какая установлена выходная форма параметров устройства кривой с расчетными скоростями движения
Определение допускаемых скоростей движения поездов в кривых (Раздел дипломной работы на тему: «Организация контроля состояния пути. Оценка и приведение кривых к расчетным параметрам»)
Страницы работы
Содержание работы
9 Определение допускаемых скоростей движения поездов в кривых
Скорости движения поездов в кривых устанавливаются на основании «Норма допускаемых скоростей движения подвижного состава по железнодорожным путям колеи 1520 (1524) мм федерального железнодорожного транспорта « (приказ МПС России №41 от 12 ноября 2001 года, в зависимости от прочности и устойчивости верхнего строения пути, существующих значений радиусов кривых, возвышений наружного рельса, длин переходных кривых и прямых вставок между сопрягаемыми в плане кривыми в соответствии с «Методикой определения максимальных допускаемых скоростей движения в кривых при существующих параметрах их устройства на линиях, подготавливаемых к обращению поездов со скоростями до 200 км/ч с использованием лент путеизмерительных вагонов» от 19 февраля 1985 г. МПС». На участках бесстыкового пути допускаемые скорости устанавливают с учетом особенностей его работы, изложенных в Технических указаниях по укладке и содержанию бесстыкового пути. В эксплуатацию принимают наименьшую из полученных на основании этих документов скоростей с учетом фактического состояния земляного полотна и верхнего строения пути.
9.1 Определение допускаемых скоростей движения в отдельнолежащих кривых
где h – существующее возвышение наружного рельса в круговой кривой, м;
Рассчитанная скорость не должна превышать допускаемой по уклону отвода возвышения наружного рельса (таблица 12). Скорость подъема колеса по отводу возвышения fv = 28-45 мм/с:
,
где V – допускаемая скорость; i – уклон отвода возвышения.
где R – радиус круговой кривой, м;
При совпадении отводов возвышения и кривизны
где анп – фактическая величина непогашенного ускорения в круговой кривой;
l – длина отвода возвышения (кривизны).
Если совпадения нет,
,
где анп1 и анп2 – величины непогашенных ускорений в смежных точках;
— расстояние между этими точками.
Значения анп1 и анп2 определяются по ранее уже описанной формуле
9.2 Определение допускаемых скоростей движения по сопряжением кривых в плане
Для расчетов введены приведенные характеристики:
· приведенный параметр сопряжения
,
· приведенный радиус сопряжения
· сумма уклонов отвода возвышений в сопрягаемых переходных кривых
l1 и l2 – длины переходных кривых со стороны сопряжения;
9.3 Допускаемые скорости движения по стрелочным переводам
Инструкция по оценке состояния рельсовой колеи путеизмерительными средствами и мерам по обеспечению безопасности движения (стр. 9 )
| Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
Б) Сочетание угла Рa2 – Рb2 (A=32, L=22, К=59) и перекоса Пa2 – Пb2 (A=17, L=9, К=63) не требует ограничения скорости. Сочетание угла Рb2 – Рc2 (A=26, L=17, К=70) и перекоса Пa2 – Пb2 (A=17, L=9, К=63) требует ограничения скорости до 60 км/ч для всех поездов (см. табл. 4.5). Сочетание угла Рb2 – Рc2 (A=26, L=17, К= 70) и перекоса Пb2 – Пc2 (A=20, L=12, К=76) не требует ограничения скорости.
6. Статистическая оценка неровностей рельсовой колеи
Статистическими характеристиками являются скользящие среднеквадратические отклонения (СКО) просадок, перекосов (отклонений уровня от среднего значения, рассчитываемого на 40-метровом скользящем отрезке) и отклонений пути в плане (рихтовки). Скользящие СКО si вычисляются на отрезках длиной 100 м последовательно, с шагом по пути 20 м по формулам:
,
где xj – значение измеряемого параметра,
n – количество измерений на отрезке длиной 100 м (при шаге измерений 25 см n = 400).
