ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 124
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Проектирование и расчет элементов верхнего строения железнодорожного пути Исходные данные для выполнения контрольной работыИсходные данные для выполнения контрольной работы приведены в таблице 1.Таблица 1 – Исходные данные
Методические указания к выполнению контрольной работы №1«Расчёт основных и разбивочных размеров стрелочного перевода, расчет его эпюры»1.1. Исходные данныеИсходными данными для проектирования стрелочного перевода являются:- общие конструктивные особенности стрелочного перевода;- тип рельса;- вид основания (брусьев);- расчётный экипаж;- скорости по основному пути и ответвлению – νп и νб;- допускаемая величина внезапно возникающего ускорения при набегании колеса на остряк при движении экипажа в противошерстном направлении на ответвление –
j0;- допускаемая величина непогашенного ускорения при движении по стрелочной кривой - 0;- допускаемая величина параметра, характеризующего потерю кинетической энергии при набегании колеса на остряк ответвлённого пути – W0.Исходные данные для выполнения курсовой работы приведены в первой части таблицы 1. По мимо исходных данных используются данные из контрольной работы №1.1.2. Основные параметры стрелкиК основным параметрам стрелки с остряками секущего типа относятся:- начальный стрелочный угол остряка ответвлённого направления - βн;- радиус остряка ответвлённого пути в зоне возможных набеганий на него гребней колёс экипажей – R1;- радиус остряка вне этой зоны – R2;длина зоны примыкания остряка к боковой грани рамного рельса (длина строжки головки остряка - λν);- угол, соответствующий концу зоны строжки остряка - ξν;- длина переднего выступа рамного рельса – m1.Начальный стрелочный угол остряков секущего типа и их радиусы определяются из соотношений кинематики движения экипажа при входе на стрелку (рисунок 1.1): ; ;где δ – расчётный наибольший зазор между гребнем колеса и рамным рельсом. Для стрелочных переводов колеи 1520 зазор δ = 36 мм.Для исходных данных примера получим:Рисунок 1.1. Схема для определения основных параметров стрелки.Остальные параметры стрелки определяются по формулам (см. рисунок 1.1).
Cos угла, соответствующего концу зону строжки остряка, будет равенДлина строжки головки острякагде ν0 - ширина головки остряка на расчётном уровне (Р50 – 65,1 мм, Р65 – 68,4 мм, Р75 – 68,4 мм).В рассматриваемом примере:А = 447000×0,005455254 ≈ 2438ммВ = 447000×0,999985119 ≈ 446993ммξν = 0,018366220sinξν = 0,018365188λυ = (447000+68,4) × 0,018365188 – 2438 = 5771ммПередний выступ рамного рельса определяется по формуле:где c– расстояние между осями брусьев в стыке (Р50 – 440 мм, Р65 и Р75 – 420 мм);δ - стыковой зазор, δ = 8 мм;a - пролёт между осями брусьев (a = 520 мм);n - число пролётов (принимается от 3 до 9, в зависимости от марки перевода);m0 - расстояние от острия остряка до оси первого бруса m0= 41 мм).Причём n = 5, тогда для нашего примера:1.3. Основные параметры «жесткой» крестовиныОсновными параметрами крестовины являются:- угол крестовины – α (марка – N);- передний вылет крестовины – р.Для определения основных параметров крестовины используется уравнение проекций контура стрелочной кривой на ось, перпендикулярную оси основного пути (рисунок 1.2). )где Sn - расчётная ширина колеи на крестовинном узле;α - угол крестовины;d – длина прямой вставки между концом стрелочной кривой и математическим центром крестовины.В уравнении проекций два неизвестных – угол крестовины α и длина прямой вставки d. Они взаимосвязаны и зависят от динамико-кинематических параметров стрелочного перевода и вида его конструкции.Существует несколько способов определения величин α и d. Рассмотрим один из них.Сгруппируем все члены уравнения (1.4) не зависящие от угла α: )Тогда уравнение проекций примет вид:
