Глава 1. Устройство пути в кривых (стр. 2 )

 

Отсюда возвышение наружного рельса должно быть:

 

Где : V — скорость движения, км/ч;

R — радиус кривой, м;

3,6 — коэффициент перехода от км/ч к м/с

Подставляя в эту формулу значения S=1600 мм и g=9,8 м/с2, которые являются постоянными величинами, получим:

 

На практике расчетное возвышение наружного рельса определяют по формуле:

 

(1.7)

Где : К - коэффициент, учитывающий смещение центра тяжести экипажа в наружную сторону по отношению к оси кри­вой: при скорости до 140 км/ч К=1.0, свыше 140 км/ч К=1.2;

V2cp - средневзвешенная по тоннажу квадратическая скорость всех проходящих по данной кривой поездов.

В свою очередь, средневзвешенная по тоннажу квад­ратическая скорость

 

(1.8)

Где : ni - количество поездов определенной категории за сутки;

Q — масса поезда определенной категории брутто, т;

Vi - скорость следования поезда определенной категории по рассчитываемой кривой, км/ч.

Для пассажирских поездов, идущих со скоростями, значительно превышающими средневзвешенную квадратическую скорость, FH>0. При этом возникает перегруз наружного рельса, который при допускаемой на наших дорогах величине непогашенного ускорения αн=0,7 м/с2 доходит до 68 600-88 200 Н (7-9 т).

На участках нескоростного движения, для того чтобы при максимальной скорости, развиваемой пассажирским (или пригородным) поездом на данной, кривой, непога­шенное ускорение не превысило установленной нормы 0,7 м/с2, производят проверку возвышения наружного рельса по следующей формуле:

 

(1.9)

Где: hmin - минимальное расчетное возвышение наружного рельса, мм;

Vmax - максимальная скорость, развиваемая на данной кривой пассажирским (пригородным) поездом, км/ч;

115 мм - величина недостатка возвышения, рассчитанная из ус­ловия непревышения установленной нормы непогашен­ного ускорения (0,7 м/с2).

За окончательное возвышение наружного рельса при­нимается большее из полученных по формулам (1.7) и (1.9).

На участках скоростного движения величину hp, най­денную из выражения (1.7), проверяют на соблюдение нормы непогашенного ускорения по формуле

 

(1.10)

Если ускорение, подсчитанное по формуле (1.10), ока­жется больше установленной нормы непогашенного уско­рения, равной 0,7 м/с2, то скорость движения по кривой ограничивается. В отдельных случаях с разрешения МПС величина непогашенного ускорения может допускаться до 1 м/с2.

Возвышение наружного рельса не должно превышать 150 мм, но в необходимых случаях с разрешения МПС на главных путях может допускаться и большее возвышение наружного рельса. Возвышение свыше 160 мм устраивать нецелесообразно по условиям соблюдения габарита приб­лижения строений.

На стрелочных переводах, расположенных в кривых на главных путях, при ответвлении бокового пути внутрь кривой возвышение наружного рельса устраивается, как правило, не более 75 мм. При ответвлении бокового пути наружу кривой возвышение наружного рельса главного пути допускается в отдельных случаях с разрешения на­чальника дороги с ограничением скорости движения на боковой путь. Скорость по боковому пути определяется расчетом в соответствии с приказом МПС №8ЦЗ от 11.03.79 г. «О нормах допускаемых скоростей движения локомотивов и вагонов по железнодорожным путям нор­мальной колеи».

Отвод возвышения наружного рельса кривой устраивается плавно на протяжении всей переходной кри­вой, а при ее отсутствии - на прямой с уклоном не более 0,001 (1 мм на 1 м пути) при скорости движения не более 140 км/ч и 0,0067 (1 мм на 1,5 м пути) при скорости движения свыше 140 км/ч. На участках скоростного движе­ния в переходных кривых минимальной длины отводы возвышения делаются с уклоном не более 0,00083 (1 мм на 1,2 м пути). В конце переходной кривой, а при ее от­сутствии — в начале круговой кривой возвышение наруж­ного рельса должно быть полным.

Если в составной кривой в пределах участков разного радиуса установлено разное возвышение наружного рель­са, то отвод возвышения (большего к меньшему) выпол­няется в пределах сопрягающей переходной кривой, а при ее отсутствии или недостаточной длине - в пределах кривой большего радиуса.

В стесненных условиях с разрешения начальника службы пути уклон отвода возвышения может быть уве­личен, однако, он не должен превышать 0,003. При этом необходимо проверить выполнение условия ограничения скорости подъема колеса на возвышение наружного рель­са. При допускаемой скорости подъема колеса по наруж­ной рельсовой нити, равной 0,038 м/с, допускаемая ско­рость движения поезда:

 

(1.11)

Где : i - уклон отвода возвышения наружного рельса, ‰;

h - возвышение наружного рельса, мм;

lo - длина отвода возвышения, м (не путать с длиной пере­ходной кривой).

