Diagrame de intrare a echipajului în curbe. Mișcarea căruciorului echipajului cu o viteză constantă de-a lungul unei curbe circulare face ca acesta să se rotească (rotire) față de centrul acestei curbe, adică. o astfel de mișcare poate fi considerată constând într-o mișcare de translație efectuată în direcția axei longitudinale a bazei rigide a căruciorului, și rotirea acesteia față de un punct 0, numit centru (pol) de rotație, care se consideră a fi punctul de intersecție a axei longitudinale a bazei rigide a căruciorului cu o rază perpendiculară pe aceasta (sau rază perpendiculară).

În funcție de raportul dintre dimensiunile șinei și perechea de roți, forțele aplicate căruciorului, raza curbei și viteza de deplasare, pot exista diferite scheme de montare (instalare) a căruciorului în curbe. Puteți distinge între blocat și neblocat. Inscripția neblocata, la rândul său, este împărțită în forțată și liberă.

Circuit blocat apare la lățimea ecartată minimă teoretic posibilă pentru un anumit vehicul, atunci când, cu rulajele ale axei selectate, vehiculul nu se poate deplasa transversal pe calea ferată (Fig. 7.8, O). Pentru boghiurile biaxiale și triaxiale, atunci când fitingul este blocat, apar forțe între roată și șină pentru axele exterioare ale boghiului de-a lungul filetelor exterioare ale șinei. A treia forță are loc de-a lungul filetului intern pentru axa din spate a căruciorului cu design biaxial și pentru axa mijlocie cu design triaxial. Când potrivirea este blocată, datorită acestei instalări a roților de-a lungul filetului exterior, stâlpul de rotație 0 este situat în mijlocul bazei rigide 1 a betonului armat.

Un model de fixare neblocat apare atunci când baza rigidă a vehiculului are capacitatea de a se deplasa în direcția transversală din cauza golurilor libere sau a ridicării perechilor de roți. Centrul de rotație DESPRE mutat în același timp pe puntea din spate.

Când apar forțe transversale în prima axă de-a lungul filetului exterior și în axa posterioară de-a lungul filetului interior, se observă potrivirea forțată (Fig. 7.8, b); dacă ultima forță este zero, atunci o astfel de inscripție se numește liberă (Fig. 7.8, V).

Orez. 7.8. Scheme pentru montarea bazelor rigide ale echipajului în curbe: O- blocat; b- forțat; V- liberă („$=- punct de contact între flanșa roții și șină); săgeata indică forțele de ghidare

O potrivire blocată nu este permisă în funcționare, deoarece duce la o rezistență foarte mare la mișcare (frecare mare a flanșelor roții pe marginile laterale ale capului șinei), uzura laterală a șinelor și flanșelor roții.

La deplasarea vehiculelor cu mai multe osii cu o bază rigidă mare, pentru a asigura trecerea neblocată a roților, este necesară lărgirea căii ferate.

Lățimea pistei în curbe. Schema de proiectare pentru determinarea lățimii ecartamentului în curbe este considerată o schemă de montare cu pană pentru vagonul de cale ferată, în care roțile exterioare ale axelor exterioare ale bazei rigide cu flanșele lor se sprijină pe șina exterioară a curbei, iar roțile interioare ale axelor din mijloc se sprijină pe șina interioară. Centrul de rotație al vehiculului, așa cum sa discutat mai sus, este situat în mijlocul bazei rigide (baze rigide biaxiale, baze rigide multi-axiale cu un aranjament simetric al axelor și pistelor acestora). La lățimea ecartamentului obținută pe baza unei astfel de scheme de calcul (care duce la o potrivire blocată), trebuie adăugată o anumită valoare, care este considerată a fi distanța minimă de 5 minute între marginile laterale de lucru ale șinelor și flanșe. a roţilor pe o porţiune dreaptă. În acest fel, se poate evita introducerea blocată.

Să luăm în considerare cazul determinării lățimii minime necesare a căii ferate S din condiția de montare a unui cărucior cu trei osii cu o bază rigidă T din beton armat într-o curbă cu o rază R(Fig. 7.9). Această schemă a fost aleasă deoarece în prezent pe drumurile din Federația Rusă boghiul unei locomotive cu trei osii are cel mai lung ampatament.


Orez. 7.9.

