Методические указания к выполнению Контрольной работы № 2
Контрольная работа № 2 состоит из описательной, расчетной и графической части (расчетных н пояснительных схем).
Задачи 34-49
По учебнику «Железнодорожный путь» необходимо изучить тему 6.3 «Устройство рельсовой колеи в кривых» (с. 341-370)
Задачу рекомендуется решать в следующей последовательности.
I. Определение приведенной скорости поездопотока и величины возвышения наружного рельса.
1. Определение приведенной скорости поездопотока
| v = | √ | Σ ni Qi v i2 |
| Σ ni Qi |
n1, n2…, ni – число поездов одинакового веса и скорости;
Q1, Q2 Qi - вес поездов (грузовых и пассажирских), кН;
v 1, v 2…, v i – фактические скорости движения поездов, км/ч,
2. Определение возвышения наружного рельса.
а) на участках при скоростях движения до 120 км/час включительно
| hр = | 12,5 | v 2прив |
| R |
v прив - приведенная скорость поездопотока, км/ч;
R - радиус кривой, м.
б) на участках, где скорость движения более 120 км/час
| hр = | 12,5 | v 2прив | ·К |
| R |
К=1,2– поправочный коэффициент, интегрально учитывающий особенности движения экипажа (наличие рессорного подвешивания, несовпадение оси пути и экипажа, воздействие на экипаж силы тяги, воздействие ветра).
Полученное возвышение проверяется по условиям обеспечения комфортабельности езды для пассажиров по формуле
| hmiп = | 12,5 | v 2max пасс | - 115 |
| R |
hmiп – наименьшее расчетное возвышение наружного рельса, при котором непогашенная часть центробежного ускорения не превышает допускаемой величины - 0,7 м/сек2;
vmax пасс – максимальная скорость, развиваемая пассажирскими поездами при движении по данной кривой, км/ час.
За окончательное значение возвышения наружного рельса в кривой принимают большее из двух определенных: по условию обеспечения равномерного износа обеих нитей (hр) или по условию обеспечения комфортабельности езды (hmiп). Полученная величина возвышения наружного рельса округляется до величины, кратной 5 мм (в ближайшую сторону).
Наибольшее возвышение h установлено 150 мм.
II. Определение длины круговой и переходных кривых.
1. Длина переходной кривой (l) определяется
| l0= | h |
| i |
i - уклон отвода возвышения наружной рельсовой нити
Уклоны отвода возвышения наружной рельсовой нити выбираем из таблицы 1 Технических условий по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути, утвержденного распоряжением ОАО «РЖД» от 2 мая 2012 г. № 859р
| Скорость движения, км/ч, не более | Уклон отвода возвышения наружного рельса, o/оо | |
| рекомендуемый при реконструкции, капитальном ремонте на новых и старогодных материалах, усиленном среднем ремонте пути | Предельно допускаемый | |
| 0,5 | 0,6 | |
| 0,5 | 0,7 | |
| 0,6 | 0,8 | |
| 0,6 | 0,9 | |
| 0,8 | 1,0 | |
| 0,9 | 1,2 | |
| 1,0 | 1,4 | |
| 1,2 | 1,6 | |
| 1,6 | 1,9 | |
| 2,1 | 2,7 | |
| 2,5 | 3,0 | |
| 2,7 | 3,1 | |
| 3,0 | 3,2 | |
| Движение закрывается | - | более 3,2 |
Полученную по длину переходной кривой необходимо округлить до величины кратной 10 в большую сторону. Длина переходной кривой должна быть не менее 20 м.
2. Определение угла наклона переходной кривой в ее конце
| φ0= | l0 | (рад) |
| 2R |
l0– длина переходной кривой, м;
R – радиус круговой кривой, м.
3. Определение возможности разбивки переходных кривых по условию
2φ0 < β
φ0 - угол наклона переходной кривой в ее конце в градусах;
β - угол поворота кривой в градусах.
Формула перевода радианов в градусы
| α°= | αрад | 180° |
| π |
Если 2φ0 > β, то разбивка невозможна, надо менять параметр кривой.
4. Определение длины круговой кривой.
| lкр= | π R | (β - 2φ0) |
| 180° |
5. Определение полной длины кривой
l = lкр + 2l0
6. Определение количества рельсов нормальной длины, укладываемых по наружной рельсовой нити
| Nнорм= | l | |
| lст |
lст – длина нормального рельса, м
Величина Nнорм округляется до целого числа в большую сторону.
III. Расчет количества укороченных рельсов.
1. Определение укорочения внутренней рельсовой нити на протяжении круговой кривой.
| εкк = | S1 ·lкр |
| R |
S1 – расстояние между осями рельсов (принимается в расчетах S1=1600мм);
2. Определение укорочения внутренней нити относительно наружной в пределах переходной кривой.
| εпк = | S1 ·l0 |
| 2R |
3. Определение полного укорочения внутренней нити относительно наружной в кривой.
