Классы габаритной проходимости

Под классом габаритной проходимости понимается:

- поперечное перпендикулярное оси пути очертание, ограничивающие пространство, минимально необходимое для пропуска подвижного состава определенного габарита или негабаритного груза соответствующей степени негабаритности;

- расстояние между осями смежных путей, минимально необходимое для скрещения подвижного состава соответствующих габаритов;

- расстояние от оси пути до внутреннего края опор контактной сети, мачт светофоров и отдельно стоящих столбов, характеризующее условия прохода снегоочистителей и путевых машин.

Рисунок 1 – Совмещенные габариты приближения строения С и подвижного состава Т

Габарит приближения строений С в М 1:100 приведен в Приложении А.

Задание 2: Построить заданный поперечный профиль земляного полотна.

Земляное полотно – это инженерная конструкция, выполненная из грунта, на которой размещается верхнее строение пути. Земляное полотно должно обеспечивать устойчивость пути и защиту его от воздействия атмосферных осадков и грунтовых вод.

Поперечным профилем земляного полотна называется разрез плоскостью, перпендикулярной его продольной оси.

Основная площадка – поверхность земляного полотна, но которую укладывают верхнее строение пути.

Бровка – линия, пересечения основной площадки с откосом.

Основание бровки – полоса земли, на которую опирается насыпь.

Высота насыпи (h) – расстояние от уровня бровок до ее основания.

Заложение (l) – горизонтальная проекция линии откоса.

Крутизна откоса (l:h) – отношение высоты откоса (h) к заложению (l).

Подошва насыпи – линия, пересечения откоса насыпи с основанием.

Берма - полоса земли, то подошвы откоса до водоотводной канавы или резерва.

Резерв – углубления, для отвода воды от полотна.

Поперечный профиль насыпи построен в М1:100 и приведен в приложении Б.

Задание 3: Укажите основные элементы стрелочного перевода и поясните их назначение, начертите заданные виды стрелочных улиц.

Переход подвижного состава с одного пути на другой обеспечивают устройства по соединению и пересечению путей, относящиеся к их верхнему строению. Соединение путей друг с другом осуществляют стрелочными переводами, а пересечение путей — глухими пересечениями. Применяя стрелочные переводы и глухие пересечения, создают соединения путей, называемые стрелочными улицами и съездами.

В зависимости от назначения и условий соединения путей различают одиночные, двойные и перекрестные стрелочные переводы. Одиночные переводы подразделяют на: обыкновенные, симметричные и несимметричные.

Обыкновенный стрелочный перевод (рис. 3), служащий для соединения двух путей, может быть право- или левосторонним. Он применяется при отклонении бокового пути от прямолинейного в ту или иную сторону. Этот вид переводов наиболее распространен. В состав стрелочного перевода входят собственно стрелка, крестовина с контррельсами, соединительная часть, расположенная между ними, и переводные брусья.

Рисунок 3 – Обыкновенный стрелочный перевод

Обыкновенный стрелочный перевод (рис. 4) состоит:

 из стрелки, включающей два рамных рельса, два подвижных жесткосвязанных остряка и переводного механизма;

 крестовиной части, состоящей из сердечника, двух усовиков и контррельсов;

 соединительных рельсовых нитей, располагающихся между стрелкой и крестовинной частью;

 переводных брусьев.

Рисунок 4 – Основные элементы обыкновенного стрелочного перевода

Симметричный стрелочный перевод (рис 5) имеет те же основные элементы, что и обыкновенный, но благодаря меньшей длине остряков, крестовины и переводной кривой позволяет значительно сократить длину соединения путей. Симметричные переводы применяют при разветвлении основного пути на два боковых, расположенных под одинаковым углом α/2 к нему, при укладке путей на станциях. Весьма редко применяют разносторонний несимметричный перевод, имеющий разные углы отклонения двух боковых путей от основного.

Рисунок 5 – Симметричный стрелочный перевод

Глухие пересечения (рис. 6)устраивают в месте пересечения двух путей, когда не требуется обеспечивать переход подвижного состава с одного из этих путей на другой.

Рисунок 6 – Глухое пересечение

Остряки предназначены для направления подвижного состава на прямой или боковой путь. Их соединяют друг с другом поперечными стрелочными тягами, с помощью которых один из них подводится вплотную к рамному рельсу, в то время как другой отводится от другого рамного рельса на расстояние, необходимое для свободного прохода гребней колес.

Перевод остряков из одного положения в другое осуществляется специальными стрелочными приводами через одну из тяг, а в пологих стрелочных переводах, остряки которых не имеют значительной длины, – через две тяги и более. Тонкая часть остряка называется острием, а другой его конец – корнем. Корневое крепление обеспечивает поворот остряков в горизонтальной плоскости и соединение с примыкающими к ним рельсам.

Крестовина (рис. 7) состоит из сердечника 3, двух усовиков 1 и желобов 2. Она обеспечивает пересечение гребнем колес рельсовых головок, а контррельсы направляют гребни колес в соответствующие желоба при прохождении колесной пары по крестовине. Точка пересечения продолжения рабочих граней сердечника крестовины называется ее математическим центром, а самое узкое место между усовиками – горлом крестовины. Угол , образуемый рабочими гранями сердечника, называется углом крестовины.

1 – усовики; 2 – желоба; 3 – сердечник; 4 – хвост крестовины; МЦ – математический центр крестовины;

К – ширина сердечника крестовины; l – длина сердечника

Рисунок 7 – Схема крестовины

Соединительная часть перевода, лежащая между стрелкой и крестовиной, включает в себя прямой участок и переводную кривую. Радиус этой кривой зависит от угла крестовины: чем меньше угол, тем больше радиус. Переводы с меньшими углами крестовины допускают более высокие скорости движения поездов.

Стрелочные переводы крепят с помощью специальных подкладок, шурупов и костылей к переводным брусьям или железобетонным плитам, которые укладывают на балластную призму.

Схема обыкновенного стрелочного перевода в рельсовых нитяхи осях путей приведена на рис.8.

Рисунок 8 – Схема обыкновенного стрелочного перевода

К основным размерам стрелочных переводов относятся, мм:

L_п – полная длина перевода;

m – расстояние от стыка рамного рельса до начала остряка;

а₀ – расстояние от начала остряка до центра перевода;

а – расстояние от стыка рамного рельса до центра перевода:

а = а₀ + m, (1)

b₀ – расстояние от центра перевода до математического центра крестовины;

q – расстояние от математического центра крестовины до ее торца;

b – расстояние от центра перевода до торца крестовины:

b = b₀ + q, (2)

е – ширина колеи;

α – угол крестовины.

Обыкновенные стрелочные переводы бывают правосторонними и левосторонними (рис. 9).

Рисунок 9 – Левосторонний (а) и правосторонний (б) стрелочные переводы

Обыкновенные стрелочные переводы различаются типом рельсов (Р75, Р65 и др.), конструкцией остряков (прямолинейные или криволинейные) и маркой крестовины, характеризующей ее угол. Марка крестовины М определяется

, (3)

где  – угол крестовины; N – целое число.

Стрелочная улица под одним углом α – соединяет ряд параллельных путей

Рисунок 10 – Стрелочная улица под одним углом

Стрелочная улица под двумя углами α – соединяет ряд параллельных путей.

Рисунок 11– Стрелочная улица под двумя углами α.

Стрелочная улица с расположением стрелочных переводов на основном пути.

Рисунок 12 – Стрелочная улица с расположением стрелочных переводов на основном пути

Задание 4: Привести классификацию и назначение сигналов на железных дорогах России. Обозначить светофоры и пояснить их назначение на заданной схеме станции (рис.13).

Согласно Инструкции по сигнализации на железных дорогах РФ сигналы служат для безопасности движения, а также для четкой организации движения поездов и маневровой работы.

По способу восприятия сигналы подразделяются на видимые и звуковые.

ВИДИМЫЕ СИГНАЛЫ выражаются цветом, формой, положением и числом сигнальных показаний. Для подачи видимых сигналов служат сигнальные приборы – светофоры, диски, щиты, фонари, флаги, сигнальные указатели и сигнальные знаки.

Видимые сигналы по времени их применения подразделяются на:

Дневные, подаваемые в светлое время суток: для подачи таких сигналов служат диски, щиты, флаги и сигнальные указатели (стрелочные, путевого заграждения, устройств сбрасывания);

Ночные, подаваемые в темное время суток; такими сигналами служат огни установленных цветов в ручных и поездных фонарях и сигнальных указателях.

Круглосуточные, подаваемые одинаково в светлое и темное время суток; такими сигналами служат огни светофоров установленных цветов, маршрутные и другие световые указатели, постоянные диски уменьшения скорости, красные диски со светоотражателем для обозначения хвоста грузового поезда.

ЗВУКОВЫЕ СИГНАЛЫ выражаются числом и сочетанием звуков различной продолжительности. Значение их днем и ночью одно и тоже.

СВЕТОФОРЫ по назначению подразделяются на:

входные – разрешающие или запрещающие поезду следовать с перегона на станцию;

выходные – разрешающие или запрещающие поезду отправиться со станции на перегон;

маршрутные – разрешающие или запрещающие поезду проследовать из одного района станции в другой;

проходные – разрешающие или запрещающие поезду проследовать с одного блок участка на другой;

прикрытия – для ограждения мест пересечений железнодорожных путей в одном уровне другими железнодорожными путями, трамвайными путями и троллейбусными линиями, разводных мостов и участков;

заградительные – требующие остановки при опасности для движения, возникающей на железнодорожных переездах, искусственных сооружениях и обвальных местах, а также при ограждении составов для осмотра и ремонта вагонов на станционных путях;

предупредительные – предупреждающие о показании основного светофора (входного, проходного, заградительного и прикрытия);

повторительные – для оповещения о разрешающем показании выходного, маршрутного и о показании горочного светофора, когда по местным условиям видимость основного светофора не обеспечивается;

локомотивные – для разрешения или запрещения поезду следовать по перегону с одного блок-участка на другой, а также предупреждения о показании путевого светофора, к которому приближается поезд;

маневровые - разрешающие или запрещающие производство маневров.

Сигналы устанавливаются с правой стороны по направлению движения или над осью пути.

Рисунок 13 – Схема промежуточной станции

Входной –

Проходные –

Выходные –

Маневровые –

Маршрутные –

На схеме станции не показаны светофоры –

Задание 5: На схеме станции (рис.13) произвести нумерацию стрелочных переводов.

Для удобства ориентирования на раздельных пунктах все стрелочные переводы нумеруются порядковыми нечетными цифрами со стороны прибытия нечетных поездов (до оси станции) и четными – со стороны прибытия четных поездов. Нумеруются сначала входные стрелочные переводы. Стрелочные переводы (СП) съездов и стрелочных улиц имеют непрерывную четную или нечетную нумерацию. На станциях с большим путевым развитием СП нумеруются отдельно по паркам. Ось парка является границей для четной и нечетной нумерации СП. Каждому парку присевается сотня номеров, например от 100 до 199, от 200 до 299 и т.д. СП на главных путях и путях, не входящих в парки, нумеруются порядковыми номерами от 1 до 99.

Задание 6: Привести классификацию путей. Дать определение полезной и полной длины путей. Указать назначение, полезную и полную длину путей по заданной схеме станции (рис.13).

Классификация путей:

Путевое развитие раздельных пунктов состоит из главных (продолжение путей перегона в пределах станции ), станционных и специальных путей.

Станционные пути разделяются на приемо-отправочные, сортировочные, ходовые, соединительные, погрузочно-выгрузочные, локомотивного и вагонного хозяйства и др.

К специальным путям относятся предохранительные и улавливающие тупики и пути необщего пользования (подъездные пути).

Пути, уложенные на раздельных пунктах, характеризуются полной и полезной длиной.

Полная длина путей сквозного пути определяется расстоянием между остряками стрелочных переводов, ограничивающих путь, тупикового – от остряка стрелки до упора. Общая длина путей подсчитывается для того, чтобы определить потребность в материалах верхнего строения пути.

