Параметры рельсового пути. Выбор типа рельса
Цель работы – изучить рекомендации по выбору параметров рельсового пути рудничных транспортных систем и на основе соответствующих расчетов выбрать тип рельса.
Общие сведения об основных параметрах рельсового пути
К основным параметрам рельсового пути относятся:
- тип рельса;
- ширина колеи;
- уклон пути;
- радиус кривой;
- возвышение рельса;
- уширение колеи и междупутья.
Рельсы, применяемые на горных предприятиях, имеют технические характеристики, представленные в табл. 6.1.
Таблица 6.1 – Технические характеристики рельсов
| Тип рельса | Масса 1 м рельса, кг | Высота рельса, мм | Момент сопротивления, 10-6, м3 | Длина рельса (нормальная), м | Ширина головки рельса, мм |
| Р18 | 18,06 | 56,1 | 7; (7 и 6) | ||
| Р24 | 24,04 | 87,2 | 8; (7 и 6) | ||
| Р33 | 33,48 | 155,9 | 12,5; 25 | ||
| Р38 | 38,40 | 180,3 | 12,5; 25 | ||
| Р43 | 43,80 | 217,3 | 12,5; 25 | ||
| Р50 | 51,67 | 285,0 |
Ширина рельсовой колеи 
- расстояние между внутренними гранями головок рельсов. В угольных шахтах применяются пути с шириной рельсовой колеи 600 и 900 мм в зависимости от применяемой вагонетки.
Уклон пути – отношение разницы по вертикали между отметками двух точек пути к расстоянию по горизонтали между этими точками. Уклон измеряется тангенсом угла наклона пути к горизонту (например, 
или 
‰). Средний уклон для шахт принимают обычно равным 0,03…0,05, т.е. 3…5‰.
Методика выбора типа рельса
6.2.1. При выборе типа рельса по условию прочности его рассматривают как балку, свободно опирающуюся на две опоры (соседние шпалы), нагруженную в середине пролета сосредоточенной нагрузкой, а влияние соседних пролетов учитывается опытным коэффициентом.
6.2.2. Необходимый момент сопротивления сечения рельса 
(м3) изгибу определяется по формуле
, (6.1)
где 
- статическая нагрузка на колесо, Н;
- коэффициент, учитывающий влияние соседних пролетов и осадки шпал, принимается равным 0,4…0,6;
- допускаемое напряжение для материала рельса: для главных путей – 150×106 Н/м2; для вспомогательных - 180×106 Н/м2;
- расстояние между осями стыковых шпал (обычно принимается 0,4 м);
- число шпал на одно звено
, (6.3)
где 
- число шпал на 1 км рельсового пути (табл. 6.2).
Таблица 6.2 – Расход шпал на укладку 1 км рельсового пути
| Тип рельса | Длина рельса, м | |||||
| 12,5 | ||||||
| Р18, Р24 | - | - | ||||
| Р33, Р38, Р43 | - | - | - | - | ||
| Р50 | - | - | - | - | - |
Следует иметь в виду, что правилами эксплуатации рекомендуется:
- на прямолинейном участке в среднем звене принимать расстояние между осями шпал равное 0,7 м;
- в стыковых и предстыковых участках целесообразно уменьшать расстояние между осями шпал соответственно до 0,4 и 0,5 м;
- на криволинейных участках необходимо увеличить число шпал до 2000 шт. на 1 км.
6.2.3. Статическая нагрузка на колесо электровоза 
определяется из выражения
, (6.4)
где 
- масса шахтного локомотива, т;
- количество колес локомотива (для шахтных электровозов 
).
Порядок выполнения работы
6.3.1. Изучить теоретический материал.
6.3.2. Выписать условия задачи 6.1, при этом номер варианта соответствует порядковому номеру в журнале учета учебного процесса.
6.3.3. Решить задачу 6.1.
6.3.4. Защитить работу у преподавателя.
Задача 6.1
Для исходных данных, приведенных в табл. 6.3 определить число шпал на одно звено , а также расстояние между шпалами. Определить статическую нагрузку на колесо 
, рассчитать необходимый момент сопротивления сечения рельса 
и по табл. 6.1 выбрать тип рельса.
Таблица 6.3 – Исходные данные для задачи 6.1
| № варианта | Тип локомотива | Длина рельса,  , м | № варианта | Тип локомотива | Длина рельса, , м |
| АМ8Д | 12,5 | Д8 | |||
| 2АМ8Д | ГР5 | ||||
| 5АРВ | АРП10 | ||||
| АРП14 | АРП14 | ||||
| К7 | К14 | 12,5 | |||
| К10 | К10 | ||||
| К14 | АМ8Д | ||||
| К28 | К28 | 12,5 | |||
| В10 | 12,5 | 5АРВ | |||
| В10Б | 12,5 | 2АМ8Д |
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №7