ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДИНОЧНОГО ОБЫКНОВЕННОГО СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДИНОЧНОГО ОБЫКНОВЕННОГО СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Железнодорожный путь»

для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 271501 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей».

Иркутск 2012

УДК 625.151.2.001.24

ББК

С о с т а в и л и:

Л.В. Тужилина, Е.В. Филатов, к.т.н., доценты кафедры «Путь и путевое хозяйство»

Р е ц е н з е н т ы:

А.С. Болотов, к.т.н., заместитель начальника центра мониторинга и диагностики устройств инфраструктуры дирекции инфраструктуры ВСЖД – филиала ОАО «РЖД»;

Д.А. Ковенькин, к.т.н., доцент кафедры «Путь и путевое хозяйство», заместитель декана факультета «Строительство железных дорог»

Проектирование одиночного обыкновенного стрелочного перевода : метод. указ. / сост. Л.В. Тужилина, Е.В. Филатов. – Иркутск : ИрГУПС, 2012. – 33 с.

Предназначены студентам 3-го курса дневного обучения и 4 курса заочного обучения специальности 271501 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» для выполнения курсовой работы по дисциплине «Железнодорожный путь».

Приводятся методические указания о порядке и последовательности проектирования одиночного обыкновенного стрелочного перевода.

Ил. – 12, табл. – 5, библиогр. – 6 наим.

Ó Иркутский государственный университет

путей сообщения, 2012

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.. 6

1. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.. 7

2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СТРЕЛКИ.. 9

2.1. Расчёт радиусов остряка двойной кривизны.. 9

2.2. Определение начального угла остряка. 10

2.3. Определение длины зоны примыкания криволинейного остряка к боковой грани рамного рельса. 11

2.4. Определение корневой ординаты, стрелочного угла, полного стрелочного угла. 11

3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КРЕСТОВИНЫ... 13

4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА.. 14

4.1. Расчет длины остряков. 14

4.2. Расчет длины рамного рельса. Раскладка брусьев под стрелкой. 14

5. РАСЧЕТ КООРДИНАТ ПЕРЕВОДНОЙ КРИВОЙ.. 16

6. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ КРЕСТОВИНЫ... 18

6.1. Минимальная длина сборной крестовины с литым сердечником.. 18

6.2. Минимальная длина цельнолитой крестовины.. 19

6.3. Практическая длина крестовины.. 20

6.4. Расчет контррельсов и усовиков. 22

6.4.1. Ширина желобов у контррельса и в крестовине. 22

6.4.2. Длина усовиков крестовины.. 22

6.4.3. Расчет длины контррельса. 24

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И ПРАКТИЧЕСКОЙ ДЛИНЫ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА.. 26

7.1. Определение теоретической длины стрелочного перевода. 26

7.2. Определение практической длины стрелочного перевода. 27

7.3. Определение полуосей стрелочного перевода. 27

7.4. Установление ширины колеи. 27

7.5. Определение длин рельсовых нитей стрелочного перевода. 28

8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭПЮРЫ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА.. 30

8.1. Раскрой рельсовых нитей на соединительных путях стрелочного перевода. 30

8.2. Раскладка брусьев под переводной частью стрелочного перевода. 31

Список литературы.. 32

Приложение. 33

Исходные данные и правила их выбора

Исходные данные для выполнения курсовой работы приведены в табл.1. она состоит из двух групп, в каждой группе по 10 вариантов.

Варианты первой группы выбираются студентами, у которых сумма цифр шифра нечетная; варианты второй группы-студентам, у которых сумма цифр шифра четная (учитываются цифры, идущие после года приема и обозначения специальности).

Из десяти вариантов соответствующей группы студент выбирает для разработки исходные данные по варианту, соответствующему последней цифре шифра; если последняя цифра ноль, то разрабатывается вариант 10.

Дополнительные данные, в которых может возникнуть надобность в процессе проектирования и расчета, принимаются студентом самостоятельно на основе изучения рекомендуемой литературы.

Курсовые работы, выполненные не по заданному варианту, не рассматриваются и не рецензируются.

Оформление курсовой работы

Курсовая работа должна состоять из пояснительной записки с необходимыми чертежами и схемами. Пояснительная записка пишется чернилами, разборчиво, без исправлений и помарок. В ней приводятся исходные данные, требуемые расчеты и даются обстоятельные, но краткие пояснения и схемы по принципиальным вопросам. В тексте записки должны быть ссылки на чертежи и схемы.

