Определение ширины колеи в кривой

3.3 Определение ширины колеи в кривой

Согласно исходным данным необходимо определить для заданного экипажа оптимальную и минимально допустимую ширину колеи в кривой радиуса R.

Ширина колеи на кривой определяется расчетом по вписыванию экипажа в заданную кривую, исходя из следующих условий:

·  ширина колеи должна быть оптимальной, т.е. обеспечивать наименьшее сопротивление движению колес, наименьшие износы колес и рельсов;

·  ширина колеи должна быть больше минимально допустимой S_min.

Оптимальная ширина рельсовой колеи S_опт на кривой радиусом R из условия вписывания тележки с трехосной жесткой базой L_o определится следующим образом (см. рис. 3).

Обозначим ширину колесной колеи:

Расчетные схемы вписывания трехосной жесткой базы

Обозначения на рис. 3:

О — центр вращения экипажа; λ — расстояние от центра вращения экипажа до геометрической оси первого колеса (в данном случае λ = L_o); b₁ — расстояние от геометрической оси первой колесной пары до точки касания гребня колеса с рельсом; f_n — стрела изгиба наружного рельса (при хорде АВ); ∑η — сумма поперечных разбегов соответствующих колесных пар заданного экипажа.

При ∑η= О S=К + f_n;

При ∑η≠ О S=К + f_n-∑η.

К = (Т + 2q + 2µ),

где Т — насадка колес, мм;

q — толщина гребня колеса, мм;

µ— утолщение гребня выше расчетной плоскости, ранное для вагонных колес 1 мм, для локомотивных колес 0.

Поскольку экипажем, требующим наибольшей ширины колеи, будет тот, который имеет К_mах, а допуск на сужение равен 4 мм, то

 

S_опт=К_mах + f_n+∑η +4 ;

f_n=(λ + b₁ ) ²/2R;

 b₁=λ* r/ R* tg τ

где: r — радиус качения колеса, м;

τ — угол наклона образующей гребня колеса к горизонту (для вагонного колеса 60°, для локомотивного 70°)

При определении минимально допустимой ширины S_min(см. рис. 3 справа), за расчетную принимается схема заклиненного вписывания экипажа, при которой наружные колеса крайних осей жесткой базы ребордами упирается в наружный рельс кривой, а внутренние колеса средней оси — в рельс внутренней нити.

К полученной на основании такой расчетной схемы ширине колеи прибавляется δ_min — минимальный зазор между боковой рабочей гранью рельса и гребнем рельса на прямом участке пути:

 

S_min=К_mах + f_n-∑η + δ_min ;

f_n=(λ + b₁ ) ²/2R; b₁=λ* r/ R* tg τ; λ = L₀ /2;

Из таблицы №7 методуказаний и таблицы №8:

К_mах =1509мм; ∑η= 6мм; λ = L₀=4400мм; r=600мм;

 

f_n=(λ + b₁ ) ²/2R; b₁=λ* r/ R* tg τ

b₁=4400* 600 / 1100000* tg 70°= 4400*600/1100000*2,747=7мм;

f=(4400 + 7) ²/2*1100000=9мм;

S_опт=1509+9-6+4=1516мм;

S_min=К_mах + f_n-∑η + δ_min ; из таблицы №7 δ_min=7мм

b₁=λ* r/ R* tg τ=2200*600/1100000*2,747=3мм;

λ = L₀ /2= 4400/2 =2200мм;

f_n=(2200+ 3) ²/2*1100000=2мм;

S_min=1509+3-6+4+7=1517мм;

Согласно ПТЭ в кривой радиуса R=1100м ширина колеи 1520мм

Используемая литература

 

1.Строительные нормы и правила Российской Федерации. Железные дороги колеи 1520 мм. СНиП 32-01-95. Минстрой России, 1995.

2.Приказ Министра путей сообщения Российской Федерации № 14 Ц от 25 сентября 1995 г. «О строительно-технических нормах «Железные дороги колеи 1520 мм» — М., 1995.

3.Железные дороги колеи 1520 мм. СТН Ц-01-95. — М.: Министерство путей сообщения Российской Федерации, 1995.

4.Положение о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации. — М.: МПС РФ, 2002.

5.Приказ № 41 от 12.11.01 «Нормы допускаемых скоростей движения подвижного состава по железнодорожным путям колеи 1520 (1524) мм федерального железнодорожного транспорта. — М.: Транспорт, 2001.

6.Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути. — М.: Транспорт, 2000.

7.Технические условия на работу по ремонту и планово-предупредительной выправке пути. Утв. МПС 28 июня 1997 г. — М.: Транспорт, 1998. — 188 с.

8.  Железнодорожный путь/ Под ред. Т.Г. Яковлевой. — М.:Транспорт, 2001.

9.  Чернышев М.А., Крейнис З.Л. Железнодорожный путь. — М.: Транспорт, 1985. — 302 с.

10. Крейнис З.Л. Современные конструкции верхнего строения железнодорожного пути: Уч. пос. — М.: РГОТУПС. 1997. — 78 с. (Часть I). — М.: РГОТУПС, 1998. (Часть И).