Расчёт основных параметров стрелочного перевода
Параметры стрелочного перевода определяются в зависимости от заданных эксплуатационных условиях:
а) скорость движения на боковой путь, 
б) скорость движения на прямой путь,
в) ширина колеи, 
;
г) допустимое внезапно появляющееся при выходе колесной пары на стрелку центробежное ускорение, 
;
д) допустимое непогашенное ускорение при установившемся движении колесной пары по стрелке, 
;
е) допустимая величина потери кинетической энергии при ударе гребня набегающего колеса в остряк, 
;
ж) максимальное значение зазора между гребнем колеса и рабочей гранью рельса перед выходом на стрелку, 
з) вертикальная статическая нагрузка от колеса на рельс,
;
и) грузонапряженность 23 млн.ткм брутто на 1 км в год;
к) конструкция пути: тип рельса – ____ род шпал – __________, род балласта ______.
| Тип верхнего строения пути | Грузонапряженность, млн.т км/км в год | Округленная масса рельсов на главных путях, кг/м | Род и тип шпал | Род балласта | |
| Особо тяжелый | Более 50 | Р 75 | Железобетонные | Щебеночный | |
| Тяжелый | 25-50 | Р 65 | Железобетонны Деревянные | Щебеночный | |
| Нормальный | До 25 | Р 50 | Деревянные | Щебеночный |
Определение основных параметров стрелочного перевода
Основными параметрами стрелочного перевода, определяющими его пригодность для тех или иных эксплуатационных условий, является:
а) начальный угол остряка, 
, град;
б) радиус переводной кривой, R, м;
в) марка крестовины, 1/N.
Эти величины находят на основе заданной скорости движения поездов по переводу исходя из дух основных условий:
1) при наличии допустимых ударных воздействий колеса при противошерстном входе подвижного состава на боковой путь перевода;
|
|
2) при наличии допустимой величины поперечного ускорения, возникающего во время движения поезда по кривой.
Начальный угол остряка определяется по методике проф. С.В. Амелина из условия ограничения потери кинетической энергии на удар (при пренебрежении упругостью соударяющихся тел по формуле (1.1):
| (1.1) |
| где | 
| – | скорость движения на боковой путь, м/c; |
| Дано: | Решение: |
 ;
| 
|
| ;
| |
 ;
| |
| .
| |
| Ответ: | |
|
Радиус переводной кривой находят из условия допустимого поперечного ускорения по формуле (1.2):
| (1.2) |
| где |
| – | скорость движения на боковой путь, км/ч. |
| 12,96 | – | коэффициент, позволяющий подставлять в формулу скорость км/ч, а допускаемую величину непогашенного ускорения в  .
|
| Дано: | Решение: |
 ;
| 
|
| .
| |
| Ответ: | |
|
Оценка основных параметров стрелочного перевода по условиям безопасности движения поездов
После того как путем геометрического расчёта установлены расчёты установлены основные параметры стрелочного перевода, необходимо оценить правильность их определения с точки зрения обеспечения безопасности при выполнении двух основных условий.
Безопасность движения в принципе должна обеспечиваться при выполнении двух основных условий:
1) правильном выборе конструкции стрелочного перевода, отвечающей заданным эксплуатационным условиям;
2) правильном назначении допустимых скоростей движения по переводу.
Для выполнения второго условия необходимо обеспечить выполнение требований:
|
|
а) по прочности элементов перевода;
б) устойчивости подвижного состава от опрокидывания;
в) устойчивости против вползания гребня колеса на остряк;
г) комфортабельности езды.
