Особенности устройства рельсовой колеи в кривы

1. Уширение колеи при радиусе 350 м и менее.

2. Устройство возвышения наружного рельса.

3. Устройство переходных кривых.

4. Укладка укороченных рельсов по внутренней рельсовой нити.

5. Увеличение междупутья.

Расчёт ширины колеи

Ширина колеи в кривой должна обеспечивать наименьшее сопро-тивление движению поезда, не допуская провала колёс между рель-совыми нитями. Этому требованию соответствует свободное вписыва-ние тележки.

Вписывание – взаимное расположение колесных пар и рельсов в кривых участках.

Ширина колеи не должна быть меньше минимально допустимой, чтобы не произошло заклинивания ходовых частей экипажа между рельсовыми нитями.

Согласно ПТЭ нормы содержания ширины колеи в кривых при:

R ≥ 350 м S = ;

R = 349–300 м S = ;

R ≤ 299 м S = .

При скоростях менее 50 км/ч допускается .

Предельное значение ширины колеи по условиям безопасного движения – S_min = 1512 мм, S_max = 1548 мм.

Расчёт свободной ширины колеи

Свободное вписывание – это такое положение тележки в колее, при котором направление движения тележки осуществляется только наружной рельсовой нитью, на которую набегает наружное колесо передней оси тележки, а заднее колесо занимает радиальное положение.

Рис. 3. Расчётная схема для определения свободной ширины колеи в кривой.

Наибольшей ширины колеи требует экипаж с максимальной шириной колесной пары - q_max. Тогда в соответствии с расчетной схемой с учетом допуска на сужение колеи =4 мм

S_св = f_н + q_max + 4 ≤ [S],

где

f_н – стрела изгиба наружного рельса –расстояние от рабочей грани гребня до рабочей грани наружного рельса, измеряемая от хорды равной 2(L_жб +b).

Из геометрии известно, что стрела изгиба дуги = хорде в квадрате/8R

Тогда

;

где b – забег переднего колеса (расстояние от точки контакта гребня колеса с рельсом до геометрической оси колесной пары.) b =10-15 мм.

Определённая расчётами величина S_св не должна превышать нор-мативную величину [S] для заданного радиуса. В противном случае следует перейти к определению минимально допустимой ширине колеи.

Определение минимально допустимой ширины колеи

За расчётную схему при определении минимально допустимой ширины колеи принимается схема заклиненного вписывания, при котором наружные колёса тележки своими ребордами упираются в наружный рельс кривой, в внутренние колёса упираются в рельсы внутренней нити.

Заклиненное вписывание недопустимо, поэтому к полученной на основе такой расчетной схемы ширине колеи следует добавить величину минимального зазора (δ_лок = 7 мм, δ_ваг = 5 мм).

В соответствии с расчетной схемой

S_закл = q_max + f_н – f_b..,

Где f_н и f_b – соответственно стрелы изгиба наружного и внутреннего рельсов (стрелы от хорд, проходящих через рабочии грани гребней до пересечения соответственно с наружной и внутренней рельсовыми нитями).

, , тогда с учетом допуска на сужение колеи

S_min = S_закл +δ _min + 4 ≤ [S]

Рис. 4. Расчётная схема для определения минимальной ширины колеи в кривой.

Если в результате расчётов S_min получится меньше нормативного значения [S], то принимаем нормативное значение, в противном случае данная ширина колеи не сможет обеспечить прохождение подвижного состава по кривой данного радиуса. В этом случае необходимо специальное обустройство пути.