На практике довольно часто встречаются затруднения с устройством нормальных отводов возвышения наружно­го рельса при сопряжении кривых с короткой прямой вставкой и недостаточной длиной переходных кривых. Кривые без переходных кривых на главных путях желез­ных дорог встречаются крайне редко (за исключением по­логих кривых радиусом 3000 м и более). При сопряжении кривых, направленных в одну или разные стороны, в слу­чае недостаточной длины переходной кривой или ее от­сутствия, отводы возвышения наружного рельса устраи­ваются на прямой вставке так, чтобы между концами этих отводов оставался прямой участок без возвышения длиной не менее 25 м. Однако практика показывает, что при сопряжении кривых, направленных в одну сторону, лучше сократить длину участка без возвышения до 15 м, чем делать крутые отводы и сохранять прямой участок без возвышения длиной 25 м, как установ-лено действую­щей Инструкцией ЦП-2913 МПС СССР. В случае если прямого участка в 15 м без возвышения не получается и при крутом отводе, то возвышение делается на всем протяжении прямой вставки одинаковое с возвышением примыкающих кри­вых или с отводом от большего возвышения к меньшему. При этом надо иметь в виду, что в прямой вставке с воз­вышением будет возникать непогашенное ускорение об­ратного знака, тем больше, чем выше возвышение. При возвышении 115 мм оно достигнет установленной нормы 0,7 м/с2, и поэтому в прямой вставке устанавливать воз­вышение свыше 115 мм не следует.

При сопряжении обратных кривых, если длина пря­мой вставки недостаточна для устройства отводов с укло­ном 0,001 с участком без возвышения длиной 25 м, длина этого участка сокращается до 15 м, а отводы могут де­латься более крутыми, но не больше 0,003. Если и в этом случае длина прямой вставки будет недостаточна, то между концами отводов оставляется прямой участок без возвышения длиной 15 м, а отводы возвышения делаются с уклоном до 0,003 так, чтобы в начале круговой кривой возвышение было не менее половины полного возвышения (рис. 1.4).

 

Правильное соотношение величины возвышения нару­жного рельса и отвода возвышения оказывает большое влияние на плавность движения поездов и установленную скорость. Анализ путейской практики показывает, что основными недостатками в данном вопросе являются крутые отводы возвышения и отставание нарастания воз­вышения от кривизны.

Пример 1. Рассмотрим график стрел изгиба и возвышения наружного рельса кривой, изображенной на рис. 1.5 а.

 

Согласно гра­фику в кривой радиусом 625 м установлено возвышение наружно­го рельса 120 мм, что позволяет реализовать максимальную ско­рость движения ПО км/ч, определяемую по зависимости (1.9) или (1.10). Но отвод возвышения сделан в пределах переходной кривой с уклоном 0,002. При таком уклоне отвода возвышения плавный ход поезда возможен только при скорости (1.11)

 

При установленном возвышении наружного рельса сделать от­вод возвышения более пологим, т, е. разогнать его в сторону соседней кривой нельзя из-за короткой прямой вставки между ними. В этом случае лучше уменьшить возвышение до 80 мм под скорость 100 км/ч, при этом уклон отвода возвышения при неизменной его длине был бы 0,0013, что также обеспечивает скорость V=137*(60/80)=100км/ч

Отставание нарастания возвышения наружного рельса от кривизны особенно чувствуется в конце переходной кривой, когда круговой элемент уже начался, а возвыше­ние наружного рельса еще не достигло необходимой ве­личины.

Пример 2. На рис. 1.5,6 изображен участок сопряжения двух обратных кривых, одна из которых радиусом 650 м имеет возвышение наружного рельса 70 мм, что по зависимости (1.9) или (1.10) обеспечивает скорость 100 км/ч. Но между этими кривыми дана площадка без возвышения длиной 25 м согласно требованиям Инструкции ЦП-2913 МПС СССР и отвод возвышения произведен с уклоном 0,0007. По этой причине возвышение наружного рельса несколько запазды­вает по отношению к кривизне, т. е. в начале круговой кривой име­ется возвышение 40 мм вместо требуемых 70 мм, что ограничивает скорость до 90 км/ч. Чтобы увеличить скорость, отвод возвышения надо сделать так, чтобы в начале круговой кривой оно было бы полным, т. е. равнялось 70 мм. Тогда уклон отвода возвышения станет равен 0,0013, что удовлетворяет скорости 100 км/ч.