И размеров обыкновенного стрелочного перевода

Основные параметры отдельных элементов и в целом стрелочного перевода определяются из условия обеспечения допустимых величин динамических эффектов взаимодействия подвижного состава и стрелочного перевода. Кроме того, должна быть обеспечена геометрическая увязка всех длин элементов стрелочного перевода.

Расчеты стрелочного перевода следует выполнять с точностью по величине углов до 1", величине тригонометрических функций не менее 6 знаков после запятой, по линейным размерам до 1 мм.

После выполнения всех расчетов вычерчиваю эпюру стрелочного перевода на миллиметровой бумаге в масштабе 1:100, так как по заданию марка крестовины от 1/13 до 1/22. Схема эпюры прилагается к работе.

Расчет радиусов остряков и стрелочных углов

При расчете стрелки принимаю, что по форме в плане криволинейный остряк делается секущего типа. В этом случае рабочие грани рамного рельса и остряка пересекаются в начале острия под углом , называемым начальным углом остряка. Угол между рабочей гранью рамного рельса и касательной, проведенной к рабочей грани остряка в корне, называется полным стрелочным углом. На протяжении всей длины рабочая грань остряка очерчивается одним радиусом .

Криволинейный остряк секущего типа одного радиуса

Синус начального стрелочного угла остряка определяется по формуле

,

где – максимальный зазор между гребнем колеса и рамным рельсом (при ширине колеи 1520 мм), = 0,036 м;

– допускаемая скорость движения по боковому направлению, м/с;

– допускаемое значение показателя потери кинетической энергии, м/с.

– наибольшее допускаемое значение центробежного ускорения, возникающего в начале остряка при переходе к очертанию с радиусом , м/с².

Начальный стрелочный угол равен

При одинарной кривизне остряка радиус , м, определяется по формуле

.

Полный стрелочный угол при остряках одинарной кривизны, град

.

Центральный угол определяется по формуле, град

,

где – длина криволинейного остряка принимается согласно заданию, м.

После нахождения полного стрелочного угла рекомендуется определить значение .

Согласно моему варианту,

Синус начального стрелочного угла остряка

;

Радиус

Центральный угол

Полный стрелочный угол при остряках одинарной кривизны

Расчет длины рамного рельса

Полная длина рамного рельса зависит от длины остряка, принятого типа корневого крепления, а также от принятой длины переднего вылета рамного рельса.

Расчетная схема для определения переднего вылета рамного рельса

Длина рамного рельса в стрелочных переводах с двойной кривизной определяется по формуле

,

где – длина переднего вылета рамного рельса;

– длина заднего вылета рамного рельса;

– проекция криволинейного остряка на рамный рельс.

Длина переднего вылета рамного рельса находится из условия рациональной раскладки переводных брусьев и определяется по формуле, мм

,

где C – нормальный стыковой пролет: для рельсов Р75 и Р65 при стыке на весу С = 420 мм, для рельсов Р50 С = 440 мм;

– нормальный стыковой зазор, принимаемый равным 8 мм;

b – промежуточный пролет между осями брусьев под стрелкой, принимается равным 500 мм;

– расстояние от оси первого флюгарочного бруса до острия остряка у современных переводов = 41 мм.

– число промежуточных пролетов под передним вылетом рамного рельса. В курсовом проекте принимается: при марке крестовины до 1/9 =5 ; при марке от 1/9 до 1/11 =7 ; при марке более 1/11 =9 .

Проекция криволинейного остряка на рабочую грань рамного рельса

.

Задний вылет рамного рельса устанавливается исходя из возможности и удобства монтажа корневого крепления остряка и стыкового скрепления рамного рельса по формуле

,

где – расстояние между осями в корне остряка, принимается равным С;

– стыковой зазор в корне остряка, принимается равным 4–8 мм;

– количество промежуточных пролетов под задним вылетом рамного рельса, принимается равным =2 .

Стандартная длина рамных рельсов составляет 12,5 м или 25 м.

Согласно моему варианту,

C = 420 мм

b = 500 мм

= 41 мм

= 8 мм

= 7

Длина переднего вылета рамного рельса

Проекция криволинейного остряка на рабочую грань рамного рельса

= С = 420 мм

примем равным 8 мм

= 2

Задний вылет рамного рельса

Длина рамного рельса

Примем стандартную длину рамного рельса равную 25 м.

Расчет размеров крестовины

Длина крестовины слагается из минимальных длин её передней и хвостовой частей. Математическим центром крестовины С называется точка пересечения продолжения рабочих кантов сердечника крестовины.

