Определение оптимальной ширины колеи.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

За расчетную схему определения оптимальной ширины колеи примем такую, при которой железнодорожный экипаж своим наружным рельсом передней оси жесткой базы прижимается к наружному рельсу кривой, а задняя ось жесткой базы либо занимает радиальное положение, либо стремится его занять; при этом центр поворота экипажа находится на пересечении этого радиуса с продольной геометрической осью жесткой базы экипажа. Кроме того:

Если расчетная ширина колеи S окажется больше нормативного значения S_н для данного радиуса кривой согласно ПТЭ, то следует перейти к определению минимально допустимой ширины колеи, приняв соответствующую расчетную схему.

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

Если расчетная ширина колеи S получается меньше стандартной для прямого участка пути (S_о = 1520 мм), то это будет означать, что конструктивные размеры и особенности ходовых частей рассматриваемого экипажа позволяют проходить ему кривую данного радиуса без уширения колеи. В таком случае ширина колеи принимается по ПТЭ в зависимости от величины радиуса.

Стрела изгиба наружного рельса составляет:

(мм)

где

λ – длина жесткой базы, мм (2600);

Расстояние от оси первой колесной пары до точки касания гребня колеса с рельсом определяется по формуле

(мм)

где

r – радиус колеса по поверхности катания (625мм);

t – расстояние от поверхности катания до точки прижатия гребня к боковой грани головки рельса (глубина катания), принимается равным 10 мм;

τ – угол наклона рабочей поверхности гребня колеса к горизонту (τ _ваг = 60˚, τ _лок = 70˚ ).

Оптимальна ширина колеи определяется по формуле:

мм

где

4 - допуск на сужение колеи, мм;

q_мax – ширина колесной пары (1509мм - локомотив; 1511мм – вагон)

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

f_n – стрела изгиба наружной нити кривой

η – поперечные разбеги крайней и средней осей подвижного состава

Полученное значение ширины колеи сравниваем с нормативным:

> - назначается стандартная ширина колеи, согласно нормативных требований [3].

1520 мм > 1511 мм

Вывод: для локомотива вписывание получилось свободное, т.к. расчётная оптимальная ширина колеи меньше номинальной ширины колеи по П.Т.Э. для кривых данного радиуса (1520 мм).

б) для четырехосного вагона

λ =1850 мм,

r=475 мм,

η =6 мм,

мм

Расстояние от оси первой колесной пары до точки касания гребня колеса с рельсом определяется по формуле

мм;

где

r – радиус колеса по поверхности катания (475 мм);

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

τ – угол наклона рабочей поверхности гребня колеса к горизонту.

Оптимальна ширина колеи определяется по формуле:

мм

где

4 - допуск на сужение колеи, мм;

q_мax – ширина колесной пары (1509мм - локомотив; 1511мм – вагон)

f_n – стрела изгиба наружной нити кривой

η – поперечные разбеги крайней и средней осей подвижного состава

Полученное значение ширины колеи сравниваем с нормативным:

> - назначается стандартная ширина колеи, согласно нормативных требований [3].

1520 мм > 1512 мм

Вывод: для вагона вписывание получилось свободное, т.к. расчетная оптимальная ширина колеи для электровоза меньше номинальной ширины колеи по П.Т.Э (1520 мм).

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

3. Определение возвышения наружного рельса в кривых участках пути.

При движении железнодорожного экипажа по кривой появляется центробежная сила. Эта сила создает дополнительное давление на наружную рельсовую нить, в связи, с чем рельсы на ней изнашиваются быстрее, возникают отбои рельсовых нитей или увеличивается напряжение в них; появляется непогашенное центробежное ускорение, при больших значениях которого пассажиры испытывают неприятное ощущение.

Чтобы снизить боковое давление на рельсы наружной рельсовой нити, избежать отбоя этих рельсов, уменьшить их перегрузку, добиться равномерности износа рельсов обоих нитей и оградить пассажиров от неприятных воздействий, делают возвышение наружного рельса в кривой.

Возвышение наружного рельса исходя из технико-экономических соображений устанавливается таким, при котором были бы оптимальные условия работы рельсов как наружной, так и внутренней нитей и пассажиры были защищены от неприятных воздействий.

h – возвышение наружного рельса; I -центробежная сила; G - вес экипажа; Ен и Eв - нормальные реакции наружного и внутреннего рельсов; Tн и Тв - моменты от боковых реакций наружного и внутреннего рельсов; S₁ - расстояние между осями рельсов, а -расстояние от центра тяжести экипажа до уровня головки рельсов; α - угол наклона расчетной плоскости к горизонту (А - середина колеи)

Рисунок 1.1 - Положение экипажа в кривой с возвышением наружного рельса.

Выбор максимальной скорости движения на участке:

Vmax=131 км/ч

Vmax=36, 39 м/с

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

Средневзвешенная скорость в кривой определяется согласно зависимости:

или

Где

– вес поезда i-ой категории, т;

ni– число поездов этой категории;

Vi– скорость поездов i-ой категории, км/ч;

Возвышение наружного рельса из условия обеспечения равномерного вертикального износа обеих рельсовых нитей:

где

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

R – радиус кривой, м.

1.2.2 Расчёт возвышения наружного рельса исходя из условия обеспечения пассажиром комфортабельной езды.

Как известно, при проходе экипажем кривого участка пути возникает центробежное ускорение, которое необходимо погасить, иначе пассажиры будут чувствовать себя некомфортно. Норма непогашенного ускорения принята в размере 0.7 м/с2.

С учетом этой величины формула для определения возвышения имеет вид: