Проектирование одиночного обыкновенного стрелочного перевода

1.

Курсовая работа по дисциплине
«Железнодорожный путь»
Проектирование одиночного обыкновенного стрелочного
перевода

2.

Состав курсовой работы:
Запроектировать
одиночный
обыкновенный
стрелочный перевод, при этом выполнить:
1. расчет основных параметров стрелочного перевода
2. расчет размеров основных частей стрелочного перевода
3. определение основных размеров стрелочного перевода
4. определение осевых размеров стрелочного перевода
5. определение координат для разбивки переводной кривой
стрелочного перевода
6. определение длины рельсов стрелочного перевода
7. компоновку эпюры стрелочного перевода
Начертить схему разбивки и эпюру стрелочного перевода

3.

Исходные данные:
1. Конструкция стрелочного перевода:
1.1. тип рельса: Р50
1.2. марка: 15
2. Стрелка с криволинейным остряком секущего типа
3. Начальный угол остряка βн = 0°33`
4. Радиус остряка:
4.1. от начала остряка до расчетного сечения: R0 = 340 м
4.2. радиус переводной кривой: R – определяется расчетом
4.3. расчетное сечение b = 57 мм
4.4. ордината в корне остряка Un = 212 мм
6. Крестовина сборная общей отливки сердечника с наиболее
изнашиваемой частью усовиков.

4.

Список литературы
Железнодорожный путь [Электронный ресурс] / под ред.
Е.С._Ашпиза. - Москва: Учебнометодический центр по
образованию на железнодорожном транспорте, 2013. – 544 с.: ил.
Расчет одиночного обыкновенного стрелочного перевода.
Мет. указания / Л.С. Блажко, В.В. Гниломедов, А.Н. Марчук,
М.В._Бушуев, Е.Н. Третьякова. СПб: ПГУПС, 2010 г.
Правила оформления отчетов, курсовых и дипломных
проектов:
Учебное
пособие.
Параскевопуло
О.Г.,
Параскевопуло_Ю.Г., Александров С.О. – СПб.: ПГУПС, 2008.

5. Стрелочный перевод

– устройство, служащее для перевода подвижного состава с одного
пути на другой

6. Одиночный обыкновенный стрелочный перевод

Стрелочный перевод состоит из ТРЕХ основный частей:
I. Стрелка
II. Соединительная часть
III. Крестовинная часть

7.

Основные параметры стрелочного перевода
1. Начальный угол остряка
2. Радиус переводной кривой
3. Марка крестовины
– это числовое обозначение, характеризующее ее геометрические
параметры.
Марка крестовины выражается дробью, где:
- числитель – единица,
- знаменатель – число, показывающее отношение ширины
сердечника к его длине.
Для определения марки крестовины используется формула:
tg α = 1/N
α – угол пересечения рабочих граней сердечника,
1/N – искомая марка.

8. Марка крестовины

На путях ОАО «РЖД» наиболее распространены определенные типы
стрелочных переводов, различающиеся по своим характеристикам:
• 1/9, 1/11 – укладываются на главных и приемоотправочных путях
• 1/18, 1/22, 1/25 – укладываются на скоростных и высокоскоростных
путях
Числовое обозначение крестовины (марка крестовины) напрямую
коррелирует с максимально допустимой скоростью движения на
боковой путь.
-
для грузовых поездов стрелочным переводам с крестовиной марки
1/11 и круче должна быть не более 40 км/ч,
-
для пассажирских поездов по стрелочным переводам:
- марки 1/9 - не более 25 км/ч,
- марки 1/11 - не более 50 км/ч,
- марки 1/18 - не более 80 км/ч.

9. Крестовинная часть стрелочного перевода

Крестовинная часть обеспечивает проход колес подвижного состава с
одного пути на другой в месте пересечения рельсовых путей.
Крестовинная часть состоит из:
-
сердечника,
-
двух усовиков,
-
двух контррельс.

10. Крестовина стрелочного перевода

Конструкция крестовины:
- цельнолитая;
- сборная общей отливки сердечника с наиболее изнашиваемой
частью усовиков;
- с подвижным и поворотным сердечником
1 - усовик;
2 - вредное пространство;
3 - желоб крестовины;
4 - угол крестовины;
5 - сердечник крестовины;
6 - математический центр крестовины

11.