Для обобщенной оценки состояния геометрии отрезка пути введен комплексный статистический показатель – скорость, соответствующая состоянию пути (сокращенно СССП), который вычисляется как взвешенная сумма СКО просадок, перекосов и рихтовки, представляется в виде условной скорости движения пассажирского состава.
Значения показателей СССП служат оценкой границы скорости, выше которой имеющиеся неровности начинают оказывать влияние на рост расстройств пути. Чем больше значение СССП на отрезке, тем путь на нем более гладкий, тем меньше отдельных отступлений и меньше вероятность появления опасных отступлений, ограничивающих скорость движения поездов.
На рисунке П1.9 приведен пример графика изменения показателя СССП. На графике видны участки, требующие проведения машинизированных выправочных работ (53, 57-59, 61-63 км) и участки, где они были проведены.
Рис. П1.9 График показателя СССП
Порядок оценки параметров устройства кривых участков пути
1. Оценка параметров устройства кривых участков пути определяется величиной установленной скорости. Показателями, зависящими от фактических параметров устройства кривой, по которым вагонами-путеизмерителями должны выдаваться ограничения скорости движения поездов являются сверхнормативные:
— величина горизонтального ускорения (а г ), рассчитанная на всей кривой по фактическим величинам кривизны и возвышения с учетом их локальных отступлений длиной не менее 30 м;
— величина непогашенного ускорения в кривой (а нп ), рассчитанная как средняя величина ускорения а г в круговой части кривой;
— скорость изменения непогашенного ускорения на участках переменной кривизны (ψ) ;
— крутизна отвода возвышения наружного рельса (i) в переходных кривых.
2. При расчетах и оценке величин уклона отвода возвышения, непогашенного ускорения и скорости его изменения применяется принцип раздельной оценки параметров содержания и устройства пути. К первым относится выявление и оценка отклонений от средних (нулевых) линий – неровностей длиной до 40 – 70 м в зависимости от допускаемых скоростей движения поездов.
Средние линии (плавные огибающие) положения пути в плане и по возвышению, отфильтрованные от местных неровностей, рассматриваются как характеристики фактического устройства пути, они оцениваются на соответствие установленной – Vпз (по заданию службы пути расчеты могут производиться на планируемую скорость – Vпл) скорости движения, по усредненным величинам кривизны и возвышения определяются скорости Vпр, Vкр и Vиз.:
Vкр – скорость, при которой ускорение анп достигает предельно допустимой величины;
Vпр – допустимая скорость в зависимости от максимальной крутизны отвода возвышения наружного рельса;
Vиз – ограничение из-за превышения допустимой скорости изменения анп;.
а г (х) – горизонтальное ускорение в каждой точке, рассчитанное по фактическим усредненным на интервале (L) значениям кривизны пути R(x) и возвышения наружного рельса Н(x) ;
а нп – среднее непогашенное ускорение в пределах круговой кривой.
Интервал усреднения (L) кривизны (рихтовки) и возвышения зависит от допускаемых скоростей движения поездов (табл. П1).
3. Оценка параметров устройства кривых зависит от величины установленной скорости. Ограничения скорости по параметрам устройства пути в кривых производят при следующих условиях:
— при превышении средней величины а нп в круговой кривой допустимого значения;
— при превышении горизонтальным ускорением а г (х), рассчитанным по фактическим величинам кривизны и возвышения в пределах всей кривой, допустимой согласно п. 4.10 величины а г max;
— при превышении расчетной величиной ψ допустимого значения согласно п. 4.10;
— при крутизне отвода возвышения в переходных кривых более величин, указанных в табл. 4.12.
А. Величина горизонтального непогашенного ускорения рассчитывается в каждой точ-ке кривой по фактическим значениям кривизны пути и возвышения наружного рельса, усредненным на скользящем отрезке пути длиной L, для скорости Vmax по формуле:
где ψпк – скорость изменения анп на длине переходной кривой (L пк );
Анп – непогашенное ускорение в конце переходной кривой.
ψmax – максимальная скорость изменения анп в пределах всей кривой на скользящем отрезке DL (табл. П1);
D а г – приращение непогашенного ускорения на этом отрезке.
