Построение схем одиночных стрелочных переводов

Заданием предусмотрено вычерчивание схем одиночного (одностороннего и симметричного) стрелочного перевода с указанием наименований основных его частей.

Для перехода подвижного состава с одного пути на другой служат устройства по соединению и пересечению путей, относящиеся к верхнему строению. Соединение путей между собой осуществляется стрелочными переводами.

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

Обыкновенныйстрелочный перевод служит для соединения двух путей. Он может быть право- или левосторонним и различается в зависимости от типа рельсов и марки крестовины. Применяется при отклонении бокового пути от прямого в ту или другую сторону.

Стрелочный перевод состоит из следующих основных частей: стрелки, включающей два рамных рельса, двух подвижных остряков и переводного механизма; крестовины, состоящей из сердечника и двух усовиков; контррельсов, обеспечивающих направление гребней колес в соответствующие желоба крестовины; соединительных рельсовых нитей, к которым относится и переводная кривая; переводных брусьев (рис. 5).

При проектировании необходимо руководствоваться следующими основными размерами стрелочных переводов (рис. 6):

L_п – полная длина перевода;

m – расстояние от стыка рамного рельса до начала остряка;

a_о – расстояние от начала остряка до центра перевода;

b – расстояние от центра перевода до торца крестовины;

b_о – расстояние от центра до математического центра крестовины;

q – расстояние от математического центра крестовины до ее торца.

Симметричныйперевод 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 применяются при разветвлении основного пути на два под одинаковым углом α/ 2 при укладке путей на станциях. Весьма редко применяются разносторонние несимметричные переводы, имеющие разные углы отклонения обоих путей от основного. Симметричный стрелочный перевод показан на рисунке 7.

В зависимости от назначения стрелочные переводы укладываются в путь с марками крестовины: 1/6, 1/8, 1/9, 1/11, 1/18, 1/22. Марка крестовины равна тангенсу угла стрелочного перевода или крестовины (tg a). Обозначается простой дробью и выражает отношение ширины сердечника крестовины в ее корне к длине сердечника.

Таблица 6

Основные размеры стрелочных переводов в зависимости от марки

крестовины и типа рельсов

Тип рельсов	Марка крестовины	Угол крестовины	Основные размеры, м
a	b
P75 P65 P65 P65 P65 P65 P65 P50 P50 P50 P50 P50	1/11 1/22 1/18 1/11 1/11^1 1/11^2 1/9 1/18 1/11 1/9 1/6^3- сим 1/6^4- сим	5^o 11^/ 40^// 2^o 35^/ 50^// 3^o 10^/ 12^// 5^o 11^/ 40^// 5^o 11^/ 40^// 5^o 11^/ 40^// 6^o 20^/ 25^// 3^o 10^/ 12^// 5^o 11^/ 40^// 6^o 20^/ 25^// 9^o 27^/ 45^// 9^o 27^/ 45^//	14,06 31,95 25,63 14,06 14,06 14,06 15,23 25,63 14,48 15,46 9,95 6,95	19,30 38,59 38,19 19,30 20,42 23,58 15,81 31,89 19,05 15,60 10,56 10,56

Рис. 5. Обыкновенный стрелочный перевод:

1 – рамный рельс; 2 – переводной механизм; 3 – остряк; 4 – контррельс;

5 – усовик крестовины; 6 – сердечник крестовины; 7 – стрелочные брусья

Стрелочные переводы, укладываемые рядом на одном пути, могут иметь различное взаимное расположение. Основные схемы смежной укладки одиночных обыкновенных стрелочных переводов показаны на рисунке 8.

Схемы на рисунке 8, а, б – встречная укладка переводов с боковыми путями в разные стороны и одну сторону.

Схемы на рисунке 8, в – попутная укладка переводов с боковыми путями в разные стороны.

Рис. 6. Схема обыкновенного стрелочного перевода

Рис. 7. Схема одиночного симметричного стрелочного перевода

При ответвлении двух параллельных путей в одну сторону (рис. 8, г) и в разные стороны (рис. 8, д) расстояние между центрами переводов зависит от заданного расстояния между осями путей.

На главных путях при скоростях движения больше 120 км/ч прямая вставка d составляет 25 м. На главных путях при скоростях движения меньше 120 км/ч прямая вставка в два раза короче. На приемоотправочных путях вставка d в схеме 8, а должна быть не менее 12,5 м, а в схемах рисунка 8, б, в – 6,25 м.