ε = 2εпк + εкр
4. Выбор типа укорочения рельсов.
| εрасч = | S1 ·lст |
| R |
εрасч – стандартное укорочение рельсов (для рельсов стандартной длины 25,0м укорочения могут составлять k=80мм и k=160мм, для рельсов стандартной длины 12,5м укорочения могут составлять k=40мм, k=80мм и k=120мм)
5. Определение количества укороченных рельсов, необходимых для укладки на внутренней нити кривой в зависимости от принятого типа укорочения одного рельса (k).
| Nукор = | ε |
| k |
Значение Nукор округляется до целого числа в меньшую сторону.
Задачи 50-64
По учебнику «Железнодорожный путь» изучить разделы:
- виды и классификация соединений и пересечений, стр. 235-237;
- обыкновенный одиночный стрелочный перевод, стр. 237-255;
- расчет геометрических размеров, стр. 263-268;
- эпюра стрелочного перевода, стр. 268-269.
Вычертить на миллиметровой бумаге масштабную схему стрелочного перевода в масштабе 1:100.
Порядок построения схемы стрелочного перевода:
- определить основные геометрические размеры стрелочного перевода: а0, b0, m, q, n, h, а также длину остряка (l) и длину рамного рельса (p) по таблице 5.1. Справочника дорожного мастера стр. 166-167.
- определить осевые размеры стрелочного перевода:
а = а0 + m
b = b0 + q
- определить ординаты наружной нити переводной кривой по таблице 3.11 Инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути;
- провести ось прямого пути;
- определить положение переднего стыка рамного рельса;
- определить центр стрелочного перевода ЦП, отложив от стыка рамного рельса по оси стрелочного перевода расстояние а;
- от центра под углом крестовины ɑ вычертить ось бокового пути, угол ɑ рекомендуется строить по соотношению катетов прямоугольного треугольника – марке крестовины;
- прочертить положение наружной рельсовой нити по прямому пути, учитывая значение ширины колеи;
- наметить положение внутренней рельсовой нити по прямому пути с учетом значения ширины колеи;
- отложив от точки ЦП расстояние b - q (на уровне внутренней нити прямого пути), определить математический центр крестовины МЦК;
- вычертить сердечник, зная его длину q, параллельно осям;
- отложив от стыка рамного рельса расстояние m на рельсовой нити прямого пути, получить точку начала остряка. Зная длину остряка (l), определить положение корня остряка;
- по ординатам построить переводную кривую;
- отложив от МЦК расстояние h, проверить правильность построения переводной кривой;
- внутреннюю нить переводной кривой установить по шаблону;
- отложив от МЦК расстояние n, определить стык усовиков;
- напротив, вредного пространства вычертить контррельсы, полная длина контррельсов 4662мм.
На схеме указать основные геометрические размеры перевода, нормы по ширине колеи и по уровню в установленных местах, а также допускаемые отклонения от этих норм.
Расстояние от центра стрелочного перевода до предельного столбика определяется по формуле:
f = E·N
E – ширина междупутья в месте установки предельного столбика, т.е. там, где расстояние между осями сходящихся путей равно 4100 мм.
N – знаменатель марки крестовины.
Одиночный симметричный стрелочный перевод вычерчивается также как обыкновенный стрелочный перевод, только оси боковых путей откладываются от оси разветвляемого пути по углом ɑ/2. Направление осей боковых путей можно определить также исходя из марки крестовины.
Например, при вычерчивании перевода марки 1/11 по направлению оси прямого пути от центра перевода откладывается расстояние, равное знаменателю марки крестовины - II см, и перпендикулярно ему размеры, равные 0,5 см в разные стороны от направления оси прямого пути.
Основные геометрические размеры стрелочного перевода: а0, b0, m, q, n, h, а также длина остряка (l) и длина рамного рельса (p) определяются по таблице 5.3. Справочника дорожного мастера стр. 169.
Ординаты переводной кривой определяются по таблице 3.11 Инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути. Следует учесть, что у симметричных стрелочных переводов размеры ординат следует откладывать через 2 м от оси прямого пути в разные стороны.
Расстояния от центра симметричного стрелочного перевода до математического центра крестовины и от центра перевода до предельного столбика определяются также, как и для обыкновенного стрелочного перевода.
Задачи 65-71
По учебнику «Железнодорожный путь» изучить тему 3.3. «Перекрестные переводы, съезды, стрелочные улицы, глухие пересечения» стр. 277.
Нормальный съезд – соединение путей двумя стрелочными переводами одной марки и одного типа.
Основные размеры нормального стрелочного съезда определяются по формулам:
Теоретическая длина съезда
Lт = Е·N
Полная длина съезда
Lп = Lт + 2а
Длина прямой вставки между переводами
| u = | Е | - 2b |
| sinα |
Е -расстояние между осями путей, мм;
N -знаменатель марки крестовины;
α -угол крестовины;
а -расстояние от центра стрелочного перевода до переднего стыка рамных рельсов, мм;
b – расстояние от центра стрелочного перевода до хвостового стыка крестовины, мм.
Размеры а, b и α определяются также, как в задачах 50-64.
Задачи 72-78
По учебнику «Железнодорожный путь» изучить тему 3.3. «Перекрестные переводы, съезды, стрелочные улицы, глухие пересечения» стр. 277.