Să introducem următoarea notație:

DESPRE- centrul de rotație al bazei rigide a echipajului; cu un boghiu simetric, centrul de rotație se află pe axa perechii de roți din mijloc; q- lățimea perechii de roți;

/ - distanța de la centrul de rotație până la punctul de flanșă al primei roți care se sprijină pe șina exterioară;

/ - săgeată de îndoire a șinei exterioare, măsurată de la coarda care trece prin punctul de contact al roții și șinei; / = -;

  • ?у este suma axelor transversale.

Să notăm expresia pentru lățimea pistei când a 5-a linie este blocată:

Dar din considerarea diagramei pentru secțiunea dreaptă a traseului (7.2) rezultă

Dimensiunea brațului z se va determina ținând cont (vezi Fig. 7.9), care este de aproximativ /» 0,5/, beton armat:

Dacă valoarea calculată 8 este mai mare decât zero, atunci este necesară lărgirea pistei.

Din ultimele două expresii reiese clar că, în principiu, lățimea căii în curbe ar trebui să fie mai mare decât în ​​linii drepte. De asemenea, rezultă că, cu cât baza rigidă este mai mare și cu cât raza curbei este mai mică, cu atât lărgirea necesară este mai mare, cu atât avansul perechilor de roți este mai mare, cu atât lărgirea necesară este mai mică.

Din expresia pentru mărimea lărgirii (7.16), se poate determina raza curbei la care are loc o potrivire blocată.

Luând 8 = 0, obținem


De exemplu, cu /, beton armat = 4,6 m, 5 = 7 mm, ?y=0 valoare R= 378 m.

Lărgirea cu material rulant modern începe cu o rază mai abruptă de 350 m conform următoarelor standarde: cu o rază de la 349 m la 300 m - cu 10 mm și cu o rază mai mică de 299 m - cu 15 mm.

În cazul unui circuit neblocat, poziția centrului de rotație nu poate fi determinată fără ambiguitate doar geometric, ca în cazul unei potriviri blocate. În acest sens, este necesar să se determine forțele laterale și centrul de rotație atunci când se montează baza rigidă a vehiculului în curbă.

Rotirea continuă a căruciorului față de centrul de rotație are loc sub influența forțelor care apar în punctele de contact ale flanșelor roților axelor de ghidare cu marginea laterală a capului șinei. Acestea sunt forțele de ghidare G (Fig. 7.10).

În contactele dintre roți și șine, forțele de frecare apar egale cu produsul dintre forțele perpendiculare pe planul de contact al roților și șine și coeficientul de frecare de alunecare /R ( .În fig. În locul acestor forțe, Fig. 7.10 prezintă reacții șine egale cu acestea ca valoare și opus ca semn. Sunt indicate componentele transversale ale forțelor de frecare N/,și cele longitudinale - V f .

Suma algebrică a presării crestei Yși forțele de frecare N a aceleiași roți se numește forță laterală:

Când setul de roți este situat înaintea centrului de rotație al bazei rigide, diferența trebuie luată în formula (7.18) pentru roata exterioară și suma forțelor pentru roata interioară; cu aranjament invers - setul de roți este situat în spatele centrului de rotație, semnele sunt luate și în sens invers.

Forțele călăuzitoare(vezi Fig. 7.10) sunt considerate pozitive dacă sunt direcționate în afara șinei, iar reacțiile corespunzătoare ale fileturilor șinei sunt direcționate în interiorul căii. Forțele laterale sunt considerate pozitive dacă acționează în direcția forțelor de ghidare, iar reacțiile corespunzătoare ale filetelor șinei acționează în direcția opusă.

Intrarea liberă dacă, la intrarea echipajului, pe filetul exterior apar forțe de ghidare în contact cu prima roată în sensul de mers Y Hși sunt absente pe firul interior al V-ului.

Se numește forța laterală transmisă de cadrul căruciorului prin perechea de roți către șine forța cadrului La r. Această forță este considerată aplicată pe axa geometrică a setului de roți și este pozitivă dacă este îndreptată spre exteriorul curbei, egală cu diferența de forțe laterale transmise de aceeași axă filetului exterior și interior al șinei:

Pentru prima axă de ghidare


Orez. 7.10.

Înlocuind aceste valori în formula (7.19), obținem

La SH_n =#!_ V =fP să găsim Г=У, -2 fP.

Forțele laterale GB, care apar atunci când vehiculele se deplasează, ating valori mari (uneori 100 kN sau mai mult). Influența forțelor laterale asupra performanței pistei este foarte mare. Aceasta explică o serie de măsuri menite să îmbunătățească potrivirea echipajelor în curbe și să reducă forțele laterale.

