севостьянова2

7.Начертите расчетную схему, по которой определяется ширина ко- леи, обеспечивающая принудительное вписывание.

8.Назовите нормы и допуски ширины колеи в кривых.

9.Каким образом устраивается уширение ширины колеи? Чему равен уклон отвода уширения?

Рекомендуемый библиографический список [1–6, 8–11, 15]

Лекция 5. УКЛАДКА УКОРОЧЕННЫХ РЕЛЬСОВ В КРИВЫХ

План лекции:

5.1.Общие сведения.

5.2.Раскладка укороченных рельсов на кривой.

5.1. Общие сведения

На российских железных дорогах в звеньевой конструкции пути при- нята установка рельсовых стыков одной рельсовой нити напротив рель- совых стыков другой (т. е. по наугольнику). Такое расположение стыков

уменьшает число разновременных ударов при прохождении колесами подвижного состава зазоров и обеспечивает возможность применения путеукладочных кранов при укладке рельсошпальной решетки.

При укладке рельсовых звеньев в кривых с рельсами одинаковой длины по внутренней и наружной рельсовым нитям стыки рельсов внутренней нити будут забегать вперед по отношению положения сты- ков наружной.

Во избежание этого необходимо, чтобы каждый рельс внутренней ни- ти был несколько короче соответствующего рельса, уложенного по на- ружной нити, что потребовало бы большого разнообразия длин укоро- ченных рельсов. Поэтому допускается некоторое несовпадение положе- ния стыков по «наугольнику». Это дает возможность установить стан- дартные длины укороченных рельсов и стандарты укорочений.

В настоящее время в звеньевой конструкции пути на железных доро-

гах России принята стандартная длина нормальных рельсов 25000 мм (25 м), длины стандартных укороченных рельсов равны 24920 и 24840 мм соответственно им стандартные укорочения к1 = 80 мм и к2 = 160 мм. При этом рекомендуется в кривых R > 500 м

использовать рельсы, укороченные на к1 = 80 мм , а в кривых R < 500 м – с укорочением к2 = 160 мм.

71

При длине рельсов 12,5 м приняты следующие укорочения рельсов:

к1 = 40 мм, к2 = 80 мм, к3 = 120 мм.

В соответствии с Инструкцией по текущему содержанию железнодо- рожного пути [3] на путях 1-го, 2-го классов и 3-го класса при Vmax−пас > 60 км/ ч несовпадение положения стыков по «наугольнику» на

кривых допускается равным половине стандартного укорочения (в дан- ной кривой) плюс 80 мм (К / 2 + 80).

На путях 4-го и 5-го классов допускается при проведении сплошной смены или перекладки рельсов устройство и содержание стыков рель- совых нитей вразбежку (т. е. стык одной рельсовой нити может распола- гаться в створе середины рельса другой) [3, с. 33].

При реконструкции пути, капитальном ремонте в соответствии с

«Техническими условиями на работы по ремонту и планово-предупреди-

тельной выправке пути» [15] несовпадения стыков по наугольнику не

должно превышать половины принятого стандартного укорочения

(т. е. К/2).

Целью расчета укладки укороченных рельсов в кривых является составление схемы зашивки рельсошпальной решетки. То есть определение количества укороченных рельсов и местоположение звеньев (№№ звеньев), в которых требуется зашить укороченный рельс на внутренней нити кривой.

Определим для любого вида кривой (как круговой, так и переходной),

на какую величину внутренняя рельсовая нить будет короче наружной в пределах любого отрезка кривой между сечениями АВ и А'В', заключен- ного в угле поворота линии ϕ = ϕ2 − ϕ1 (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Расчетная схема определения укорочения внутренней

рельсовой нити относительно наружной в кривой

72

а так как (ρн − ρвн ) = S1 , т. е. равна расстоянию между осями рельсов, тогда

укорочение внутренней рельсовой нити относительно наружной для любого вида кривой

Из формулы (5.1) видно, что укорочение внутренней нити по от-

ношению к наружной не зависит от вида кривой, а зависит лишь от угла поворота линии и расстояния между осями головок рельса S1.

5.2. Раскладка укороченных рельсов на кривой

5.2.1.Графоаналитический способ определения количества и местоположения звеньев с укороченными рельсами

В технической литературе освещены различные способы определе-

ния потребного числа укороченных рельсов и их сочетания с рельсами нормальной длины, имеются специальные таблицы, графики, програм- мы для ЭВМ. В лекции рассмотрим графоаналитический способ опреде- ления количества и местоположения звеньев с укороченными рельсами.

Для расчета нужны следующие исходные данные: 1) угол поворота кривой β , рад; 2) радиус круговой кривой R, м; 3) длина переходной кри-

вой L0, м; 4) параметр переходной кривой С = l0R, м2 ; 5) расстояние от ближайшего стыка до НПК1 а, м; 6) принятое укорочение К.