Б. Крутизна отвода возвышения наружного рельса контролируется в пределах переходных кривых, соединяющих участки с различным возвышением. Допустимая неравномерность отвода определяется допустимой скоростью подъема колеса на рельс (f). Расчетная величина f определяется по формуле:
где h2, h1 – возвышение в начале и в конце скользящего отрезка длиной DL, при этом отвод возвышения не должен превышать значения i = 3.6 * f / Vmax, Величина i рассчитывается на скользящем отрезке длиной DL (табл. П1).
4. Пример расчетов и оценки параметров расстроенной кривой радиусом 1100 м (превратившейся в неправильную многорадиусную) и возвышением 60 мм для скоростей 120/70 км/ч показан на рис. П2.1.
Рис. П2.1. Пример расчетов и оценки параметров кривой.
Кривая радиусом 1100 м, фактическая кривизна в круговой части меняется от 2000 м до 900 м, возвышение одинаковое – 60 мм. Средняя величина фактического непогашенного ускорения при максимальной скорости составляет 0.64 м/с2, максимальная на длине 80 м превышает допустимую величину 0.8 м/с2. Максимальные величины ψ и i составляют 0.6 м/с3 и 0.9 мм/м, что удовлетворяет требованиям для скорости 120 км/ч. Допустимая максимальная скорость – 115 км/ч.
5. В случаях изменения установленной скорости по Приказу в пределах кривой в расчетах используется меньшая величина скорости (пример приведен на рис. П2.2).
Карточка кривой *
Pпл = k (Rmax / Rmin – 1), где k =
1 при Rср до 1200 м;
0.5 при Rср более 1200 м;
0.2 при Rср более 3000 м и Vmax > 140 км/ч
0 при Rср более 3000 м и Vmax = 140 км/ч и менее
Если величина Pпл лежит в пределах от 0.2 до 0.3 – это 1-я степень расстройства; от 0.3 до 0.5 – 2-я степень и более 0.5 – 3-я степень.
— показатель расстройства по возвышению Pур – определяется по разности максимальной и минимальной величин возвышения в пределах «круговой» кривой.
Pур = (Hmax – Hmin) / 10
Если величина Pур находится в пределах от 1 до 2 – это 1-я степень расстройства; от 2 до 3 – 2-я степень и более 3 – 3-я степень.
— показатель расстройства по несоответствию возвышения кривизне (по изменениям непогашенного ускорения в круговой кривой) – PАнп
PАнп = (Анп макс – А нп ср) / Анп доп, где Анп доп = 0.7 м/с2
Если величина PАнп изменяется в пределах от 0.3 до 0.4 – это 1-я степень расстройства; от 0.4 до 0.6 – 2-я степень и более 0.6 – 3-я степень.
— показатель, характеризующий расстройство кривой по несовпадению начала и конца отводов кривизны и возвышения в переходных кривых
Если величина PD лежат в пределах от 1 до 1.5 – это 1-я степень расстройства; от 1.5 до 3 – 2-я степень и больше 3 – 3-я степень.
— суммарный показатель расстройства кривой – Pрас., определяемый как сумма частных показателей с учетом весовых коэффициентов:
Какая установлена выходная форма параметров устройства кривой с расчетными скоростями движения
ОАО «РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ»
РАСПОРЯЖЕНИЕ
от 29 декабря 2012 г. N 2762р
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ИНСТРУКЦИИ О ПОРЯДКЕ МОНИТОРИНГА ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА И СОДЕРЖАНИЯ ПУТИ ПО ДАННЫМ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
Вице-президент ОАО «РЖД»
А.В.Целько
УТВЕРЖДЕНА
Распоряжением ОАО «РЖД»
от 29 декабря 2012 г. N 2762р
ИНСТРУКЦИЯ
О ПОРЯДКЕ МОНИТОРИНГА ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА И СОДЕРЖАНИЯ ПУТИ ПО ДАННЫМ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
1. Основные положения
2. Порядок мониторинга параметров устройства и содержания пути
3. Порядок анализа и оценки изменения состояния пути по показателям геометрических неровностей
3.1. Порядок анализа изменения состояния пути по количеству отступлений
3.1.1. Традиционным показателем состояния геометрии пути служат отступления рельсовой колеи и качественная (балловая) оценка, формируемая согласно Инструкции по оценке состояния рельсовой колеи путеизмерительными средствами и мерам по обеспечению безопасности движения /3/.