На прочих путях при укладке переводов по схемам рисунка 8, а, б, в d может приниматься 6,25 м.

Во всех случаях при укладке смежных переводов на рельсах различных типов длина прямой вставки устанавливается не менее 12,5 м.

д)

г)

а)

в)

б)

Рис. 8. Схемы взаимного расположения стрелочных переводов

Рис. 9. Схема стрелочной улицы под углом крестовины

Рис. 10. Схема стрелочной улицы на основном пути

Занятие 6

Силы, действующие на поезд. Определение массы (веса) и длины поезда

На поезд при движении действуют силы: тяги F _к, сопротивления W, тормозная B _т. В расчетах пользуются либо полной величиной этих сил, либо удельной величиной, т. е. отнесенной к 1 т веса поезда, и обозначают соответствующими малыми буквами: f _к, w, b _т _.

Сила тяги F _к – создается тяговыми двигателями локомотива во взаимодействии с рельсами, приложена к движущим колесам и направлена в сторону движения поезда. Наибольшая сила тяги локомотива по условиям сцепления колес с рельсами составляет

F _к < 1000 ×j _к × P _сц, кгс, (15)

где j – коэффициент сцепления колес с рельсами;

Р _сц– сцепной вес локомотива.

Сила сопротивления W возникает при движении поезда и направлена в сторону, противоположную ему. Силы сопротивления, вызываемые трением осей в подшипниках между колесами и рельсами, ударами в рельсовых стыках, называются основным сопротивлением движению.

Другие силы сопротивления, которые возникают при определенных условиях движения, называются дополнительными сопротивлениями. Сюда относятся сопротивления движению от уклонов и кривизны пути.

Тормозными силами В _т называются искусственно создаваемые силы, возникающие в процессе торможения подвижного состава. Тормозные силы направлены против движения. Они управляемы и зависят в определенных пределах от реакции машиниста.

В зависимости от того, какие управляемые силы использует машинист в данный момент, различают следующие режимы движения:

1 Режим тяги, когда двигатели локомотива включены. На поезд действуют силы тяги и сопротивления

F _к, W, B _т = 0.

2 Режим холостого хода, когда двигатели отключены, поезд движется по инерции. На поезд действуют силы сопротивления

W, F _к = 0, В _т = 0.

3 Режим торможения, когда для быстрого снижения скорости или остановки поезда вводятся тормозные силы В_т. При этом на поезд действуют силы

W, B _т, F _к = 0.

Масса (вес) поезда определяется из условия равномерного движения на расчетном подъеме, когда силы тяги локомотива и полное сопротивление поезда равны, т. е. F _к = W:

F = P (w ₀ ’ + i_p) + Q (w ₀ ’’ + i_P),(16)

откуда:

,(17)

где w_o’, w_o” – основное удельное сопротивление локомотива и вагонов при

расчетной скорости, кгс/тс;

F_к – сила тяги локомотива при той же скорости, кгс;

P_сц – вес локомотива, т;

i_р – величина расчетного подъема, ‰.

Длина поезда определяется по формуле:

,(18)

где q ₄, q ₈ – вес соответственно четырех-, восьмиосных вагонов в составе

поезда;

l _лок – длина локомотива, м;

g₄, g₈ – доля соответственно четырех-, восьмиосных вагонов в составе

поезда;

l ₄, l ₈ – длины вагонов (l ₄ = 15 м, l ₈ = 20 м);

10 – запас длины пути на неточную остановку поезда, м.

Таблица 7

Исходные данные для решения задачи

Наименование характеристик	Номера вариантов

1 Доля вагонов: - 4-осных - 8-осных 2 Вес вагона: - 4-осного - 8-осного 3 Основное удельное сопротивление ва- гонов при расчет- ной скорости 4 Руководящий ук- лон участка 5 Наибольший уклон путей раздельного пункта 6 Серия локомотива 7 Вес локомотива, т 8 Расчетная сила тя- ги, тс 9 Длина локомотива, м 10 Основное удельное сопротивление ло- комотива, кгс/тс	0,96 0,04 1,6 2,5 2ТЭ 10Л 50,6 2,29	0,91 0,09 1,7 ВЛ 34,9 2,89	0,93 0,07 1,6 ВЛ8 46,5 2,89	0,95 0,05 1,7 ВЛ 46,0 3,02	0,90 0,10 1,5 1,5 ВЛ 60к 36,8 2,90	0,92 0,08 1,7 ВЛ 80к 49,0 2,92	0,91 0,09 1,7 2М 40,0 2,22	0,94 0,06 1,5 2,5 ТЭ3 40,4 2,23	0,89 0,11 1,5 1,5 2ТЭ 10В 50,6 2,29	0,96 0,04 1,7 3ТЭ 10М 75,9 2,29

Задача. Пользуясь данными таблицы 7, определить:

1 Массу (вес) поезда.