Полезная длина путей составляет часть полной, в пределах которой устанавливается подвижной состав, не нарушая безопасности движения по соседним путям. Эта длина ограничивается предельными столбиками, выходными или маневровыми сигналами, стрелочными переводами или упорами. По полезной длине рассчитывается вместимость путей станции, в вагонах. Для ходовых, соединительных, экипировочных путей, предохранительных тупиков вместимость в вагонах не определяется.

Таблица 2 – Ведомость путей

Задание 6: По исходным данным (табл.3):

а) определить вес поезда;

б) произвести проверку расчетного веса по троганию с места на раздельном пункте, расположенном на прямой и площадке ();

в) определить количество вагонов в составе и длину поезда;

г) определить тормозной коэффициент для своего поезда и ограничение по тормозам на руководящем спуске, приняв длину тормозного пути 1000 м.

Таблица 3 – Исходные данные

Примечания:

1. 4 – осные вагоны грузоподъемностью 60т, весом тары 22 т; 8 – осные вагоны грузоподъемностью 100 т, весом тары 43 т.

2. Все вагоны тормозные и груженые

3. Коэффициент использования грузоподъемности вагонов α = 90%.

4. Расчет произвести при стандартных атмосферных условиях: температура наружного воздуха t_нв = 20^˚ С; атмосферное давление h_бар = 760 мм. рт.ст.

5. Согласно ПТР расчетноенажатие тормозных колодок на осьК₈ = 7 т.

а) Вес поезда

Для того чтобы посчитать вес поезда необходимо рассчитать следующие величины:

Основное удельное сопротивление движению локомотива:

где v – скорость расчетного локомотива, км/ч .(v = ____, км/ч)

Удельное средневзвешенное сопротивление вагонного состава:

где β - соотношение вагонов по весу

w₀₄ и w₀₈ – основное удельное сопротивление порожних вагонов Н/кН.

Соотношение вагонов по весу:

где γ – количество вагонов определенного типа

q – вес вагона в брутто

где α – доля массы состава

q _т– масса тары, т

Г_р – грузоподъемность вагона.

Основное удельное сопротивление порожних вагонов

где a,b,c,d - коэффициенты, зависящие от конструкции ВСП и

типа вагона

q₀ – нагрузка на ось

Так же необходимы данные из Правил тяговых расчетов соответствующие данному локомотиву:

F_к(р) – расчетная сила тяги локомотива, при скорости v_р (34900Н);

P – вес локомотива, (138 т).

б) Проверка веса состава по условию трогания с места

Вес состава, который может быть тронут локомотивом с места определяется условием:

Вес поезда по условию трогания с места определяется по формуле:

где F_тр – сила тяги локомотива при трогании с места, Н

w_тр – средневзвешенное сопротивление при трогании с

места;

i_тр - приведенный уклон под поездом при трогании.

Средневзвешенное сопротивление вагонов при трогании с места определяется по формуле:

где w_тр4 и w_тр8 – основное удельное сопротивление вагонов при

трогании с места соответственно 4- и 8осных

Основное удельное сопротивление вагонов при трогании с места определяется по формуле:

где q ₀ – нагрузка на ось.

Q=4000т<Q_тр =11558т

Условие выполняется.

в) Количество вагонов в составе и длина поезда

Число вагонов каждой группы определяется по формуле:

где Q – вес поезда, т.

α – доля массы состава, приходящаяся на данную группу

вагонов

q_j – вес вагона, т.

Длина поезда определяется по формуле:

где n_4,8 – количество вагонов, определенного типа

l_4,8 – длина вагонов, соответствующего типа,м

l_лок – длина локомотива

10 м. – допуск на установку локомотива.

г) тормозной коэффициент поезда и ограничение по тормозам на руководящем спуске

Тормозной коэффициент определяется по формуле:

где ∑К – сумма сил нажатия всех тормозных колодок вагонов и

локомотивов;

Ограничение по тормозам на руководящем спуске равно 56 км/ч

Список использованной литературы

1. Ю.И. Ефименко, В.И. Ковалёв, С.И. Логинов и др. Железные дороги. Общий курс [Электронный ресурс]/ 1. Ю.И. Ефименко, В.И. Ковалёв, С.И. Логинов и др. – М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте». 2013. – 503 с.