3.1.2. Количество отступлений (кроме ширины колеи) определяется по ежемесячным рабочим и контрольным проходам путеизмерителей КВЛ-П, а также другим автоматизированным диагностическим средствам, предназначенных для контроля состояния пути по отступлениям рельсовой колеи.
3.1.3. Анализ изменения состояния пути по количеству отступлений проводится с помощью графической формы, представленной на рис. 3.1.
См. Рис. 3.1. Графическая форма анализа состояния пути по количеству отступлений
Графическая форма позволяет:
— выявлять «плохие» пикеты с регулярно повторяющимися отступлениями;
— выявлять пикеты, требующие проведение планово-предупредительных работ;
— контролировать устранение отступлений.
3.1.4. Количество отступлений по просадкам, перекосам, отклонениям уровня и отклонениям пути в плане (рихтовкам) служит показателем (критерием) согласно /2/ определяется потребность в проведении планово-предупредительного ремонта пути.
3.1.5. Количество отступлений рельсовой колеи на пикете является слабо дифференцируемой величиной и не позволяет достоверно сравнить состояние отдельных пикетов, оценить степень изменения состояния пути во времени, оценить качество и эффективность проведенных ремонтно-путевых работ.
Для оценки состояния пикета и изменения его состояния во времени следует использовать статические характеристики геометрических параметров пути, в частности показатель СССП (скорость соответствующая состоянию пути).
Таблица 3.1. Величины пороговых значений СКО параметров пути и комплексного статистического показателя
В зоне переходных кривых скорости ограничиваются значением скорости подъема колеса по отводу возвышения, величиной непогашенного ускорения и скоростью изменения непогашенного ускорения.
В настоящее время устанавливается взаимосвязь между уклоном отвода возвышения и допускаемой скоростью движения (определяем скорости по таблице 1).
Скорость изменения непогашенного ускорения при прохождении переходной кривой в идеальных условиях содержания рассчитывается по формуле:
, (1.7)
где l0— длина переходной кривой.
Таблица 1- Взаимосвязь между уклоном возвышения и допускаемой скоростью
Уклоны отвода возвышения, мм/м
Установленная скорость движения поездов, км/ч
Закрывается движение поездов
При несовпадении границ отвода возвышения с границами переходной кривой скорость изменения непогашенного ускорения определяется как
, (1.8)
где αн-1, αн-2 – величины непогашенных ускорений в смежных точках, соответствующих началу и концу отвода по кривизне и возвышению.
1.2.2 Допускаемые скорости из условия несовпадения отвода возвышения и кривизны.
Схема для определения величины несовпадения отводов возвышения наружного рельса и кривизны приведена на рисунке 1.
Рисунок 1- Схема для определения несовпадений отводов по кривизне и возвышению наружного рельса
Если переходная кривая начинается раньше, чем отвод возвышения, то допускаемая скорость определяется как
(1.9)
При несовпадении концов переходной кривой и отвода возвышения скорость рассчитывают по формуле:
, (1.10)
где vдопα – допускаемая скорость по условию ограничения непогашенного ускорения.
Величины а1 и а2 берутся с плюсом, если точки начала и конца отвода возвышения смещены в сторону средней части кривой, и с минусом, если наоборот.
,
1. 2.3 Допускаемые скорости в смежных кривых.
Смежные кривые – такие кривые, между которыми прямая вставка 25м и менее.
Если прямая вставка длиной менее 25м, то считается, что прямой вставки нет.
Допускаемая скорость в этих случаях определяется по рисункам 4-9 и таблице 4 в методических указаниях.