Теоретическая длина крестовины определяется в зависимости от ее типа, конструкции и марки, а также из условия обеспечения некоторых конструктивных требований.

Теоретическую (минимальную) длину передней части цельнолитой крестовины принимают такой, чтобы внешние накладки в стыке не заходили за первый изгиб усовиков, т.е. за горло крестовины.

Цельнолитая крестовина

При этом должен быть предусмотрен конструктивный запас , обеспечивающий свободную установку накладок с учетом допусков в изготовлении как накладок, так и усовиков. Расстояние между рабочими гранями усовиков в месте их первого изгиба называется горлом крестовины и обозначается . Передняя часть крестовины определяется по формуле, мм

,

где N – число марки крестовины;

– ширина желоба в горле крестовины, определяемая из условия пропуска по крестовине экипажей с самой узкой насадкой колес и предельно изношенными по толщине гребнями принять равным 68 мм;

– длина двухголовой накладки приведена в таблице 4.1;

– конструктивный запас, принять равным 15 мм.

– стыковой зазор, принять равным 0.

Таблица 4.1

Данные для расчета минимальных размеров крестовин

Теоретическая (минимальная) длина хвостовой части крестовины, мм

,

где

– ширина подошвы рельса;

– ширина головки рельса в расчетной плоскости;

5 – конструктивное расстояние (в мм) между подошвами рельсов в хвосте

крестовины, обеспечивающее установку примыкающих рельсов без строжки их подошв.

Полная теоретическая (минимальная) длина крестовины будет равна:

.

Значение углов α и их тригонометрических функций для ряда марок крестовин от 1/7 до 1/22 приведены в таблице 4.2. Эти данные используются при расчете крестовин и далее – при определении основных геометрических размеров перевода.

Таблица 4.2

Значение углов α и их тригонометрических функций для ряда марок крестовин

Согласно моему варианту,

N = 9

= 68 мм

= 920 мм

= 15 мм

= 0

Передняя часть крестовины

= 150 мм

= 72 мм

tg( ) = 0,14

Теоретическая (минимальная) длина хвостовой части крестовины

Полная теоретическая (минимальная) длина крестовины

Определение длин контррельсов и усовиков

Назначение контррельса – обеспечить безопасность и плавность прохождения тележки экипажа через вредное пространство крестовины. Необходимо предотвратить удар гребня колеса в острие сердечника и плавно направить гребень в соответствующий желоб крестовины. Для этого основная рабочая часть контррельса должна перекрывать вредное пространство крестовины, а ширина желоба контррельса быть в пределах допусков.

Расчетная схема определения длин контррельсов и усовиков приведена на рисунке. Из рисунка видно, что полная длина контррельса равна ее проекции на прямое направление и определяется по формуле

,

где – длина основной рабочей части, мм;

– длина первого и второго отгибов, мм.

Длина основной рабочей части контррельса определяется по формуле

,

где – ширина сердечника, где возможна полная передача вертикального давления колеса, принять равным 40 мм;

– запас длины средней части контррельса, =100 мм.

Схема определения размеров контррельсов и усовиков

Длина первого отгиба контррельса определяется по формуле

,

где – ширина желоба в основной рабочей части, принять равным 44 мм;

– ширина желоба первого отгиба, принять равным 64 мм;

– угол отвода контррельса.

Угол отвода определяется по формуле

,

где – допустимое значение эффекта удара в отведенную часть контррельса, = 0,6 м/с;

– максимальная скорость движения по прямому пути, принять как +5 , м/с.

Если длина контррельса окажется значительно меньше длины крестовины, то ее рекомендуется увеличить, чтобы она была меньше длины крестовины не более, чем на 1500 мм.

Полная длина усовика определяется по формуле

,

где , – длина заднего первого и второго отгиба, мм.

,

где – ширина желоба в основной прямой рабочей части, принять равным 45 мм;

– ширина желоба заднего переднего отгиба, принять равным 64 мм;

– угол отвода усовика.

Длину второго отгиба контррельса и усовика принять равным 150 мм.

Величину угла отвода усовика принять равной величине отвода контррельса.

При расчете длины усовика требуется выдержать условие

.

Согласно моему варианту,

Длина основной рабочей части

Угол отвода контррельса

Длина первого отгиба контррельса

Полная длина контррельса

Так как длина контррельса оказалась на 284,42 мм меньше длины крестовины, то увеличивать её не надо.

Длина заднего первого отгиба

Полная длина усовика

Проверка условия длины усовика