Методичка по практич. ЖДСУ

Таблица 2 –		Исходные данные:
				Вариант (последняя цифра шифра)
1	2		3	4	5	6	7	8	9	0
Р65	Р65		Р50	Р50	Р65	Р65	Р50	Р50	Р65	Р65
1/11	1/9		1/11	1/9	1/11	1/9	1/11	1/9	1/11	1/9

Задание 3:

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

Цель работы: познакомиться с видами соединений двух параллельных путей и условиями их применения. Научиться рассчитывать элементы соединения и проектировать их в масштабе.

Задачи практической работы:

1.По заданным величинам определить координаты Х и Y угла поворота, тангенс кривой, длину кривой и прямую вставку при простом соединении;

2.По исходным данным рассчитать сокращенное соединение, т.е. необходимо определить угол β, тангенсы сопрягающих кривых, длины кривых

ипроверить правильность расчетов;

3.Вычертить в масштабе 1:1000 соединение двух параллельных путей и сокращенное соединение с нанесением всех размеров.

2.1.Соединение двух параллельных путей под углом крестовины

Соединение двух параллельных путей между собой осуществляется с помощью стрелочного перевода и сопрягающей (закрестовинной) кривой R (рис. 5). Радиус сопрягающей кривой должен быть не меньше радиуса переводной кривой стрелочного перевода. Так, радиус кривых, укладываемых за переводами марки 1/9, обычно равен 200, 250 или 300 м, а за переводами марки 1/11 – 300, 350 или 400 м.

11

		е/sin α	T B T	D
		f	С	e
	b
		α	R	R
А		x=e/tgα
			α/2	α/2

Рисунок 5 – Соединение двух путей под углом крестовины

От торца крестовины до начала сопрягающей кривой предусматривается прямой участок f для разгонки уширения колеи в кривой (при R<350 м). В соответствии с требованиями ПТЭ расстояние между концом переводной кривой и началом сопрягающей кривой за крестовиной должно быть не менее 12 м. При соблюдении этого условия за торцом крестовины на приемоотправочных путях укладывается прямая вставка

k1=6,21 м для стрелочного перевода марки 1/11; k1=8,06 м для стрелочного перевода марки 1/9.

Общее расстояние от центра стрелочного перевода до начала кривой b1=b+k1 будет равно:

26 м для стрелочного перевода марки 1/11;

24 м для стрелочного перевода марки 1/9;

20 м для стрелочного перевода марки 1/6.

В трудных условиях на прочих путях прямая вставка k может не укладываться.

При расчете этого простейшего соединения обычно известны расстояние между осями путей е, данные о стрелочном переводе а, b и радиус сопрягающей кривой R.

Расчету подлежат координаты X, Y вершины угла поворота (точки В), тангенс кривой Т=СВ=BD, длина кривой К, вставка f, которая должна быть не меньше нормативной k1:

	Χ =	е	;	Υ = е; АВ =	е	; T = R tg α ;
					sin α
		tg α						2
	К = πRα O			= 0,017453 R αO ; f =			e	− (b + T)
							sin α
	180

Пример. Определить координаты Х и Y угла поворота В, тангенс кривой Т, длину кривой К и прямую вставку f при соединении двух путей Р50 с междупутьем 4,8 м, если уложен стрелочный перевод марки 1/9 (α=6˚20´25", а=15,459 м, b=15,602 м), радиус сопрягающей кривой R 200 м.

12

Решение:

	Х =		4,8			= 43,2 м; Y = 4,8 м; АВ =			4,8	= 43,5	м;
		0,111113							0,110433
	Т = 200 tg			6°20´25"			= 11,08 м;	К = 0,017453× 200 × 6°20´25" = 22,13м;
				2
	a = 6°20´25" = 6°20,42´= 6,34°
	f =	4,8			- (15,602 + 11,08)			= 16,78 м
		0,110433

2.2. Сокращенное соединение двух параллельных путей

Соединение двух параллельных путей под углом крестовины при больших расстояниях между осями имеет значительную длину между центром перевода А и вершиной угла поворота В. Поэтому станционные пути при ширине междупутий более 6 м примыкают друг к другу сокращенным соединением (рис. 6). В нем после стрелочного перевода укладывается дополнительная кривая, увеличивающая угол наклона прямой вставки d0, благодаря чему общая длина соединения уменьшается.

Рисунок 6 – Сокращенное соединение двух путей

b1 – расстояние от центра перевода до начала кривой; В1, В2 – вершины углов поворота; К1, К2 – длина круговых кривых; β – угол поворота; ψ –

13

вспомогательный угол; Т1, T2 – расстояние от начала кривой до вершины угла поворота.

Между обратными кривыми должна быть прямая вставка d0 длиной 15 м, если по соединению будут проходить организованные поезда (в остальных случаях вставка может не укладываться).

При расчете сокращенного соединения обычно известны е, d0, R, а также данные о стрелочном переводе (угол α, а и b). Для определения элементов соединения вводят вспомогательный угол ψ.

Пример: Рассчитать одиночное сокращенное соединение путей перронного парка, между которыми сооружена платформа (рис. 6). Расстояние между осями путей 7,5 м, угол крестовины α = 6˚20´25", расстояние до начала кривой b1 = 24 м, радиус сопрягающей кривой R = 200 м, прямая вставка между обратными кривыми , d0=15 м.

Решение: Из треугольника ОО1Е определяем угол ψ tg ψ = d0/(2R)

tg ψ = 15/(2 · 200) = 0,037500 => ψ = 2,1476 = 2°08’ 52” Полная длина соединения L = AB + BC,

где AB = x0 и BC = DO = (y0 + R – e) · tg γ (из треугольника ODO1).

Координаты: х0 = b1 · cos α – R sin α; y0 = b1 · sin α + R cos α

х0 = 24 · 0,993884 – 200 · 0,110433 = 23,85 – 22,09 = 1,76 м.

y0 = 24 · 0,110433 + 200 · 0,993884 = 201,43м.

Из треугольника ODO1

	cos γ =		OD	=	y 0 + R - e
			OO1		d 0 cos ec ψ
	cos γ =	201,43 + 200 - 7,5				=	399,93		= 0,984222
		15 × 26,6830					400,245
	γ = 10,191457° = 10°11’29” => tg γ = 0,179775

Тогда L = х0 + (y0 + R – е) tg γ;

L = 1,76 + (201,43 + 200 – 7,5) 0,179775 = 72,58 м.

Углы поворота: β = γ – ψ;

φ= γ – α – ψ

β= 10,191457° - 2,1476° = 8,043857° = 8°02’38”

φ = 10,191457° - 6,34° - 2,1476° = 1,703579 = 1°42’1 3”

Определив углы ϕ и β (при известном угле ψ), можно найти длины тангенсов сопрягающих кривых Т1 и Т2 и координаты вершин углов поворота ВУ1 и ВУ2:

Т

= R tg

φ

;

х

= (b

+ T ) cos α;

у

= (b

+ T ) sin α;

1

ву1

1

ву1

1

2

1

1

T

= R tg

β

;

х

= х

+ (T

+ d

+ T ) cos β.

ву2

ву1

0

2

2

1

2

14

Т1 = 200 tg	1,703579					= 2,97 м;	х ву1 = (24 + 2,97)0,993884 = 26,81м;
		2
уву1 = (24 + 2,97)0,110433 = 2,98м;
T2 = 200 tg	8,043857					= 14,06м;	х ву2 = 26,81 + (2,97 + 15 + 14,06)0,996101 = 58,79м
	2
Контроль				правильности расчета заключается в том, что

YB2 = YB1 + (T1 + d 0 + T2 ) sin β = е;

Контрольные вопросы.

1.В каких случаях проектируется сокращенное соединение?

2.Основные формулы для расчета соединения.

Таблица 1 – Исходные данные:

Исходные данные			Вариант (последняя цифра суммы цифр шифра)
	1	2		3	4	5	6	7	8	9	0
Тип рельса	Р65	Р65		Р50	Р50	Р65	Р65	Р50	Р50	Р65	Р65
Марка крестовины	1/11	1/9		1/11	1/9	1/11	1/9	1/11	1/9	1/11	1/9
Междупутье, м	7,5	5,3		4,8	5,3	6,5	7,5	5,3	4,8	6,5	5,3
Радиус кривой, R, м	300	200		300	200	400	200	300	200	400	300
Задание 2:
Исходные данные				Вариант (последняя цифра шифра)
	1	2		3	4	5	6	7	8	9	0
Тип рельса	Р50	Р65		Р50	Р50	Р65	Р50	Р50	Р50	Р65	Р50
Марка крестовины	1/11	1/9		1/9	1/11	1/9	1/9	1/11	1/9	1/9	1/9
Междупутье, м	17,1	7,5		10,3	17,1	7,5	7,5	10,3	15,9	10,6	7,5
Радиус кривой, R, м	300	200		300	200	200	200	300	200	300	300

15

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

Цель работы: познакомиться с видами съездов между параллельными путями и научиться рассчитывать их размеры.

Задачи практической работе:

1.По исходным данным рассчитать длину несокращенного съезда, координаты центров стрелочных переводов. Вычертить съезд в масштабе 1:1000 и нанести его размеры;

2.Рассчитать координаты стрелочных переводов, определить угол β, значения тангенсов Т, координаты вершин углов поворота В и длину проекции съезда на ось Х при проектировании сокращенного съезда.

3.1. Съезды между параллельными путями

Съезды между параллельными путями устраивают простыми (рис.7), перекрестными (рис.8) и сокращенными (рис.9).

Рисунок 7 – Несокращенный съезд между двумя путями

Рисунок 8 – Перекрестный съезд

3.2.Сокращенные съезды между параллельными путями

Встесненных условиях, когда нельзя уложить последовательно два встречных съезда, укладывают перекрестные съезды (рис. 8) с глухим пересечением, имеющим угол 2α.

16

Если между двумя параллельными путями е = 7,5 м и более, то в целях уменьшения длины между стрелочными переводами вместо простого съезда укладывают сокращенный съезд (рис. 9).

При расчете сокращенного съезда необходимо определить угол наклона β вставки d0 к основному пути, введя в расчет вспомогательный угол ϕ :

tg ϕ = d0/(2R);

О1О2 = 2R/cos ϕ

Проецируя на вертикальную ось элемент контура АСО1О2FS, получим

	2b1 sin α + 2R cos α −	2R	cos(β + ϕ) = e
		cos ϕ

Решая это уравнение относительно cos (β+ ϕ ), имеем:

cos(β + ϕ) = (2b1 sin α + 2R cos α − e) cos ϕ . 2R

Рисунок 9 – Сокращенный съезд

Определив угол β (при известном угле ϕ ), находят длину тангенса Т для угла β - α и координаты точек В1, В2 и S, приняв за начало координат точку А:

T = R tg	β − α ; X	B1	= (b	1	+ T) cos α;	Y	= (b	1	+ T) sin α;
	2					B1

X B2 = X B1 + (2T + d 0 ) cos β; YB2 = YB1 + (2T + d 0 ) sin β;

ХS = L0 = 2(b1 + T) cos α + (2T + d 0 ) cos β; Lс = L0 + 2a

Контроль правильности расчета: проекция линии АВ1В2S на вертикальную ось должна быть равна е.

При d0=0 (частный случай) ϕ =0, формула упрощается:

cos β = cos α − e − 2b1 sin α 2R

Пример: Определить координаты Х и Y для точки S и углов поворота В1 и В2, длину проекции сокращенного съезда на ось Х, длину тангенса Т для угла β-α при сокращенном съезде Р65 с междупутьем 7,5 м, определить угол β, если

17

уложены стрелочные переводы марки 1/11 (α=5˚11´40", а=14,063 м, b=19,304 м), радиусы сопрягающих кривых R 300 м, b1=26 м, d0=15 м.

Решение:

Тg j =		15	= 0,025 j = 1O 26, cos j = 0,9997
		× 300
2

Cos(b + j) = (2 × 26 × 0,090536 + 2 × 300 × 0,995893 - 7,5) × 0,9997 = 0,990942 2 × 300

β + ϕ = arccos 0,990942 = 7,72O β = 7,72O − ϕ = 7,72O − 1,43O = 6,29O = 6O17 , cos β = 0,99398; sin β = 0,109561

T = 300 tg	(6,29O - 5,20°)	= 300 × tg	1,09°	= 300 × 0,009512 = 2,85 м
2		2
ХВ1 = (26 + 2,85) × 0,995893 = 28,73 м;				YB1 = (26 + 2,85) × 0,090536 = 2,61 м

X B2 = 28,73 + (2 × 2,85 + 15) × 0,99398 = 49,31 м;

YB2 = 2,61 + (2 × 2,85 + 15) × 0,109561 = 4,88м

X ЦП2 = 2 × (26 + 2,85) × 0,995893 + (2 × 2,85 + 15) × 0,99398 = 78,04 м;

YЦП2 = 7,5 м

L0 = 2·(26+2,85)·0,995893+(2·2,85+15)·0,99398=78,04м

Проверка: проекция АВ1В2S на вертикальную ось будет иметь вид –

2 (b1+T) sin α + (2·T+d0) sin β = e,

Контрольные вопросы.

1.Назначение съездов.

2.В каких случаях устраиваются а) перекрестный съезд; б) сокращенный съезд.

3.За счет чего сокращается длина съезда, при устройстве его в междупутье более 7,5 м.

Таблица 1 – Исходные данные

Исходные данные			Вариант (последняя цифра суммы цифр шифра)
	1	2		3	4	5	6	7	8	9	0
Тип рельса	Р65	Р65		Р50	Р50	Р65	Р65	Р50	Р50	Р65	Р65
Марка крестовины	1/9	1/11		1/9	1/11	1/9	1/11	1/9	1/11	1/9	1/11
Междупутье, м	4,8	5,3		4,8	5,3	6,5	4,8	5,3	4,8	5,3	6,5

Таблица 2 – Исходные данные

Исходные данные			Вариант (последняя цифра шифра)
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Тип рельса	Р50	Р65	Р50	Р50	Р65	Р50	Р50	Р50	Р65	Р50
Марки крестовин	1/11	1/9	1/9	1/11	1/9	1/9	1/11	1/9	1/9	1/9
Междупутье, м	15,9	10,5	10,5	17,1	7,5	15,9	10,5	17,1	7,5	10,5
Радиусы кривых, R, м	300	200	300	200	200	200	300	200	300	200

18

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4

Стрелочные улицы

Цель работы: научиться рассчитывать основные виды стрелочных улиц и вычерчивать их в масштабе.

Задачи практической работы:

1. По заданных исходным данным необходимо рассчитать элементы следующих стрелочных улиц (прямые вставки, тангенсы кривых, расстояние между стрелочными переводами):

а) простая стрелочная улица под углом крестовины (табл. 1, а); б) простая стрелочная улица под углом крестовины по основному пути

(задание 1, б); в) стрелочная улица под углом β (не кратный α) (табл. 1, в);

г) стрелочная улица под углом 2α (табл. 1, г); д) веерная неконцентрическая (табл. 1, д);

е) составная (комбинированная) стрелочная улица (табл. 1, е).

2. По рассчитанным данным построить стрелочные улицы в масштабе.

Стрелочная улица – это последовательно уложенные на одном пути стрелочные переводы для примыкания группы параллельных путей. Они дают возможность принимать и отправлять поезда с главного пути на любой другой путь парка станции, а также переставлять вагоны с одного пути на другой.

От конструкции стрелочной улицы напрямую зависит длина горловины, необходимая длина станционной площадки и строительные затраты.

При расчете стрелочных улиц всех видов известными величинами являются расстояние между осями параллельных путей е, радиусы сопрягающих кривых R, данные о стрелочных переводах (тип рельса, марки крестовин, расстояния а, b, Lп).

По конструкции различают следующие виды стрелочных улиц:

4.1 Простые стрелочные улицы

а) под углом крестовины (рис. 10, а); б) по основному пути (рис. 10, б).

a)

l

l

l

l=e/sinα

19

б)

Рисунок 10 – Несокращенные (простейшие) улицы: а – под углом крестовины; б – то же по основному пути

При расчете стрелочной улицы под углом крестовины определяют значения с, l, Т. Проверяется достаточность вставки f для разгонки уширения колеи. Значения Т, К и f определяются по формулам:

	T = Rtg α ; K = 0,017453 RαO ; f =	e	− (b + T).
		sin α
	2

Радиус сопрягающей кривой каждого последующего пути возрастает по сравнению с радиусом предыдущего на величину междупутья, т.е.

R3 = R2 + е; R4 = R2 + 2е; R5 = R2 + 3е.

Длина соединительной прямой от торца крестовины до стыка рамного рельса следующего перевода:

	d1	=	e		− (b + а)
			sin	α

Длина стрелочной улицы по проекции от центра первого перевода до вершины угла поворота крайнего пути

L1 = ∑ e / tg α

Центр первого перевода принимают за начало координат и, проецируя известные расстояния на ось Х и Y с учетом угла наклона, находят координаты Х и Y центров переводов и вершин углов поворота. Для рассматриваемых точек стрелочной улицы Х=∑e/tgα; Y=∑е. Подсчеты ведут с точностью до 0,001 м.

20