2 Длину поезда.

3 Выбрать стандартную длину приемоотправочных путей.

На основе изложенного и других данных о взаимодействии сил тяги, сопротивления и торможения найдите правильные ответы из приведенных ниже:

1 На затяжном подъеме стрелка скоростемера локомотива перестала колебаться лишь после того, как машинист уравновесил силу тяги локомотива с сопротивлением поезда от уклона.

2 При движении поезда под уклон без изменения силы тяги локомотива скорость поезда начала снижаться лишь после того, как машинист включил тормоза.

3 На разъезд с двух сторон однопутного участка прибыли два тяжеловесных поезда. Через 5 мин. были отправлены с разъезда в разные стороны в своих направлениях. Длина первого поезда на 2 вагона превышала длину второго и на 5 вагонов – полезную длину приемоотправочных путей на разъезде.

4 Перед подходом поезда к уклону машинист включил тяговые двигатели, и поезд стал снижать скорость. Затем без вмешательства машиниста скорость движения поезда начала увеличиваться.

5 При движении поезда под уклон, величина которого соответствует удельному сопротивлению поезда, достигнутая максимальная скорость движения поезда не уменьшилась при включенных двигателях на всем протяжении участка с указанным профилем пути.

Занятие 7

Раздельные пункты, элементы станций

и основы их проектирования

Для пропуска необходимого числа поездов по участку и обеспечения безопасности движения поездов железнодорожные линии делятся на перегоны или блок-участки раздельными пунктами.

Различают раздельные пункты с путевым развитием и без него.

К раздельным пунктам с путевым развитием относятся: разъезды, обгонные пункты и станции, на которых предусматривается скрещение или обгон поездов и производство грузовых или технических операций.

К раздельным пунктам без путевого развития относятся: путевые посты (блокпосты при полуавтоматической блокировке, посты примыкания на однопутном перегоне с двухпутной вставкой и т. п.) и проходные светофоры автоблокировки, которые служат для разграничения движущихся поездов.

Станции, разъезды и обгонные пункты должны располагаться на горизонтальной площадке. В отдельных случаях их располагают на уклоне не более 1,5 ‰, в трудных условиях – не более 2,5 ‰. Основным конструктивным элементом всех станций является их путевое развитие.

На всех схемах железнодорожные пути и стрелочные переводы изображают в осях. При проектировании и строительстве станций необходимо знать координаты центров стрелочных переводов, предельных столбиков, светофоров и других элементов относительно оси станции и оси главного пути.

Известны три случая установки выходных и маневровых сигналов (рис. 11).

Рис. 11. Схемы установки сигналов

Случай 1 – когда предельный столбик, ограничивающий длину данного пути в этом конце, находится в одном междупутье с выходным сигналом с этого пути. Расстояние от центра перевода до сигнала определяется по таблице 8.

Случай 2 – сигнал, находящийся в разных междупутьях с предельным столбиком для данного пути, устанавливают в створе с изолирующим стыком, т. е. на расстоянии 3,5 м за предельным столбиком.

Случай 3 – выходной сигнал, за которым уложен противошерстный стрелочный перевод, может быть установлен в створе со стыком рамного рельса.

Входные сигналы при тепловозной тяге устанавливаются на расстоянии не менее 50 м от остряка первой по ходу встречной стрелки или от предельного столбика, если первый стрелочный перевод пошерстный. На электрифицированных линиях входные сигналы удаляются от первой стрелки на 300 м.

Пути раздельного пункта нужно пронумеровать. Главные пути нумеруют римскими цифрами (I, II, III), а приемоотправочные пути и другие станционные пути – арабскими цифрами, порядковыми номерами вслед за номерами главных путей от пассажирского здания в полевую сторону.

Стрелочные переводы обычно нумеруются нечетными цифрами со стороны прибытия нечетных поездов (до оси станции) и четными – со стороны прибытия четных поездов. Нумерация начинается с входных стрелок станции.