Пояснительная записка аккуратно оформляется, брошюруется и подписывается студентом; страницы нумеруются. В конце записки указывается перечень литературы, используемой студентами при выполнении проекта.

Эпюра стрелочного перевода вычерчивается на ватмане или миллиметровке в масштабе 1:50 или 1:100.

Перед выполнением курсовой работы необходимо обстоятельно проработать соответствующие разделы учебника [1,2].

Проект должен быть оформлен в полном соответствии требованиям ГОСТов, ЕСКД.

Задания для выполнения курсовой работы
Наименование данных	Варианты первой группы										Варианты второй группы
Наименование данных	1	2	3	4	5	6окр	7	8нес	9пав	10ко	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Тип рельсов	Р50	Р65	Р65	Р65	Р65	Р65	Р65	Р65	Р65	Р65	Р65	Р65	Р50	Р65	Р65	Р65	Р50	Р50	Р50	Р65
Наибольшая скорость движения на боковой путь V_max, км/ч	42	47	45	58	56	46	44	55	58	53	45	43	42	52	55	49	46	47	52	56
Допустимое значение потери кинетической энергии при соударении колеса и остряка W_o, м/с²	0,251	0,245	0,242	0,231	0,231	0,225	0,229	0,215	0,222	0,217	0,224	0,227	0,250	0,243	0,236	0,223	0,254	0,226	0,247	0,218
Допускаемое значение ускорения J_o, м/с²	0,45	0,37	0,34	0,32	0,33	0,30	0,34	0,33	0,35	0,32	0,34	0,37	0,32	0,35	0,31	0,38	0,31	0,39	0,35	0,43
Допускаемое значение ускорения ϒ_o, м/с²	0,54	0,55	0,53	0,51	0,49	0,47	0,45	0,47	0,44	0,48	0,49	0,58	0,49	0,52	0,50	0,56	0,49	0,50	0,43	0,54
Тип корневого устройства*	В	Г	В	Г	В	Г	В	В	В	В	В	Г	В	Г	В	Г	В	Г	В	Г
Конструкция крестовины**	С	С	С	С	С	С	С	С	С	С	С	Ц	С	Ц	С	Ц	С	Ц	С	Ц
Направление преимущественного движения	По прямому пути										По боковому пути

* В – вкладышно-накладочное;

Г – накладочное при гибких остряках;

** С – сборно-рельсовая с литым сердечником;

Ц – цельнолитая.

ВВЕДЕНИЕ

На сети дорог России эксплуатируется около 170 тыс. различных типов и марок стрелочных переводов. То есть одна стрелка в среднем на каждые 700 м пути. Производством стрелочных переводов в России занимаются два стрелочных завода Муромский и Новосибирский.

Важнейшими характеристиками стрелочного перевода является его тип и марка. Основными стрелочными переводами, уложенными в главных путях, являются переводы типа Р65 (70%) и Р50 (25%) марок 1/9 и 1/11. На участках, где установлена скорость движения поездов по боковому пути стрелочного перевода 80 км/ч, укладывают переводы марки 1/18, при скорости 120 км/ч – переводы марки 1/22. На высокоскоростных зарубежных железных дорогах используют переводы марок 1/33, 1/46 и 1/62.

Возросшая грузонапряженность железных дорог и увеличение нагрузок на элементы пути требует создания новых конструкций стрелочных переводов, с применением новых материалов и внедрением технологий упрочнения деталей. Новые технологии позволяют увеличить износостойкость элементов и их долговечность, повысить скорости движения поездов по переводам, как по прямому, так и по боковому направлениям.

Тенденция развития железнодорожной отрасли предусматривает увеличение скоростей движения поездов, в том числе в кривых участках пути, что влечет за собой широкое применение новых стрелочных переводов для увеличенных скоростей, в том числе криволинейных переводов. Для кривых участков пути предназначены специальные криволинейные стрелочные переводы с различными радиусами кривизны R=200, 350, 390, 430, 600, 750, 900 м.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Перед выполнением курсовой работы студентам следует изучить основные вопросы устройства, расчета и работы стрелочного перевода и его отдельных частей по лекционному курсу и в учебниках [1,2].

При проектировании стрелочных переводов необходимо выполнять требования Правил технической эксплуатации (ПТЭ), то есть все элементы железнодорожного пути должны быть особенно прочными, устойчивыми и надёжными, чтобы обеспечивать безопасное и плавное движение поездов с наибольшими допускаемыми скоростями по прямому и боковому направлениям, установленными на заданном участке.