Для построения графика накопления потребных укорочений

(рис. 5.2) выполняются следующие расчеты.

73

где Lкр – длина кривой, м; L0 – длина переходной кривой, м; R – радиус кривой, м; β – угол поворота кривой, рад; ϕ0 – полный угол поворота пе-

реходной кривой ϕ0 = 2RL0 , рад; Lзв – стандартная длина нормального

рельса Lзв = 25 м.

2. Рассчитывается полное накопление потребного укорочения внут-

ренней рельсовой нити по формуле

где К – принятое укорочение, мм.

4. Рассчитываются накопления потребного укорочения в пределах переходных кривых на расстояниях 1/3L0 и 2/3L0 от начала переходных

кривых и в конце переходной кривой εпк по формулам:

εпк = S1ϕ0.

Определяются накопления потребных укорочений в круговой кривой

75

Полное потребное укорочение, накопленное к началу второй пере- ходной кривой,

5.2.2. Построение графика потребных укорочений

График потребных укорочений внутренней рельсовой нити кривой строится в следующем порядке (рис. 5.2).

По оси абсцисс располагаются: рельсовые звенья в количестве Nзв в масштабе – в одном сантиметре одно звено; элементы кривой (НПК1 , КПК1, НПК2 , КПК2 , длины переходных и круговой кривой в принятом

масштабе); фактическое (измеренное) расстояние а от ближайшего сты- ка до НПК1 .

По оси ординат откладываются накопления потребных укорочений ε, мм, в масштабе – в одном сантиметре принятое стандартное укороче-

ние (К = 80 мм или 160 мм).

График потребных укорочений строится очень просто в следую- щем порядке (рис. 5.2).

В НПК2 по вертикали вверх откладывается значение εполн , далее

строятся графики потребного укорочения в пределах переходных кри-

вых с использованием значений ε1 , ε2 , ε3 . В круговой кривой график

потребного укорочения представляет собой прямую между точками А, В.

Как видим, график потребных укорочений не зависит от положе-

ния рельсовых стыков, в этом заключается простота в его построении. Вторым этапом графического построения является привязка положе- ния рельсовых стыков к точкам кривой. Для этого необходимо от точки НПК1 в сторону прямой в принятом масштабе отложить фактическое

(измеренное) расстояние а от ближайшего стыка до НПК1 . Положение всех остальных стыков наносится по оси абсцисс в принятом масштабе.

5.2.3. Построение графика фактических укорочений

Построение графика фактических укорочений производится таким образом, чтобы ни в одном стыке разность между потребным уко-

рочением и фактическим не была больше половины принятого стандартного укорочения.

Для этого по оси ординат откладываются числа, кратные принятому укорочению. Например, при К = 160 мм эти числа будут равны 80, 160,

240, 320, 400, 480 мм и т. д. до εполн ; при К = 80 мм – соответственно 40,

76

80, 120, 200, 280 мм и т. д. до εполн . Через эти ординаты проводятся го- ризонтальные линии.

График фактических укорочений находится на уровне 0 до тех пор,

пока разность между потребным и фактическим укорочением не станет больше половины принятого укорочения рельса (т. е. 40 мм при приня- том К = 80 мм, или 80 мм при принятом К = 160 мм (рис. 5.2).

В том стыке, где эта разность больше К/2 график фактических укоро- чений смещается по вертикали вверх на величину К, а рельс перед этим стыком укладывается укороченный.

Построение графика фактических укорочений продолжается до конца кривой (т. е. до начала второй переходной кривой). После этого состав- ляется ведомость зашивки рельсошпальной решетки для заданной кри- вой по форме табл. 5.1.

Таблица 5.1

Ведомость зашивки рельсошпальной решетки для кривой направление кривой:

право или лево, полный угол поворота, β = … рад, (…°)

Контроль: количество укороченных рельсов, полученных при по- строении графика фактических укорочений, должно быть равно расчет- ному Nук .

За пределами кривой несовпадение стыков по наугольнику учитыва-

ется при проектировании схемы зашивки рельсошпальной решетки для следующей кривой.

Вывод. На железнодорожных линиях России на достаточно большом протяжении уложена звеньевая конструкция пути с рельсами длиной 25 м. В звеньевом пути на прямых участках пути первого и второго клас-

сов и частично на пути третьего класса принято взаимное расположение рельсовых стыков наружной и внутренней рельсовых нитей по науголь-

77

нику. При укладке звеньев в кривых, по известным причинам, такого рас- положения стыков добиться невозможно.

Поэтому принято допускаемое несовпадение стыков по наугольнику, равное половине стандартного укорочения рельсов (К = 80 и 160 мм).

