Проектирование переходных кривых.

Переходные кривые предназначены для соединения прямого участка пути с кривой заданного радиуса, с целью обеспечения плавного перехода экипажей в кривой участок пути без толчков и ударов. На переходной кривой полностью осуществляется отвод возвышения наружного рельса и уширения колеи.

При проектировании переходных кривых выбирается их длина, геомет­рическое очертание кривой в плане и определяются координаты для ее раз­бивки. Длина переходной кривой определяется несколькими условиями, ос­новным из которых является плавность устройства отвода возвышения на­ружного рельса. По этому условию искомая длина:

(1.11)

где h – возвышение наружного рельса, мм;

i_доп – допустимый уклон прямолинейного отвода возвышения наружного рельса,

(1.12)

где V_max – максимальная скорость движения по кривой, км/ч.

Найденная длина переходной кривой округляется до значения, кратного 10 м. Параметр переходной кривой С определяется из выражения, м²:

(1.13)

Возможность разбивки переходной кривой проверяется по условию:

(1.14)

где β – угол поворота всей кривой;

φ₀ – угол поворота переходной прямой.

(1.15)

В случае невыполнения этого условия уменьшается длина переходной кривой. Уменьшение длины переходной кривой приводит к увеличению ук­лонов отвода возвышения, следовательно, скорость движения поездов необ­ходимо ограничить:

(1.16)

Зная положение начала переходной кривой НПК, координаты ее конца (x₀; y₀) в точке КПК вычисляются по уравнению радиальной спирали в пара­метрической форме:

;

Координаты точек переходной кривой через каждые 10 или 20 м вычис­ляются по уравнению радиальной спирали в прямоугольной системе коорди­нат:

(1.17)

Результаты вычислений сведем в таблице 1.2

x	НПК
y		0,02	0,16	0,53	1,25	2,45	4,25	6,76	10,12	12,1

Укороченные рельсы.

В кривых участках пути внутренняя рельсовая нить короче наружной, поэтому при расположении стыков по наугольнику возникает необходимость укладки укороченных рельсов.

В Российской Федерации приняты четыре типа стандартных укорочений К_i:

при длине рельса 12,5 м К₁ = 40 мм, К₂ = 80 мм, К₃ = 120 мм;

при длине рельса 25 м К₂ = 80 мм, К₃ = 160 мм.

Выбор типа укороченных рельсов для данной кривой производят по формуле:

(1.18)

где S₁ – ширина колеи по оси головки рельсов в пределах круговой кри­вой, мм:

(1.19)

где b – ширина головки рельса, мм;

S_ПТЭ – нормативная ширина колеи в кривых в зависимости от радиуса, мм;

l_н.р – длина нормального рельса, м;

R – радиус круговой кривой, м.

Вычислив величину укорочения по формуле (1.18), принимаем бли­жайшее большее стандартное укорочение.

Полное укорочение на всей кривой определяется по формуле:

(1.20)

где Е_п.к – укорочение в пределах переходной кривой, мм; определяется по формуле:

(1.21)

здесь S_ср – средняя ширина колеи между осями головок рельсов в преде­лах переходной кривой, мм:

(1.22)

где S₀ – ширина колеи между рабочими гранями головок рельсов в пря­мых участках пути, мм.

Укорочение в пределах круговой кривой E_к.к определится как:

(1.23)

где l_к.к – длина оставшейся части круговой кривой после разбивки пере­ходных кривых:

(1.24)

где β – полный угол поворота кривой с учетом переходных кривых;

φ₀ – угол поворота в пределах переходной кривой.

Необходимое количество укороченных рельсов принятого размера опре­делим из выражения:

(1.25)

Укороченные рельсы укладываются в тех местах кривой, где накапли­вающийся забег стыков достигает половины принятого стандартного укоро­чения. Порядок укладки укороченных рельсов определяется в табличной форме. В качестве примера определен порядок укладки укороченных рельсов в кривой: R=400 м; С=68000м²; =170 м (таблица 1.3).