1.3 Определение параметров рельсовой колеи на участке Инская-Сокур (И.-С.) по данным вагона КВЛ- П1МП.
Выходными формами параметров устройства кривой является ведомость кривых и карточки кривых. В них приводятся:
— количественные характеристики круговых и переходных кривых;
— величинынепогашенного ускорения и скорости его изменения;
— скорости движения поездов.
Условные обозначения скорости:
Vпр – скорость в зависимости от крутизны отвода возвышения;
Vкр – скорость, при которой непогашенное ускорение достигает нормативных величин;
Vпз – скорость по приказу начальника дороги;
Vиз – скорость изменения непогашенного ускорения;
Vсп — скорость из-за недостатка прямой вставки;
Vдп – расчетная допускаемая скорость;
Vн – скорость по несовпадению отвода кривизны и возвышения.
Таблица 2 – Карточка кривой (ФП-3) – 13км, ПК1-ПК3, 2 путь.
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Устройство пути в кривых (стр. 1 )
| Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 |
Глава 1. УСТРОЙСТВО ПУТИ В КРИВЫХ
1.1. ЭЛЕМЕНТЫ КРИВЫХ В ПЛАНЕ И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИХ НА МЕСТНОСТИ
Основными параметрами кривых участков пути являются (рис. 1.1) угол поворота трассы α и кривизна, определяемая величиной радиуса (радиус кривой является величиной, обратной кривизне).
Остальные параметры кривой являются производными от этих величин. Местоположение (привязка) кривой на местности определяется местоположением вершины угла поворота трассы железной дороги (ВУ). Расстояние от вершины угла поворота до точек начала (НК) или конца кривой (КК) называется тангенсом (Т), а расстояние от начала кривой до ее конца по дуге называется длиной кривой, или просто кривой (К). Точки начала и конца кривой определяются по направлению километража. Тангенс и длина кривой вычисляются по следующим формулам:
Значения этих величин в зависимости от радиуса и угла поворота кривой приведены в таблицах для разбивки железнодорожных кривых.
В пределах переходных кривых устраиваются не только отводы кривизны, но и отводы возвышения наружного рельса и уширения колеи, если последние имеются в круговой кривой.
Длина переходной кривой зависит от скорости движения поезда, величины отвода возвышения наружного рельса, ограничения скорости подъема колеса по возвышению, ограничения скорости нарастания непогашенного ускорения и от ряда других факторов.
В соответствии с действующей Инструкцией ЦП-2913 МПС СССР длины переходных кривых l, м, определяют по следующим формулам:
при скорости движения до 140 км/ч l=l,0h (1.3)
свыше 140 км/ч l=1,5h (1.4)
В случае невозможности устройства переходной кривой по условию (1.4) допускается уменьшать ее длину до величины
В соответствии со СНиП П-39-76 на линиях I и II категорий при скоростях движения поездов до 120 км/ч длина переходных кривых должна быть не менее:
20 м при радиусе кривой 1800 м и более
30 м при радиусе кривой от 1799 до 1000 м
40 м при радиусе кривой 999 » 700 м
60 м при радиусе кривой 699 » 600 м
80 м при радиусе кривой менее 600 м
На двухпутных участках необходимое в кривых уширение междупутья достигается удлинением переходных кривых внутренней кривой. При этом отвод уширения междупутья будет осуществляться в пределах переходных кривых. Длина переходной кривой внутреннего пути в этом случае определяется по формуле
Во всех случаях между концами переходных кривых должна оставаться круговая кривая длиной не менее 15-20 м.
При радиусе кривой 3000 м и более переходные кривые могут не устраиваться. Переходная (сопрягающая) кривая может не устраиваться и между примыкающими друг к другу круговыми кривыми одного направления, если разность в их кривизне не превышает 1/3000, т. е.
(1.7)
Если разность в кривизне между такими кривыми превышает 1/3000, то длина сопрягающей кривой между ними определяется по формулам:
при скорости движения до 140 км/ч l=l,0Δh
свыше 140 км/ч l=1,5Δh
При этом длина сопрягающей кривой должна быть не менее 30 м.