Для этого рельсопрокатные предприятия выпускают стандартные укоро- ченные рельсы длиной 24920 и 24840 мм.

При сборке рельсошпальной решетки, предназначенной для укладки в кривых участках, надо знать необходимое количество укороченных рельсов конкретной длины и номера звеньев, в которых следует зашить укороченный рельс на внутренней рельсовой нити.

В лекции рассмотрен графоаналитический метод раскладки укоро- ченных рельсов в кривых.

Контрольные вопросы

1.Для чего укладываются укороченные рельсы в кривых?

2.Что обозначает термин расположения стыков по наугольнику? Достоинства и недостатки такого расположения стыков.

3.Назовите длины стандартных укороченных рельсов.

4.Назовите параметры, от которых зависит потребное укорочение внутренней нити кривой.

5.Назовите способы определения местоположения звена, в котором требуется зашить укороченный рельс.

6.Назовите нормы несовпадения стыков по наугольнику.

Рекомендуемый библиографический список [1]

78

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Во второй части конспекта лекции «Устройство, проектирование и расчеты рельсовой колеи» рассмотрены особенности устройства рель- совой колеи в кривых. Все лекции состоят из теоретической части и практической, в которой приведены примеры расчетов параметров кри- вых с учетом структуры поездопотоков, условий эксплуатации. В лекциях систематизирована современная информация по устройству, проекти- рованию и расчетам рельсовой колеи с учетом действующих нормати- вов, обеспечивающих безопасность движения поездов с установленны- ми скоростями и минимально возможное силовое воздействие подвиж- ного состава на путь.

79

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Железнодорожный путь [Текст] : учебник / Т. Г. Яковлева [и др.] ; под ред. Т. Г. Яковлевой. – М. : Транспорт, 1999. – 405 с.

2.Инструкция по расшифровке лент и оценке состояния рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона ЦНИИ-2 и мерам по обеспечению безопасности движения поездов [Текст] : ЦП-515: утв. зам. министра путей сообщения РФ 14.10.97 г. с учетом изм. и доп. утв. МПС России указаний № С-8120 от 01.09.98 г., № С-1529У от 30.07.99 г., при-

каза 27Ц от 01.09.01 г., приказа 20Ц от 27.04.02 г., приказа № 60 от 11.08.03 г. – Хабаровск : Типография ОАО «РЖД» филиал ДВЖД До- рожный центр диагностики путевого хозяйства, 2004. – 57 с.

3.Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути [Текст] : ЦП-774 : утв. МПС Рос. Федерации 1.07.00. – М. : Транспорт, 2000. – 200 с.

4.Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации [Текст] : ЦРБ-756 : утв. МПС Рос. Федерации 26.05.00 : введ.

вдействие с 27.05.02. – М. : ТЕХИНФОРМ, 2002. – 190 с.

5.Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути ко- леи 1067 (Для Сахалинской железной дороги) [Текст] : ЦП-674 : утв. МПС Рос. Федерации 15.07.99. – М. : Транспорт, 1999. – 182 с.

6.Шахунянц, Г. М. Железнодорожный путь [Текст] : учебник / Г. М. Ша- хунянц. – 3-е изд., доп. – М. : Транспорт, 1987. – 480 с.

7.Лысюк, В. С. Прочный и надежный железнодорожный путь [Текст] / В. С. Лысюк, В. Н. Сазонов, Л. В. Башкатова. – М. : ИКЦ «Академкнига», 2003. – 589 с.

8.Купрашевич, М. В. Ширина колеи железных дорог мира [Текст] / М. В. Купрашевич, А. К. Давыдов // Путь и путевое хозяйство. – 2006. –

№ 8 – С. 38–41.

9.Сливец, Д. П. Особенности вагонов, которые надо знать [Текст] / Д. П. Сливец // Путь и путевое хозяйство. – 1995. – № 7.

10.Певзнер, В. О. По поводу унификации ширины колеи [Текст] / В. О. Певзнер // Путь и путевое хозяйство. – 2006. – № 7 – С. 17–19.

11.Лукин, В. В. Вагоны. Общий курс [Текст] : учеб. для вузов ж.-д. трансп. / В. В. Лукин, П. С. Анисимов, Ю. П. Федосеев ; под общ. ред. В. В. Лукина. – М. : Маршрут, 2004. – 424 с.

12.Лысюк, В. С. Причины и механизм схода колеса с рельса. Про- блема износа колес и рельсов [Текст] / В. С. Лысюк. – М. : Транспорт, 1997. – 188 с.

13.Приказ МПС № 41 от 12.11.01. Нормы допускаемых скоростей движения подвижного состава по железнодорожным путям колеи 1520 (1524) мм Федерального железнодорожного транспорта. – М., 2001.

80