12. Определение основных размеров крестовины

Основные параметры крестовины:
- угол α;
- передний вылет h;
- задний вылет p.
- значение марки крестовины

13. Определение основных размеров крестовины

Определение теоретической минимальной длины крестовины
- длина передней части (переднего вылета) крестовины, мм;
- длина задней части (заднего вылета) крестовины, мм;

14.

15. Определение основных размеров крестовины

Определение теоретической минимальной длины крестовины
- длина стыковой накладки, мм;
- расстояние от конца накладки до
оси первого болтового отверстия , мм;
- расстояние между рабочими гранями усовиков, измеренное по оси первого
болтового отверстия, обеспечивающее постановку болта внутри усовиков, мм;
- ширина подошвы рельса, мм;
- ширина головки рельса, мм;
Таблица 6.1
- расстояние между подошвами усовых рельсов, обеспечивающее постановку
болта внутри усовиков, мм;

16.

17. Определение основных размеров крестовины

Определение теоретической минимальной длины крестовины
- расстояние между рабочими гранями сердечника крестовины в ее хвосте,
обеспечивающее примыкание к нему рельсов с зазором между их подошвами,
равным 5 мм, мм;
Таблица 6.1
- конструктивное расстояние между подошвами рельсов в хвосте крестовины
(необходимое для того, чтобы не строгать подошвы этих рельсов);

18.

19. Определение основных размеров крестовины

Определение практической длины крестовины
Практическая длина
крестовины определяется
из условия раскладки
брусьев:
- брусья в пределах всей
крестовины располагаются
по нормали к биссектрисе
угла крестовины α;
- расстояния между осями
брусьев принимается равным
в пределах 500÷550 мм
(кратно 5 мм);
- брусья под крестовиной должны располагаться так, чтобы сечение
сердечника в 20 мм располагалось на оси переводного бруса;
- расстояние между осями стыковых брусьев С принимают равным 440 мм при
рельсах Р50 и 420 мм при рельсах Р65 и Р75.

20. Определение основных размеров крестовины

Определение практической длины крестовины
Проекции hmin и pmin на биссектрису угла крестовины:
- консольный вылет рельса, мм;
c - стыковой пролет, мм;
X - расстояние между крайними стыковыми брусьями, мм;
- зазор в стыках крестовины, 0 мм.

21. Определение основных размеров крестовины

Определение практической длины крестовины
N - натуральное число (1, 2, 3, 4 и т.д.);
а - принятый при раскладке брусьев пролет, мм.
- полная практическая длина крестовины, мм.

22.

1/5

23.

1/11

24. Определение размеров стрелки

25.

26. Стрелка

Стрелка состоит из:
-двух рамных рельсов;
-двух остряков;
-двух корневых устройств;
-переводного механизма;
-комплекта стрелочных тяг;
-элементов прикрепления рамных рельсов к основанию
и др.

27.

Основные параметры стрелочного перевода
1. Начальный угол остряка
– это угол под которым рабочий кант криволинейного остряка секущего
типа пересекает рабочий кант рамного рельса (βн).
Криволинейные остряки секущего тапа могут быть:
- двойного радиуса: в начале радиуса R0, затем радиуса R, меньшего,
чем R0;
- кругового очертания радиусом R, равным радиусу следующей за
остряком переводной кривой или несколько большим.
Начальный угол (βн) криволинейного остряка секущего типа находится в
границах 20’ ÷ 60’.
Стрелочные углы обычно 10 ÷ 20.
2. Радиус переводной кривой
3. Марка крестовины

28.

29.

30. Крепление рамного рельса

1 – рамный рельс;
2 – горизонтальный болт;
3 – уголковая упорка;
4 – закладной болт;
5 – подкладка
1 – стрелочная подушка;
2 – подкладка;
3 – клемма;
4 – закладной болт

31. Корневое крепление гибкого остряка

32. Корневое устройство вкладышно-накладочного типа

1 - рамный рельс.
2 – лафет
3 – рельсы соединительных путей
4 – лапка-удержка
5 – вкладыш
6 – уголковая упорка
7 – стыковые накладки
8 – остряк
9 – распорная втулка

33. Определение размеров стрелки

схема для расчета длины криволинейного остряка
lP.P – длина рамного рельса;
m1 – передний вылет рамного
рельса;
m2 – задний вылет рамного
рельса;
– стрелочный угол;
н – начальный угол остряка;
в – угол в расчетном сечении;
b – расчетное сечение;
l0’ – проекция криволинейного остряка на рабочую
грань рамного рельса (длина прямого остряка);
R0 – радиус остряка до расчетного сечения;
R – радиус переводной кривой;
l – длина остряка по дуге;
α1 и α2 – углы на дугах l1 и l1.
Uп – расстояние от рабочей грани рамного рельса до рабочей грани остряка в его
корне (ордината в корне остряка);

34. Определение размеров стрелки

Расчет длины остряка
из выражения для определения расчетного сечения:
находим угол наклона остряка в расчетном сечении:
из выражения для определения ординаты в корне остряка (расстояние от
рабочей грани рамного рельса до рабочей грани остряка в его корне):
находим стрелочный угол:

35. Определение размеров стрелки

Расчет длины остряка
определение радиуса переводной кривой:
- ширина колеи в прямом участке пути, мм
- длина прямой вставки перед математическим центром
крестовины, мм
- конструктивный запас в длине переднего вылета крестовины,
обеспечивающий постановку накладок, принимается 10-15 мм

36. Определение размеров стрелки

Расчет длины остряка
определение длины дуг l1 и l2:
определение длины криволинейного остряка:
Длину остряка округляем в большую сторону и принимаем кратно
100 мм за счет изменения длины l2

37. Определение размеров стрелки

Расчет длины остряка
уточняем ранее заданные и рассчитанные параметры:
Определяем длину прямого остряка:

38. Определение размеров стрелки

Расчет длины рамного рельса
- передний вылет
рамного рельса, мм
- задний вылет
рамного рельса, мм

39. Определение размеров стрелки

Расчет длины рамного рельса
определение переднего вылета рамного рельса
- стыковой зазор, принимаем 8-10 мм
- число пролетов в переднем вылете рамного рельса, принимаем
3-8 шт.
- забег остряка за ось флюгарочного бруса (расстояние от
начала остряка до оси первого бруса, лежащего под остряком),
равный половине ширины стрелочной подушки, 41 мм.
определение заднего вылета рамного рельса
- число пролетов в заднем вылете рамного рельса, принимаем
2-6 шт.

40. Определение размеров стрелки

Расчет длины рамного рельса
полученную длину рамного рельса округляем в большую сторону до
12,5 и или 25,0 м,
за счет изменения заднего вылета рамного рельса:
или
определение количества шпальных ящиков под остряком
- Флюгарочный пролет, принимаем 600-650 мм.
- число пролетов под остряком, шт.
- расстояние между осями брусьев под остряком, мм.

41. Определение размеров стрелки

Расчет длины рамного рельса
определение количества шпальных ящиков под остряком
Расстояние между осями брусьев устанавливается кратным 5 мм.
Один пролет может быть не кратен 5 мм.
Стыки в переднем, заднем вылетах рамного рельса и в корне
остряка устанавливаются на вису со стандартным пролетом, С.

42.

43.

44.

45. Определение координат переводной кривой

Соединительная часть между стрелкой и крестовиной состоит из:
- переводной кривой;
- прямой вставки.
Переводная кривая устраивается по круговой кривой.
Переводная кривая по наружной рельсовой нити укладывается по
координатам.

46.

Основные параметры стрелочного перевода
1. Начальный угол остряка
2. Радиус переводной кривой
– это величина криволинейного отрезка пути, соединяющего
стрелку с крестовинной частью.
Радиус переводной кривой (как правило)
является радиусом корневой части остряка.
одновременно
Радиус переводной кривой подбирается таким образом, чтобы
при въезде экипажа на переводную кривую, независимо от
направления движения (пошерстное или противошерстное),
величина горизонтального поперечного ускорения не была
больше допустимой.
В пределах соединительных путей на
СП, включенных в ЭЦ, устраиваются ИС
3. Марка крестовины

47. Определение координат переводной кривой

Соединительная часть между стрелкой и крестовиной состоит из:
- переводной кривой;
- прямой вставки.
Переводная кривая устраивается по круговой кривой.
Переводная кривая по наружной (упорной) рельсовой нити
укладывается по координатам.
Начало прямоугольной системы координат – рабочая грань рамного
рельса против корневого стыка остряка
x – абсцисса – расстояние по наружному рельсу прямого направления
y – ордината – расстояние между рабочей гранью наружного рельса
прямого направления и рабочей гранью упорной нитки переводной
кривой.
x задается:
- для СП марки до 1/17 (включительно) – через 2 м;
- для СП марки 1/18 и положе – через 4 м.

48. Определение координат переводной кривой

k

49. Определение координат переводной кривой

Последняя абсцисса (xk) определяется по формуле:
Последняя ордината (yk) определяется по формуле:
Промежуточные ординаты (yi) определяются по формуле:
Промежуточные углы (ɣi) определяются по формуле:

50. Определение координат переводной кривой

xi,
м
0
2
4
…
…
…
xk
xi/R
sin ɣi
cos ɣi
cos β – cos ɣi
yi = Uп + R(cos β – cos ɣi)
0
2/R
4/R
sin β
cos β
0
Uп
xk /R
Проверка ординаты yk:
k

51. Определение основных размеров стрелочного перевода

(теоретическая и полная длина стрелочного перевода)
Теоретическая
длина
стрелочного перевода (Lt)
– расстояние от начала
остряка до математического
центра крестовины.
Полная длина стрелочного
перевода (LР) – расстояние от
переднего стыка рамного рельса
до заднего стыка крестовины.

52. Определение осевых размеров стрелочного перевода

a0 – расстояние от центра стрелочного
перевода до острия остряка.
a
–
расстояние
от
центра
стрелочного перевода до переднего
стыка рамного рельса.
b0
–
расстояние
от
центра
стрелочного
перевода
до
математического центра крестовины
b
–
расстояние
от
центра
стрелочного перевода до заднего
стыка крестовины

53. Определение длин рельсов стрелочного перевода

Рельсы стрелочного перевода (8 шт.) делятся на:
- нечетные (принимаются стандартной длины 6,25; 12,5 или 25,0 м);
- четные (рассчитываются).

54. Определение длины рельсов стрелочного перевода

определение длин соединительного пути по направлениям
Длина рельсовой нити, расположенной против крестовины по
прямому пути:
- здесь и далее, величина зазора, которая принимается равной:
0 мм
– в корне остряка;
– в заднем вылете рамного рельса;
– в переднем вылете крестовины.
8-10 мм – в рельсовых стыках.

55. Определение длины рельсов стрелочного перевода

определение длин соединительного пути по направлениям
Длина рельсовой нити, примыкающей к крестовине по боковому
пути:

56. Определение длины рельсов стрелочного перевода

определение длин соединительного пути по направлениям
Длина рельсовой нити, примыкающей к крестовине по прямому
пути:

57. Определение длины рельсов стрелочного перевода

определение длин соединительного пути по направлениям
Длина рельсовой нити, расположенной против крестовины по
боковому пути:
Sостр – ширина колеи в начале остряков, мм – 1524
Sкр – ширина колеи в пределах переводной кривой, мм
при марке крестовине 1/11 и положе – 1520 мм
при марке крестовине 1/9 и круче – 1524 мм

58. Нормы устройства стрелочных переводов по ширине колеи (при номинальной колее 1520 мм)

Ширина колеи, мм
Тип
Марка
стрелочного
крестовины
перевода
в
стыках в острие
рамных остряков
рельсов
(В)
(А)
В корнях остряков
на
боковой
путь
(Г)
на
прямой
путь
(Д)
в
середине
кривой
(Е)
в
крестовине
и в конце
кривой (Ж,
З, И, К)
Р65
1/18
1520
1521
1520
1520
1520
1520
Р65
1/11
1520
1524
1520
1521
1520
1520
Р65
1/9
1520
1524
1520
1521
1524
1520
Р50
1/11
1520
1528
1520
1521
1520
1520
Р50
1/9
1520
1528
1520
1521
1524
1520