ОтсюдаПроведём необходимые расчёты для рассматриваемого примера.В начале зададим d1=0, тогдаРисунок 1.2. Схема для определения угла и марки крестовиныМарка крестовины:При d =0 участок крестовины от переднего стыка до её математического центра будет криволинейным. Для массовых стрелочных переводов это неудобно. Так, например, для правых и левых переводов одной марки крестовины не будут взаимозаменяемыми.При практическом проектировании целесообразно принимать длину прямой вставки d = 1,5 – 3,5 м.Анализ уравнений 1.4-1.7 показывает, что с увеличением N величина d также возрастает.Проведём ещё два расчёта для N > 10.Длина прямой вставки первого варианта соответствует рекомендациям, поэтому для дальнейших расчётов примем:N = 13, d = 3245мм, α = 0,076771891 = 4°23'55''Зная марку крестовины (её угол) можно определить её основные размеры – передний вылет h и задний вылет р.Размеры
h и р должны обеспечивать возможность стыкования крестовины с примыкающими к неё рельсами, поэтому они зависят от выбранной конструкции крестовин.Для рассматриваемой в примере конструкции сборной крестовины типа общей отливки сердечника с наиболее изнашиваемой частью усовиков имеют место соотношения (см. рисунок 1.3). (1.8)где вн - расстояние от продольной оси рельса до выступающей части накладкиlб – полная длина стыкового болта с учётом положительных допусков её изменения;εб – запас, учитывающий возможность свободного монтажа и демонтажа болтов, εб = 10 мм;υ – ширина головки рельса;q – расстояние от торца усовика до оси ближайшего к математическому центру стыкового болта;вп –ширина подошвы рельса;εп – зазор между подошвами рельсов, примыкающих к крестовине, 2εп ≥ 5 мм.Размеры υ, вн, вп, lб и q в миллиметрах даны в таблице 2.Таблица 2. Размеры к расчёту длины крестовины.
Определим hmin и рmin для рассматриваемого примера:Рисунок 1.3. Схема для определения основных размеров крестовиныПрактические величины длин переднего и заднего вылетов крестовины должны быть не менее, чем hmin и рmin. Они определяются по условиям рационального распределения брусьев и конструктивного оформления всего узла.1.4. Определение длины контррельса
| №№ п/п | Наименование данных | Вариант |
| 3 | ||
| 1. | Тип рельса | Р75 |
| 2. | Вид основания | Деревянные брусья |
| 3. | Расчётный экипаж | ВЛ60 |
| 4. | Скорость по прямому направления (νп), км/ч | 140 |
| 5. | Скорость по ответвлению (νб), км/ч | 60 |
| 6. | Допускаемое внезапно появляющееся ускорение (jо), м/с2 | 0,62 |
| 7. | Допускаемое непогашенное ускорение (о), м/с2 | 0,64 |
| 8. | Допускаемый параметр потери кинетической энергии (Wо), м/с | 0,230 |
| 9. | Конструктивные особенности | Остряки гибкие, секущего типа, крестовина сборная типа общей отливки сердечника с изнашиваемой частью усовиков |
j0;- допускаемая величина непогашенного ускорения при движении по стрелочной кривой - 0;- допускаемая величина параметра, характеризующего потерю кинетической энергии при набегании колеса на остряк ответвлённого пути – W0.Исходные данные для выполнения курсовой работы приведены в первой части таблицы 1. По мимо исходных данных используются данные из контрольной работы №1.1.2. Основные параметры стрелкиК основным параметрам стрелки с остряками секущего типа относятся:- начальный стрелочный угол остряка ответвлённого направления - βн;- радиус остряка ответвлённого пути в зоне возможных набеганий на него гребней колёс экипажей – R1;- радиус остряка вне этой зоны – R2;длина зоны примыкания остряка к боковой грани рамного рельса (длина строжки головки остряка - λν);- угол, соответствующий концу зоны строжки остряка - ξν;- длина переднего выступа рамного рельса – m1.Начальный стрелочный угол остряков секущего типа и их радиусы определяются из соотношений кинематики движения экипажа при входе на стрелку (рисунок 1.1): ; ;где δ – расчётный наибольший зазор между гребнем колеса и рамным рельсом. Для стрелочных переводов колеи 1520 зазор δ = 36 мм.Для исходных данных примера получим:Рисунок 1.1. Схема для определения основных параметров стрелки.Остальные параметры стрелки определяются по формулам (см. рисунок 1.1).