La pozițiile cunoscute ale centrului (polului) de rotație DESPRE echipaj (vezi Fig. 7.10), lățimea ecartamentului (măsurată între axele capetelor șinei) și distanțe /, de la centrul O până la orice /-a pereche de roți, devine cunoscută direcția de mișcare a fiecărei roți. Această direcție este perpendiculară pe raza - vector dt, efectuate din centru DESPRE până la mijlocul zonei de contact roată-șină, aproximativ până la punctul de intersecție a axei capului șinei cu axa geometrică a setului de roți.

Forța de frecare a fiecărei roți (externă, internă) a oricărei axe i este îndreptată în direcția opusă mișcării roții. Transversale și longitudinale V f componentele acestei forțe se determină din următoarele expresii:

Toate forțele tăietoare: frecare SH T, ghiduri V i sunt considerate a fi aplicate nu radial, ci perpendicular pe axa longitudinală a vehiculului.

Rezistenţă T, aplicată la distanță de prima axă a boghiului, este rezultanta componentei centrifuge a greutății echipajului (per boghiu), formată ca urmare a cotei șinei exterioare, și componenta normală a forței de tracțiune pe boghiu :

unde a n este accelerația laterală remarcabilă;

la t - numărul de cărucioare din cărucior;

L u - lungimea trenului;

L x - lungimea secțiunii de coadă a trenului, numărând de la mijlocul echipajului a cărui potrivire este luată în considerare;

Lc- lungimea căruciorului în cauză între axele de ambreiaj ale cuplajelor automate;

FK- forța de tracțiune dezvoltată de o locomotivă pe o curbă (la împingere sau la frânarea locomotivei F K luate cu semnul minus; la împingere b x - lungimea capului).

La rândul său

unde v este viteza trenului;

ȘI - ridicarea șinei exterioare.

Moment de amortizare M, formată de forțele de frecare în pivot și glisoare, depinde de încărcarea mașinii și de poziția încărcăturii față de axa longitudinală a mașinii. Rezistă la rotația curbată a primului cărucior (vezi Fig. 7.10) față de corp, care, la întoarcere, trage împreună cu el și al doilea cărucior, facilitând rotirea acestuia. În consecință, semnele Md ale momentului de amortizare pentru primul și al doilea boghiuri vor fi diferite.

Pentru a determina momentul de amortizare A/d, notăm: coeficienții de frecare de alunecare în kingpin - prin c shk, în glisoare - prin c sc (valorile acestor coeficienți sunt în intervalul 0,1-0,2); presiune asupra pivotului și glisoarelor fiecărui boghiu - prin Q lUKŞi Q CK ; raza de rotație calculată a căruciorului în raport cu corpul pe pivot - prin g ShK, pe diapozitive - prin g SK. Apoi:

Poziția normală a caroseriei la camioanele cu pivot este că se sprijină pe pivot, fiecare dintre acestea reprezentând jumătate din greutatea corpului: QCK= 0 și (2 ШК = 0,5(2 corpuri. Cu o rolă mare, o parte din sarcină poate fi transferată pe glisiere laterale, de exemplu,

Presiunea verticală asupra boghiurilor KVZ-TsNII este transmisă numai prin glisoare. În acest caz?) shk = 0; QCK= 0,5 Q Ky3 -

Pentru a găsi forțele de direcție Fj_ H și F 3 _ B, compunem două ecuații de moment: una relativ la mijloc CU j a primei axe și a doua - în raport cu mijlocul C 3 a osiei din spate. După ce au efectuat transformările intermediare necesare, obținem:


Dacă axa din mijloc are suficiente curse transversale pentru a deplasa cantitatea necesară, atunci urmează în expresiile pentru OŞi ÎN termenii cu un multiplicator (/ 2 /^/ 2) sunt considerați egali cu zero, deoarece nu există componente transversale # 2 _ n și # 2 _ în forța lui Re tion - În locul termenului /d 2 ar trebui scris 2/5] datorită faptului că în acest caz V2 =fP. Semnele superioare pentru A/d se referă la căruciorul din față, cele inferioare - spre spate. În cazul unui cărucior biaxial, termenii care conțin / 2 și d2. Formulele sunt valabile pentru orice locație a polului de rotație.