Закрепление кривых на местности производится привязкой характерных точек кривой к близрасположенным постоянным устройствам: опорам контактной сети, опорам или устоям путепроводов, пешеходных мостов и т. д. В случае когда характерные точки кривой нельзя привязать к близрасположенным объектам, устанавливают реперы соответствующих точек кривой.
Форма и размеры реперов, порядок их изготовления и установки определены ГОСТ 8442-65 «Знаки путевые и сигнальные железных дорог» и приказом МПС № 27 ЦЗ от 01.01.01 г.
Реперы начала переходной кривой (рис. 1.2, а), конца переходной кривой (рис. 1.2, б) и середины переходной кривой (рис. 1.2, в) устанавливают у кривых, имеющих переходные кривые. Реперы начала и конца круговой кривой (рис. 1.2, г) устанавливают у кривых, не имеющих переходные кривые, на концах тангенсов.
Надписи на реперах и постоянных устройствах наносят черными красками по белому фону. На постоянном знаке пишется: сокращенное наименование характерной точки (НПК, КПК, СПК, НКК, ККК), номер предыдущего пикета плюс расстояние от него в метрах до соответствующей точки кривой, радиус круговой кривой Р, м, возвышение наружного рельса В, мм, отвод возвышения наружного рельса
Кроме того, начало и конец каждой переходной кривой, а в случае их отсутствия начало и конец круговой кривой отмечаются вертикальной полосой (шириной 8— 10 мм), нанесенной белой масляной краской, на шейке рельса с внутренней стороны наружной нити и надписями НПК, КПК или НКК, ККК.
Закрепление кривых в тоннелях реперами производится в соответствии с Инструкцией по содержанию искусственных сооружений.
1.2. ВОЗВЫШЕНИЕ НАРУЖНОГО РЕЛЬСА
Внешней дополнительной силой, воздействующей на экипаж в кривой, является центробежная сила:
Эта сила прижимает экипаж к наружной рельсовой нити, перегружая ее и увеличивая сопротивление движению экипажа, что ускоряет износ наружного рельса. В сочетании с сильным боковым ветром того же направления центробежная сила может привести к опрокидыванию вагонов. Кроме того, центробежная сила может оказывать неприятное воздействие на пассажиров. Для уменьшения воздействия центробежной силы и неблагоприятных последствий, которые она вызывает, в кривых участках пути устраивают возвышение наружного рельса.
При наличии возвышения наружного рельса h экипаж на пути устанавливается с наклоном (рис. 1.3).
При этом возникает сила Т (составляющая от веса экипажа G), направленная внутрь кривой, которая частично или полностью уравновешивает центробежную силу:
При недостатке возвышения наружного рельса остается непогашенная центробежная сила:
Выражение в скобках представляет собой непогашенное поперечное ускорение, обозначаемое αн.
Чем больше величина центробежной силы, тем сильнее боковое воздействие экипажа на путь и тем большее требуется возвышение наружного рельса для погашения этой силы.
Минимум бокового воздействия будет при FH=0, т. е. должно выполняться условие:
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:
В свою очередь, средневзвешенная по тоннажу квадратическая скорость
Q — масса поезда определенной категории брутто, т;
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 600Н (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:
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
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».
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:
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.
1.3. РАСЧЕТ ВОЗВЫШЕНИЯ НАРУЖНОГО РЕЛЬСА
Расчет возвышения наружного рельса производится при составлении проекта капитального ремонта пути или при изменении условий эксплуатации (ввод нового вида тяги или новой более мощной серии ведущего локомотива, повышение скоростей движения поездов на участке и т. д.).
Возвышение наружного рельса определяется по формулам (1.7) и (1.9), округляется до величины, кратной 5 мм, и утверждается приказом начальника дороги. Начальникам дорог разрешено в зависимости от характера движения поездов изменять возвышение, полученное расчетом по формуле (1.7), в пределах ± 15%.
Практика показывает, что в кривых радиусом 1200 м и более величина hmin, подсчитанная по формуле (1.9), всегда меньше величины hp, подсчитанной по формуле (1.7). Поэтому для кривых радиусом 1200 м и более величину hmin подсчитывать не требуется.