Cos угла, соответствующего концу зону строжки остряка, будет равенДлина строжки головки острякагде ν0 - ширина головки остряка на расчётном уровне (Р50 – 65,1 мм, Р65 – 68,4 мм, Р75 – 68,4 мм).В рассматриваемом примере:А = 447000×0,005455254 ≈ 2438ммВ = 447000×0,999985119 ≈ 446993ммξν = 0,018366220sinξν = 0,018365188λυ = (447000+68,4) × 0,018365188 – 2438 = 5771ммПередний выступ рамного рельса определяется по формуле:где c– расстояние между осями брусьев в стыке (Р50 – 440 мм, Р65 и Р75 – 420 мм);δ - стыковой зазор, δ = 8 мм;a - пролёт между осями брусьев (a = 520 мм);n - число пролётов (принимается от 3 до 9, в зависимости от марки перевода);m0 - расстояние от острия остряка до оси первого бруса m0= 41 мм).Причём n = 5, тогда для нашего примера:1.3. Основные параметры «жесткой» крестовиныОсновными параметрами крестовины являются:- угол крестовины – α (марка – N);- передний вылет крестовины – р.Для определения основных параметров крестовины используется уравнение проекций контура стрелочной кривой на ось, перпендикулярную оси основного пути (рисунок 1.2). )где Sn - расчётная ширина колеи на крестовинном узле;α - угол крестовины;d – длина прямой вставки между концом стрелочной кривой и математическим центром крестовины.В уравнении проекций два неизвестных – угол крестовины α и длина прямой вставки d. Они взаимосвязаны и зависят от динамико-кинематических параметров стрелочного перевода и вида его конструкции.Существует несколько способов определения величин α и d. Рассмотрим один из них.Сгруппируем все члены уравнения (1.4) не зависящие от угла α: )Тогда уравнение проекций примет вид:
ОтсюдаПроведём необходимые расчёты для рассматриваемого примера.В начале зададим d1=0, тогдаРисунок 1.2. Схема для определения угла и марки крестовиныМарка крестовины:При d =0 участок крестовины от переднего стыка до её математического центра будет криволинейным. Для массовых стрелочных переводов это неудобно. Так, например, для правых и левых переводов одной марки крестовины не будут взаимозаменяемыми.При практическом проектировании целесообразно принимать длину прямой вставки d = 1,5 – 3,5 м.Анализ уравнений 1.4-1.7 показывает, что с увеличением N величина d также возрастает.Проведём ещё два расчёта для N > 10.Длина прямой вставки первого варианта соответствует рекомендациям, поэтому для дальнейших расчётов примем:N = 13, d = 3245мм, α = 0,076771891 = 4°23'55''Зная марку крестовины (её угол) можно определить её основные размеры – передний вылет h и задний вылет р.Размеры
h и р должны обеспечивать возможность стыкования крестовины с примыкающими к неё рельсами, поэтому они зависят от выбранной конструкции крестовин.Для рассматриваемой в примере конструкции сборной крестовины типа общей отливки сердечника с наиболее изнашиваемой частью усовиков имеют место соотношения (см. рисунок 1.3). (1.8)где вн - расстояние от продольной оси рельса до выступающей части накладкиlб – полная длина стыкового болта с учётом положительных допусков её изменения;εб – запас, учитывающий возможность свободного монтажа и демонтажа болтов, εб = 10 мм;υ – ширина головки рельса;q – расстояние от торца усовика до оси ближайшего к математическому центру стыкового болта;вп –ширина подошвы рельса;εп – зазор между подошвами рельсов, примыкающих к крестовине, 2εп ≥ 5 мм.Размеры υ, вн, вп, lб и q в миллиметрах даны в таблице 2.Таблица 2. Размеры к расчёту длины крестовины.
| Тип рельсов | υ | вн | lб | q | вП |
| Р75 | 72,4 | 60 | 191 | 319 | 150 |