При оценке требований прочности рекомендуется ограничиваться обеспечением условия непревышения допустимой величины ударного воздействия на остряк при входе подвижного состава на стрелку при противошерстном движении на боковой путь. Это условие обеспечивается при выполнении неравенства (2.1):
| (2.1) |
| где | 
| – | угол удара максимально отжатого гребня в остряк при входе колесной пары на стрелку, определяемый по формуле (2.2); | |
|
| – | скорость движения на боковой путь, м/c; | ||
| (2.2) | |||
| где | 
| – | начальный радиус кривизны остряка, распространяемый от острия до конца строжки остряка, м, определяемый по формуле (2.3); |
| (2.3) |
| Дано: | Решение: |
| ;
| 
|
| |
| |
| |
| |
| Ответ: | |
| Требование по обеспечению условия непревышения допустимой величины ударного воздействия на остряк при входе подвижного состава на стрелку при противошерстном движении на боковой путь выполнено. |
К требованиям прочности относятся так же:
а) требования по устойчивости против горизонтального сдвига поперек пути рельсовых элементов по опорам;
б) требования по устойчивости против горизонтального сдвига поперек пути рельсошпальной решетки, лежащей в балласте.
Требование по устойчивости против горизонтального сдвига поперек пути рельсовых элементов по опорам будет обеспечено при условии выполнения неравенства (2.4):
|
|
| (2.4) |
| где | 
| – | боковая нагрузка от рельса на шпалу, кН, определяемая по формуле (2.5); |
| – | среднее значение вертикальной нагрузки от рельса на шпалу, кН, определяемое по формуле (2.8): |
| (2.5) |
| где | 
| – | боковая сила, действующая на рельс, кН, определяемая по формуле (2.6) для пути с деревянными шпалами и щебеночным балластом и по формуле (2.7) для пути с железобетонными шпалами и щебеночным балластом: |
| (2.6) |
| где | 
| – | вертикальная статическая нагрузка от колеса на рельс, кН. |
| (2.7) |
| (2.8) |
| где | 
| – | коэффициент относительной жесткости основания и рельса,  , равная 0,011 ;
|
| – | расстояние между осями опор, см, равная 51,5 см; |
| Дано: | Решение: |
 ;
| 
Для пути с деревянными шпалами и щебеночным балластом:
 ;
Для пути с железобетонными шпалами и щебеночным балластом:
|
| |
| |
|
| |
|
| |
| Ответ: | |
| Требование по устойчивости против горизонтального сдвига поперек пути рельсовых элементов по опорам выполняется для пути с деревянными шпалами и щебеночным балластом. | |
|
Требование по устойчивости против горизонтального сдвига поперек пути рельсошпальной решетки, лежащей в балласте, будет обеспечено при условии выполнения неравенства (2.9):
| (2.9) |
| где | 
| – | рамная сила, передающая на путь от колесной пары, кН, определяемая по формуле (2.10) для пути с деревянными шпалами и щебеночным балластом и по формуле (2.11) для пути с железобетонными шпалами и щебеночным балластом: |
| (2.10) |
| (2.11) |
| Дано: | Решение: |
|
| Для пути с деревянными шпалами и щебеночным балластом:
Для пути с железобетонными шпалами и щебеночным балластом:
|
| Ответ: | |
| Требование по устойчивости против горизонтального сдвига поперек пути рельсошпальной решетки, лежащей в балласте, выполняется. |
Требование устойчивости подвижного состава против опрокидывания будет обеспечено при условии выполнения неравенства (2.12) или (2.13):
| (2.12) |
| где |
| – | скорость движения на боковой путь, м/c; |
| (2.13) |
| где |
| – | скорость движения на боковой путь, км/ч; |
| Дано: | Решение: |
|
| 
 ;
или
|
| Ответ: | |
| Требование устойчивости подвижного состава против опрокидываниявыполняется. |
Требование по устойчивости против вползания гребня колеса на остряк будут обеспечены при выполнении неравенства (2.14) или (2.15), полученного на основании зависимостей, выведенных проф. М.Ф. Вериго:
| (2.14) |
| где |
| – | скорость движения на боковой путь, м/c; |
| (2.15) |
| где |
| – | скорость движения на боковой путь, км/ч; |
| Дано: | Решение: |
|
| 
или
|
| |
| Ответ: | |
| Требование по устойчивости против вползания гребня колеса на остряк выполняется. |