Средневзвешенная квадратическая скорость определяется по формуле (1.8). При этом расчет производится, как правило, по трем категориям поездов: пассажирским, грузовым и пригородным. Можно рассмотреть и больше категорий поездов: например, из числа пассажирских выделить скоростные. Однако при выделении той или иной категории необходимо помнить, что, в случае когда величины реализуемых скоростей движения поездов различной массы близки по значению, разница в их массе не имеет значения. Поэтому необходимо выделять только те категории поездов, которые имеют большие различия в реализуемых скоростях движения.
Скорости проходящих по кривой поездов устанавливаются тяговыми расчетами, по лентам скоростемеров или проездом на локомотиве. Так как в графике движения поездов заложен определенный резерв времени хода, то фактические скорости движения, как правило, ниже скоростей, полученных по тяговым расчетам. Особенно это заметно на участках, где исчерпана пропускная способность, так как в этом случае пассажирские поезда двигаются со скоростями, близкими к скоростям грузовых поездов. Поэтому расчет возвышения наружного рельса следует производить по фактически реализуемым скоростям. Производить расчет возвышения наружного рельса по скоростям, полученным с тяговых расчетов, можно рекомендовать при составлении проекта капитального ремонта пути для участков, на которых предусматривается повышение скоростей движения. Ни в коем случае нельзя производить расчет возвышения наружного рельса по скоростям движения поездов, установленным, приказом начальника дороги.
Расчет возвышения наружного рельса производится, как правило, для кривых целого участка. Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.1 и 1.2.
Рассмотрим далее порядок окончательного установления возвышения hуст наружного рельса.
Кривая №15 участка А-Б. В составной кривой по возможности желательно устанавливать единое возвышение.
Кривая №16 участка А-Б. Необходимо проверить возможность установления возвышения по условиям соблюдения габарита приближения строений в междупутье с внутренней стороны кривой. Фактическая ширина междупутья в данной кривой равна 4300 мм. Минимально необходимая ширина междупутья с внутренней стороны кривой радиусом 850 м при hр=95 мм составит 4325 мм (порядок определения этой величины описан в п. 1.7), т. е. больше фактической величины междупутья. Таким образом, при hp=95 мм условия соблюдения габарита не выпол-няются. Уменьшим возвышение на 15%, но не менее hmin, т. е. до величины hp=85 мм. При этом минимально необходимая ширина междупутья составит 4300 мм. Таким образом при hр=85 мм условия обеспечения габарита приближения строений будут соблюдены.
Кривая №10 участка В—Г. В этой кривой, используя возможность изменять величину расчетного возвышения в пределах ±15%, целесообразно установить возвышение 80 мм для обеспечения отвода возвышения с уклоном 1 мм на 1 м пути в пределах переходной кривой длиной 80 м (см. табл. 1.2).
1.4. ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ В КРИВЫХ
Боковые силы в кривых, особенно в кривых малых радиусов, могут достигать таких величин, при которых рельсовые нити вместе с подкладками сдвигаются со своих мест на шпалах или происходит «отбой» наружной рельсовой нити, что приводит к уширению рельсовой колеи. Кроме того, могут сдвигаться рельсы вместе со шпалами, искажая положение колеи в плане. Поэтому путь в кривых усиливают.
Одной из наиболее эффективных мер, повышающих сопротивление сдвигу рельсовых нитей по шпалам и вместе с ними по балласту, является увеличение числа шпал. При типовой конструкции верхнего строения пути в кривых радиусом 1200 м и менее, а на участках, где скорости движения более 120 км/ч, в кривых радусом 2000 м и менее укладывают шпалы в количестве 2000 шт/км вместо 1840 шт/км. Кроме того, для увеличения сопротивления шпал перемещению их по балласту целесообразно увеличивать плечо балластной призмы, а сама балластная призма должна быть тщательно заправлена и утрамбована. При легком типе верхнего строения пути в кривых радиусом 600 м и менее плечо балластной призмы с наружной стороны кривой уширяют на 10 см. На участках, где пассажирские поезда обращаются со скоростями более 160 км/ч, ширина плеча балластной призмы во всех случаях должна быть не менее 40 см.