Стрелочной улицей называется путь, на котором расположен ряд обыкновенных стрелочных переводов на расчетных расстояниях друг от друга.
Основные размеры стрелочной улицы определяются по формулам:
Теоретическая длина стрелочной улицы
Lт = ΣЕ·N
Полная длина стрелочной улицы
Lп = а + Lт + Т
Длина прямой вставки между стрелочными переводами
| u = | Е | - Lпер |
| sinα |
N -знаменатель марки крестовины;
Е -расстояние между осями путей, мм;
ΣЕ - сумма междупутий на стрелочной улице, мм;
а - расстояние от центра стрелочного перевода до переднего стыка рамных рельсов (см. пояснения к задачам 50-64), мм;
Т – тангенс закрестовинной кривой последнего пути стрелочной улицы
| Т = | R·tg | α |
R - радиус закрестовинной кривой (принимается равным радиусу переводной кривой стрелочного перевода), мм;
α -угол крестовины стрелочного перевода;
Lпер – полная длина стрелочного перевода, мм.
Все размеры стрелочных переводов определяются по таблице 5.1. Справочника дорожного мастера стр. 166-167.
Вопросы для самопроверки при подготовке к экзамену
1. Классификация переездов.
2. Требования к устройству переездов по расположению в плане, условиям видимости, профилю подходов дороги и ширине проезжей части.
3. Конструкция переездных настилов.
4. Оборудование переездов устройствами переездной сигнализации: автоматическая светофорная сигнализация, оповестительная сигнализация, автоматические шлагбаумы, электрошлагбаумы, механизированные и ручные, сигнальные знаки перед переездом.
5. Приборы путевого заграждения, их виды, назначение, конструкция и места установки.
6. Габариты приближения строений.
7. Габариты подвижного состава.
8. Габарит погрузки.
9. Взаимодействие рельсовой колеи и подвижного состава. Устройство колесной пары. Коничность колеса. Подуклонка рельсов.
10. Вертикальные, горизонтальные поперечные и горизонтальные продольные силы, действующие на путь.
11. Устройство рельсовой колеи в прямых участках пути. Нормы и допуски по ширине колеи, уровню и в плане.
12. Требования устройству пути на участках со скоростным движением.
13. Особенности устройства рельсовой колеи в кривых. Виды вписывания подвижного состава в кривые, сравнение их.
14. Назначение возвышения наружного рельса, расчет его величины и максимальная величина.
15. Переходные кривые – назначение, длина, устройство отводов возвышения наружного рельса в кривых, направленных в одну и разные стороны. Уширение колеи.
16. Расчет и порядок укладки укороченных рельсов в пределах переходных и круговых кривых.
17. Стрелочные переводы – назначение, требования, предъявляемые к ним, виды, характеристика.
18. Обыкновенный стрелочный перевод – общее устройство, основные части и назначение, составные элементы
19. Стрелка –назначение, элементы, конструкция
20. Соединительные пути – назначение, конструкция, переводная кривая, её назначение, характеристика, её правильная установка в плане
21. Переводные брусья – назначение, комплекты, их характеристика, порядок раскладки
22. Закрестовинная кривая – назначение, её элементы, разбивка
23. Эпюра стрелочного перевода - её назначение, составные части, геометрические параметры.
24. Эпюра стрелочного перевода - её назначение, составные части, геометрические параметры.
25. Основные геометрические размеры обыкновенного одиночного стрелочного перевода.
26. Неисправности, с которыми запрещается эксплуатировать стрелочные переводы.
27. Глухие пересечения и перекрестные стрелочные переводы.
28. Стрелочные съезды: нормальные, сокращенные и перекрестные.
29. Стрелочные улицы, их виды и назначение.
30. Расчет стрелочной улицы, расположенной под углом крестовины к основному пути.
В тетради для контрольной работы необходимо обязательно оставлять поля, на формате А4 поля должны быть: правое – 10 мм, верхнее, левое и нижнее – 20 мм.
Условия задач и формулировки вопросов должны быть приведены. Ответы на вопросы следует излагать подробно, в строгом соответствии с поставленным вопросом. Записи должны вестись аккуратно, без исправлений и помарок. Ответы на вопросы контрольной работы необходимо сопровождать поясняющими схемами.
Графическая часть выполняется в карандаше на миллиметровой или чертежной бумаге, затем подшивается или вклеивается в тетрадь для контрольной работы. Следует приводить размерности величин, чертежи и схемы выполнять в строгом соответствии с правилами черчения.
В конце работы необходимо написать перечень использованной литературы с указанием автора и года издания, поставить дату выполнения и подпись.
Выполненная контрольная работа высылается в институт на проверку в срок, предусмотренный учебным графиком.
После получения контрольной работы с проверки, следует внимательно просмотреть все замечания преподавателя и к экзамену выполнить все рекомендации преподавателя.
Не зачтенную контрольную работу учащийся должен выполнить вновь (всю или часть ее, в зависимости от рекомендаций преподавателя) и выслать, для повторной проверни.
Зачтенная контрольная работа хранится у учащегося и предъявляется на экзамене.
Преподаватель Бобылева Н.В.