Геометрические параметры стрелочного перевода, с одной стороны, должны быть такими, чтобы динамические воздействия на него не превышали допустимые величины. С другой стороны, длина стрелочного перевода должна быть возможно минимальной, а его конструкция – экономичной.

Основными частями одиночного обыкновенного стрелочного перевода (рис. 1) являются: стрелка, крестовина с контррельсами, соединительные (переводные) пути и подрельсовое основание (комплект переводных брусьев деревянных или железобетонных).

Рис. 1 Одиночный обыкновенный стрелочный перевод

1-рамный рельс; 2-остряки; 3-переводной механизм; 4-переводные брусья; 5-контррельс; 6-усовик; 7-сердечник.

Расчеты стрелочного перевода выполняются с соблюдением следующей точности: в углах – секунда, в тригонометрических функциях – не менее 6-ти знаков после запятой, в линейных размерах – 0,1 мм.

Стрелочный перевод проектируется исходя из условий возможности реализации по нему заданных скоростей движения экипажей по двум направлениям. Геометрические размеры стрелочного перевода должны быть такими, чтобы основные ударно-динамические характеристики (постоянно действующее непогашенное ускорение γ₀, внезапно возникающее ускорение j₀ и величина, пропорциональная потере кинетической энергии, W₀) не превышали допускаемых значений, приведенных в задании.

В курсовой работе выполняется расчет:

1. - основных параметров стрелок;

2. - марки крестовины и параметров крестовинной части;

3. - основных геометрических размеров перевода в целом;

4. - эпюры брусьев.

В пояснительной записке даются пояснения к проектированию схемы разбивки и эпюры стрелочного перевода. На листе миллиметровой бумаги вычерчиваются:

1. схема разбивки и эпюра укладки запроектированного стрелочного перевода в масштабе 1:50 или 1:100.

2. один из поперечных разрезов в масштабе 1:2 (разрез рамного рельса и остряка у острия; разрез по корневому креплению; разрез крестовины в пределах контррельса; разрез крестовины по сечению сердечника шириной 40 мм и др.).

Для проектирования стрелочного перевода задают: скорость движения экипажа по боковому V_боки прямому V_пр направлениям; геометрические характеристики – тип рельсов, конструкцию остряков, конструкцию корневого крепления, конструкцию крестовины (цельнолитую, сборную с литым сердечником, с подвижными элементами); ширину колеи.

Расчет длины остряков

Длина криволинейного остряка определяется по формуле:

(4.1)

Длина прямолинейного остряка:

(4.2)

Длина прямолинейного остряка должна быть меньше длины криволинейного остряка на 2-10 мм.

Длина усовиков крестовины

Развернутая длина усовиков крестовины определяется по формуле:

(6.14)

(6.15)

где n- длина передней (усовой) части крестовины,

t _г – ширина желоба в горле крестовины (64 мм)

α- угол крестовины.

Рис. 8. Схема для определения желобов и длины усовиков

(6.16)

где γ – угол отгиба усовика крестовины в пределах вредного пространства.

- проекция отрезка усовика l ₂ на направление рабочей грани рельса

прямого пути.

Величина угла может быть определена по формуле:

(6.17)

- ширина желоба в горле крестовины (64 мм)

- нормальная ширина желоба крестовины на протяжении от сечения 0 мм и до сечения 50 мм составляет 46 мм.

(6.18)

Длина участка l ₃ определяется при условии, что ширина желоба t _у равная 46 мм, сохраняется от математического центра крестовины до той точки сердечника, где сечение его равняется 50 мм.

(6.19)

N - число марки крестовины.

За пределами участка l ₃ усовик крестовины изгибается под углом γ₁ и продолжается до конца участка l ₄, где величина желоба достигает 64 мм, т.е. t _Г= 64мм.

Угол γ₁ является углом удара колеса в усовик крестовины при движении экипажа со стороны хвостовой части крестовины в направлении к стрелке (рис. 9). Поэтому угол γ₁должен быть не больше γ₁ = 0,8γ

Длина участка l₄ определяется по формуле

(6.20)

Проектная длина усовика должна быть такой, чтобы он не доходил до стыка в хвосте крестовины на величину:

(6.21)

В противном случае накладка будет заходить в желоб крестовины, а это вызовет необходимость создания специальных накладок – вкладышей.

В связи с этим длину участка l ₄ следует определять по выражению:

(6.22)

где - задний вылет крестовины;

l ₅ - длина участка раструбной части принимается равной 150 200 мм,

ширина желоба в раструбной части усовика – 86мм;

Расчет длины контррельса

Длина контррельса (рис. 9) определяется по формуле:

(6.23)

Длина участка контррельса x _о , на протяжении которого сохраняется желоб =44 мм, устанавливается с таким расчетом, чтобы этот участок перекрывал расстояние от горла крестовины, где желоб равен , до сечения сердечника, равного 50 мм, с запасом (в зависимости от марки стрелочного перевода) от 100 до 300 мм, т. е.

Рис.9. Схема для определения длины контррельсов

х₀ = мм. (6.24)

От концов участка x _о делаются отводы контррельса под углом . На конце участка l ₁ ширина желоба устанавливается t ₁= t _г = 64 мм.

l₁ = (6.25)

Здесь угол может быть принят ориентировочно по аналогии с апробированными значениями этого угла в эксплуатируемых стрелочных переводах. Так, для типового стрелочного перевода при рельсах типа Р65 марки крестовины 1/11 и допускаемой скорости движения по прямому пути до 120 км/ч =0° , а в скоростном стрелочном переводе того же типа, допускающем скорость движения по прямому пути до 160 км/ч, = в переводе 1/9 типа Р65 =1°03'34".

Длина раструбной части контррельса l ₃ принимается равной 150 200 мм, ширина желоба при входе t ₂ = 86 мм.

Длина контррельса l _кр корректируется из условия монтажа стыка. С этой целью размер D между концом контррельса и стыком должен быть не меньше половины длины накладки 1_Н.

Установление ширины колеи

Ширина колеи устанавливается в следующих местах:

1) Начало рамных рельсов (передний стык) - S_рр;

2) Начало остряков - S_остр;

3) Корень остряков по прямому – S_кп и боковому - S_кб путям;

4) Переводная кривая (S_кр);

5) Крестовина (S_к).

Размеры ширины колеи устанавливаются по ПТЭ, расчетом, а так же принимаются из типовых эпюр, проверенных многолетним опытом эксплуатации.

Таблица 5

Размеры ширины колеи

Марка крестовины	Тип стрелочного перевода	Ширина колеи, мм
		в переднем стыке рамных рельсов S_РР	в начале остряка S_ОСТР	в корне остряка		в переводной кривой S_КР	в крестовине S_К
		в переднем стыке рамных рельсов S_РР	в начале остряка S_ОСТР	По Прямому пути S_КП	По боковому пути S_КБ	в переводной кривой S_КР	в крестовине S_К
1/11	Р75	1520	1524	1521	1520	1520	1520
1/22	Р65	1520	1521	1520	1520	1520	1520
1/11	Р65	1520	1524	1521	1520	1520	1520
1/9	Р65	1520	1524	1521	1520	1524	1520
1/18	Р65 и Р50	1520	1521	1520	1520	1520	1520
1/11	Р50	1520	1528	1521	1520	1520	1520
1/9	Р50	1520	1528	1521	1520	1524	1520

Список литературы

1. Расчеты и проектирование железнодорожного пути: уч. пособ. для студентов вузов ж.-д..трансп./В.В. Виноградов, А.М. Никонов, Т.Г. Яковлева и др.; под ред. В.В. Виноградова, А.М. Никонова.-М.: Маршрут, 2003.-403с.

2. Железнодорожный путь /Т.Г. Яковлева, Н.И. Карпущенко, С.И. Клинов: под ред. Т.Г. Яковлевой. М.: Транспорт,1999.

3. Основы устройства и расчётов железнодорожного пути /Т.Г. Яковлева, В.Я. Шульга, С.В. Амелин и др.; под редакцией С.В. Амелина и Т.Г. Яковлевой Москва: Транспорт,1990.-367 с.

4. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь: Учебник для вузов железнодорож-ного транспорта. 3-е издание, переработан и дополнен.- М.: Транспорт,1987.

5. ЦП-774 «Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути»: ОАО «РЖД». Департамент пути и сооружений. –М.,2001.-233с.

6. Руководство по ведению стрелочного хозяйства: ОАО «РЖД». Департамент пути и сооружений. ОАО «ВНИИЖТ».-М.,2009.-240с.

Приложение

Эпюра стрелочного перевода типа Р65 марки 1/11. а - раскладка шпал и брусьев, б - геометрические характеристики