На кривых участках пути радиусом от 800 до 501 м под наружной рельсовой нитью, а на кривых радиусом 500 м и менее под обеими рельсовыми нитями в плановом порядке должны укладываться специальные несимметричные подкладки с удлинением плечом в сторону концов шпал (рис. 1.6).
Основные характеристики несимметричных двухребордчатых подкладок для кривых участков пути и обыкновенных (для сравнения) приведены в табл. 1.4.
Для уменьшения интенсивности износа деревянных шпал между подкладкой и шпалой, в первую очередь на кривых участках пути, следует укладывать прокладки из резины или другого материала (рис. 1.7).
Рис.1.7 Прокладки под подкладки
А) из резины по проетку ЦП-067 Б) из гомбелита по проекту ЦП-77 и ЦП-78
Эти прокладки имеют отверстия диаметром 28 мм с таким же расположением их, как и в металлической подкладке. Основные характеристики прокладок под подкладки приведены в табл. 1.5.
К сожалению, до сих пор не налажен выпуск прокладок под удлиненные подкладки типа ДН.
В кривых очень малых радиусов (250-200 м и менее), чтобы не допустить отжатия наружной рельсовой нити и последующих отрицательных явлений, можно устанавливать упорки с наружной стороны кривой и стяжки различных конструкций. Так как применение упорок и стяжек очень ограничено, то в данной работе их конструкция не приводится[1].
В кривых малых радиусов имеет место усиленное трение между ребордами колес подвижного состава и внутренней гранью головки наружного рельса, которое ускоряет его износ. В целях уменьшения бокового износа рельсов и сопротивления движению поездов в кривых участках пути применяют стационарные путевые рельсосмазыватели. При проходе поезда по месту установки рельсосмазывателя гребень колеса нажимает на специальное устройство, выдавливает порцию смазки и разносит ее по головке рельса. При движении большого числа колес боковая поверхность наружного рельса смазывается равномерно на протяжении до 3 км.
Рельсосмазыватели применяются на тех участках пути, где интенсивность бокового износа рельсов в кривых превышает 2-3 мм от пропуска 100 млн. т груза брутто,
В зависимости от интенсивности бокового износа они могут применяться только в летний период или круглый год. Устанавливают их в начале кривого участка по ходу движения поездов у наружной рельсовой нити в том месте, где начинается боковой износ.
Рельсосмазыватели изготовляются единой конструкции для всех типов рельсов на предприятиях МПС по техническим условиям ТУ 32 ЦП 223-84 (рис. 1.8). Конструкция и порядок установки рельсосмазывателя описаны в Справочнике дорожного мастера и бригадира пути.
1.5. НОРМЫ И ДОПУСКИ СОДЕРЖАНИЯ ПУТИ В КРИВЫХ
Ширина колеи в кривых. Нормальная ширина железнодорожной колеи между внутренними гранями головок рельсов в прямых участках пути и в кривых радиусом 350 м и более должна быть 1520 мм. На участках, уложенных до 1971 г., нормальной шириной колеи считается величина 1524 мм. В кривых малых радиусов для обеспечения вписывания в них экипажа без заклинивания ходовых частей между наружной и внутренней рельсовыми нитями делается уширение колеи. Нормальная ширина колеи в кривых участках пути и ее уширение против нормальной ширины в прямой устанавливаются в зависимости от радиуса кривой согласно табл. 1.6.
На некоторых малодеятельных участках, где после 1957 г. не производился капитальный ремонт пути или средний ремонт со сборкой звеньев на звеносборочных базах, допускается сохранять старую норму ширины колеи в кривых.
При радиусе более 650 м 1524 мм
При радиусе от 650 до 450 м 1530 мм
При радиусе от 449 до 350 м 1535 мм
При радиусе от 349 м и менее 1540 мм