Пассажирские платформы устраиваются длиной 500 м. Ширина основной пассажирской платформы в пределах расположения пассажирского здания 6 м, а на остальном протяжении – не менее 3–4 м. Ширина промежуточных платформ – 4 м. Для прохода пассажиров из пассажирского здания на низкие промежуточные платформы устраивают переходы на уровне головки рельсов. Число переходов должно быть не менее двух, а ширина – не менее трех метров. Размеры вокзала могут быть следующими: 6,0×18,0; 12,0×18,0; 12,0×42,0 м.

Задача. Произвести необходимые расчеты для определения расстояний от оси раздельного пункта до центров стрелочных переводов, предельных столбиков и выходных светофоров. Исходные данные принять по таблицам 8 и 9.

Таблица 8

Расстояния между ЦСП, до предельных столбиков и светофоров

Марка крестовины	Тип рельсов	Расстояние между центрами стрелочных переводов (l) 3-я схема взаимной укладки	Расстояние от центров стрелочных переводов до предельных столбиков (К) и светофоров (С) при R = 300 м, е = 5,3 м
d=12,5 м	d=6,25 м	К	С
1/9 1/9 1/11 1/11	Р-50 Р-50 Р-65 Р-65	43,56 43,54 46,03 45,86	37,31 37,29 39,78 39,61

Таблица 9

Исходные данные для решения задачи

Номер варианта	Полезная длина путей	Схема разъезда	Тип рельсов	Марка кресто-вины	Ширина между-путий
			Р-50 Р-50 Р-65 Р-65 Р-50 Р-65 Р-50 Р-50 Р-65 Р-65	1/9 1/11 1/9 1/11 1/9 1/11 1/9 1/11 1/9 1/11	5,3 6,5 6,5 5,3 6,5 5,3 6,5 5,3 6,5 5,3

Вопрос: Какие из технических мероприятий вы считаете более эффективными для увеличения пропускной способности на однопутном участке, оборудованном автоблокировкой?

Выберите правильный ответ из числа приведенных.

Ответы

1 Удлинение путей на станциях, разъездах, обгонных пунктах.

2 Увеличение количества приемоотправочных путей на разъездах.

3 Строительство новых вокзалов, введение дополнительных касс для продажи билетов пассажирам.

4 Строительство дополнительного разъезда на ограничивающем перегоне, а на других перегонах – установка дополнительных проходных светофоров.

Занятие 8

План и профиль железных дорог

Положение продольной оси пути в пространстве на уровне бровки земляного полотна называется трассой.

Проекции трассы на горизонтальную и вертикальную плоскости называют планом пути и продольным профилем, а разрез земляного полотна плоскостью, перпендикулярной оси пути – поперечным профилем.

Продольный профиль состоит из отдельных элементов, различных по крутизне и протяженности. Крутизна элементов профиля определяется уклоном i, представляющим собой отношение разности высот точек по концам элемента h к горизонтальному расстоянию (горизонтальному заложению) между ними l. Крутизна уклонов измеряется в тысячных (‰).

, ‰ (21)

Рис. 12. Соотношение элементов продольного профиля

Задача. На основании данных об отметках земли и проектной линии (табл. 12), используя размеры типовых поперечных профилей насыпи и выемки, произведите расчет объема земляных работ при сооружении железной дороги между пунктами по вариантам (табл. 9).

Из трех нижеприведенных соображений выберите правильное.

1 Для уменьшения строительной стоимости железнодорожного пути трассу в сильно пересеченной местности проектируют по кратчайшему пути.

2 Для лучшего вписывания железнодорожной линии в рельеф местности и уменьшения капитальных затрат на ее строительство проектировщики применяют кривые малого радиуса и даже удлиняют трассу.

3 Спрямление железнодорожной трассы в плане и смягчение уклонов сокращают протяженность пути, капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

Таблица 10

Исходные данные для расчета объемов земляных работ

№ варианта

Заданная длина пути между пунктами

Отметки земли (ОЗ) и проектные отметки (ПО) в пунктах 1, 2, 3, 4, 5, 6

ОЗ

ПО

ОЗ

ПО

ОЗ

ПО

ОЗ

ПО

ОЗ

ПО

ОЗ

ПО

1-2-3 __ 100, 180 2-3-4 __ 120, 160 3-4-5 __ 180, 240 4-5-6 __ 190, 205 1-2-3 __ 180, 100 2-3-4 __ 160, 120 3-4-5 __ 240, 180 4-5-6 __ 205, 190 1-2-3 __ 120, 160 2-3-4 __ 180, 240