме выправки планакриволинейных горловин) не менее 100 м.

При этом входящие в составнуюкривую смежные круговые кривые разных радиусов при разности кривизны более 1/3000 должны сопрягаться посредством переходных кривых.2.2 Определение параметров кривых в соответствии с условиямиэксплуатацииВеличины возвышений определены согласно Временному руководству поопределению возвышения наружного рельса и допускаемых скоростей движения в кривых ЦПТ-44/17 [8].На дорогах России в основном преобладает смешанное движение.

Поэтомупри расчете возвышения наружного рельса следует выполнять следующие требования:- при движении пассажирского поезда по кривой должно соблюдаться требование непревышения уровня непогашенного ускорения [анп]пасс≤+0,7 м/с2.Этот критерий является не только показателем комфортности движения дляпассажиров, но и обеспечения безопасности движения поездов.h V max пасc  12,52Vmax пасс 115 ,R(2.3)Лист35- по технико-экономическим показателям для обеспечения рациональныхусловий работы пути, при которых сохранится приемлемый уровень расстройств и износов элементов верхнего строения пути, грузовые поезда должныследовать по кривым со скоростями, соответствующими диапазону непогашенных ускорений [анп]гр=±0,3 м/с2.Величинавозвышения,соответствующаянепогашенномуускорению[анп]Vmax-гр=+0,3 м/с2 для самого скорого грузового поезда определяется по формулеh V max гр  12,5Величинавозвышения,2Vmax гр 50 ,Rсоответствующаянепогашенному(2.4)ускорению[анп]Vmin-гр=-0,3 м/с2 для самого скорого грузового поезда определяется по формулеh V min гр  12,52Vmin грR 50 ,(2.5)Для расчетов принято Vmin-гр=50 км/ч, остальные скорости в соответствиис [9].Максимальное значение величины возвышения не должно превышать150 мм.Ограничение скоростей движения производится по формуламVmax  пасс  0.283 R  hy  115  ,Vmax  гр  0.283 R  hy  50 .(2.6)Длина переходной кривой определяется по формулеlh,i(2.7)где h – возвышение наружного рельса, мм; i – уклон отвода, при скоростях100 км/ч и менее i = 1,0 ‰.Ведомость кривых приведена в таблице 2.2.Результаты расчета возвышений сведены в таблицу 2.3.Лист36Таблица 2.2 – Ведомость кривых№кривой12345678910НПККМ266267267268268269269270270271271273КПКПК6+74,554+91,796+05,206+55,889+87,974+72,729+54,063+45,487+12,704+59,006+11,632+48,06КМ267267268268269269270270271271271273ПК2+48,606+05,201+56,899+62,861+81,958+98,613+19,816+83,340+41,486+11,639+81,825+77,49Радиус, Угол поворотамгр.м.605445474054160047264053456390181360531493005045300472033037595601131610312910101443Таблица 2.3 – Результаты расчета возвышений наружного рельса и длин переходных кривых№R, м160574060040539060530030033056061010102345678910Скорости поездовВозвышения, ммVmax пассVmax грVmin грh V max пасch V max грh V min гр80808070707070707070708080808060606060606060608060606050505050505050506017,2-6,918,336,242,1-13,889,289,270,6-5,6-14,6-35,882,258,183,361,165,424,410010086,430,423,829,2124,4110,8125161,1130,1101,7154,2154,2144,7105,8101,294,6hу85608565652510010090302530lпк, м90609070703010010090303030Общая протяженность участка составляет 11400 метров.Прямые составяют 64 % (7349 м), кривые 36 % (4050 м).