1.2 Построение профиля и плана пути

Отметки переломных точек h_kj, м

( 1.1 )

где – конечная дляj-го элемента пути отметка профиля, м;

–начальная для j-го элемента пути отметка профиля, м;

–уклон,;

–длина элемента профиля пути, м.

Таблица 1.1 – Расчёт отметок профиля пути (Выполнено при помощи MS EXCEL

№ элемента	Sj,м	ij,‰	,м
1	2	3	4
1	1050	0	100
2	400	-2,0	99,2
3	450	-2,7	97,985
4	400	0	97,985
5	3800	9,0	132,185
6	1100	0	132,185
7	4000	-9,9	92,585
8	500	0	92,585
9	900	3,0	95,285
10	1050	0	95,285
11	350	-2,5	94,41
12	500	-3,0	92,91
13	300	-2,0	92,31
14	1300	11,5	107,26
15	950	0	107,26
16	1250	-11,9	122,135
17	500	6,0	125,135
18	1350	5,7	132,83
19	550	1,7	133,765
20	1050	0	133,765

Кривые, длина которых задается градусами центрального угла, пересчитывается в метры по формуле

, (1.2)

где – длина кривой, м;

–радиус кривой, м;

–центральный угол в градусах.

1.3 Спрямление профиля пути

Спрямлять разрешается только близкие по крутизне элементы одного знака.

Площадки могут включаться в группы с элементами, имеющими как положительный знак, так и отрицательный.

Элемент профиля пути на остановочных пунктах, расчетный подъем, подъем круче расчетного, для которого выполняется проверка на возможность преодоления его за счет кинетической энергии, а также спуск, по которому определяется максимально допускаемая скорость движения по тормозным средствам поезда – не объединяются с другими элементами (к ним добавляется только фиктивный подъем, если на них имеется кривая).

Проверка возможности спрямления производиться для каждого элемента действительного профиля пути, входящего в спрямляемый участок, по формуле

i·S_j < 2000, (1.3)

где i – абсолютная разность между фиктивным уклоном спрямленного элемента и действительным уклоном i-го проверяемого элемента, ‰;

S_j – длина j-го элемента действительного профиля пути, входящего в спрямлённый элемент, м.

Уклон спрямляемого участка в продольном профиле пути определяется по формуле

, (1.4)

где h_к , h_н – соответственно конечная и начальная отметка продольного профиля пути спрямленного участка, м;

i_j – уклон каждого из элементов профиля, входящих в спрямляемый участок, ‰;

s_j – длина каждого из элементов профиля, м;

S_c – длина спрямленного элемента.

Крутизна спрямленного участка в плане при наличии кривых в пределах этого элемента определяется по формулам

, (1.6)

или

(1.7)

где S_крi, R_i – длина и радиус кривой в пределах спрямляемого элемента, м;

_i – центральный угол кривой в пределах спрямляемого элемента, град.

Окончательный уклон участка, спрямленный в продольном профиле и плане определяется по формуле

(1.8)

Знак может быть положительным или отрицательным в зависимости от того, является ли уклон подъёмом или спуском. Знак– всегда положительный, так как силы сопротивления от кривых всегда направлены против движения поезда.

Определяем элементы профиля, которые можно предварительно объединить в группы для спрямления. Это элементы: 2,3,4,8,9,11,12,13,17,18. Элементы 1,5,6,7,10,14,15,16,19 и 20 в группы для спрямления не включаются. Это элементы, на которых располагаются станции, расчетный подъём и спуск. Определим крутизну подъёма участка 2,3,4.

Начальная отметка участка h_н равна 100,0 м над уровнем моря, а конечная – 97,98 м. Длина его равна: S_c = 400 + 450 + 400 = 1250 м.

Спрямленный уклон этого участка определяем по формуле (1.4)

Проверим возможность такого спрямления по формуле (1.3):

для элемента 2: |-2 + 1,61|·400 = 156 < 2000;

для элемента 3: |-2,7 + 1,61|·450 = 490,5 < 2000.

для элемента 4: |0 + 1,61|·400 = 644 < 2000.

Проверка на спрямление для этих элементов прошла успешно, следовательно, элементы 2, 3 и 4 мы объединяем.

Определяем фиктивный подъем от кривой, находящейся на спрямленном участке по формуле

%о, ( 1.5 )

где – длина кривой в пределах спрямленного элемента;

–радиус кривой в пределах спрямленного элемента.

%о.

Определяем суммарную крутизну спрямленного участка в рассматриваемом направлении по формуле

%о ( 1.6 )

%о.

Определяем суммарную крутизну спрямленного участка в противоположном направлении%о.

Аналогичным образом произведем расчеты по спрямлению профиля пути и для других намеченных участков. Результаты расчетов оформим в виде таблицы.

Таблица 1.2 – Расчеты по спрямлению профиля пути

№	Профиль			План			%о	%о
		%о								Туда	Обратно
1	2	3	4	5	6	7	8	9		10	11
1	1050	0	100			1050	Станция А			0	0
2	400	-2,0	99,2			1250	-1,61		0,392	-1,218	2,002
3	450	-2,7	97,985
4	400	0	97,985
5	3800	9,0	132,185	1000	700	3800			0,128	9,128	-9,128
6	1100	0	132,185	900	706,5	1100			0,499	0,499	-0,499
7	4000	-9,9	92,585	450	700	4000			0,27	-9,63	10,17

8	500	0	92,585			1400	1,928	0	1,928	-1,928
9	900	3,0	95,285
10	1050	0	95,285			1050	Станция Б		0	0
11	350	-2,5	94,41	800	300	1150	-1,826	0,47	-1,826	1,826
12	500	-3,0	92,91	1000	400
13	300	-2,0	92,31
14	1300	11,5	107,26			1300			11,5	-11,5
15	950	0	107,26			950			0	0
16	1250	-11,9	122,135			1250			-11,9	11,9
17	500	6,0	125,135			1850	4,159	0	4,159	-4,159
18	1350	5,7	132,83
19	550	1,7	133,765			550			1,7	-1,7
20	1050	0	133,765			1050	Станция В		0	0

1.3.2 Определяем величину расчетного подъема

Расчетный подъем – это наиболее трудный для движения в выбранном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива.

Принимаем расчетный подъем, равный %о.