De la distanța polilor /| depind doar functiile OŞi ÎN. Pentru o lățime de ecartament dată, valoarea lui / depinde de forțele de interacțiune dintre vehicul și șenilă și nu poate fi considerată independentă până când roata interioară a axei spate nu atinge creasta sa până la filetul interior. De îndată ce această roată atinge și începe să-și apese coama pe acest fir (pentru o lățime de ecartament dată), valoarea lui / devine constantă și independentă de interacțiunile de forță ale vehiculului și ale căii de rulare.

Dacă decalajul din calea 5 este cunoscut, distanța la poli /j este determinată de dependență

Aici 5 este determinat ținând cont de avansarea de-a lungul primei și ultimei axe ale vehiculului.

Dacă urmează să fie determinată lățimea ecartamentului (ca și în acest caz), atunci aceasta poate fi întotdeauna setată astfel încât, pentru orice valoare a forțelor care acționează, roata axei spate care rulează de-a lungul filetului interior să atingă sau să fie apăsată cu creasta sa împotriva acestui fir, adică astfel încât condițiile (7.22) sunt îndeplinite.

Pentru dat R, Tși valori L/d U\_ nşi T 3 _ in sunt funcţii OŞi ÎN, iar acesta din urmă - prin funcții /,. În acest caz, funcția O are maxim la = Lq, funcție ÎNŞi (A + B) - la /, = 0,5L Q. După cum se poate observa din formula (7.23), /] nu poate fi mai mică de 0,5 Lq.

Este important să avem astfel de valori OŞi ÎN, la care Y X_H iar T 3 _ in ar fi minimă. O importanță deosebită este asigurarea unei sume minime de U[_n + T 3 _v, care caracterizează rezistența la mișcarea cărucioarelor în funcție de nivelul forțelor de ghidare. De obicei Ln = 0,5L 0 . În acest caz, membrul cu televizor suma Tj_ H + T 3 _ in este egală cu zero. Acest lucru duce la concluzia importantă că cantitatea indicată depinde de valorile părții restante a forței centrifuge și de componentele normale ale forțelor de tracțiune. Din moment ce funcţia O la Lq > I este mai mic decât maximul său, atunci, în consecință, O la control /, Ф Lq nu va fi maxim, prin urmare cea mai bună interacțiune a forței dintre boghiu și șină va fi la verificare/|. Cu toate acestea /| nu poate fi arbitrar de mare din următoarele motive. Forța de ghidare T 3 _ in fizic nu poate fi negativă, fiind presiunea flanșei roții pe filetul șinei, prin urmare /, fizic nu poate fi mai mare decât valoarea la care Y 3 _ in = 0. Astfel, în limitele ipotezele acceptate anterior, cea mai bună lățime a căii se găsește din condiția V 3 _ в = 0, adică din condiția de înscriere liberă. O lățime a căii mai mare decât cea la care U 3 _ in = 0 nu este recomandată, deoarece nu modifică dimensiunea

Multe lucrări au fost dedicate determinării forțelor transversale care acționează asupra traseului atunci când vehiculul se deplasează de-a lungul curbelor. Crearea de grafice-pașapoarte pentru montarea echipajelor în curbe s-a dovedit a fi fructuoasă. Determinarea principalelor caracteristici ale unui astfel de pașaport se face în funcție de accelerația remarcabilă și n. În acest caz, ghidajele, forțele laterale, cadru și distanțele polilor sunt adesea aproximate prin dependențe liniare:

Unde a, b, c, d- coeficienți empilici.

Ca exemplu în Fig. 7.11 prezintă un grafic al impactului lateral asupra șinei al unui vagon de marfă pe boghiuri TsNII-KhZ cu o bază rigidă L Q = 1,85 m iar sarcina de la perechea de roți pe șine este de 220 kN. Coeficientul de frecare dintre roți și șine este / = 0,25.

Norme și toleranțe pentru lățimea căii în curbe. Lățimea ecartamentului în curbe trebuie stabilită astfel încât să se asigure montarea liberă a celor mai masive vagoane (vagoane de marfă). Lățimea ecartamentului trebuie să asigure, de asemenea, capacitatea tehnică de a încadra în curbe cele mai nefavorabile vehicule fără blocaj. Această condiție determină lățimea minimă admisă a căii. Maxim admisibil


Orez. 7.11. Certificat grafic al impactului lateral asupra căii în curba mașinii pe boghiuri TsNII-KhZ (18-100) lățimea ecartamentului este determinată din condiția de a împiedica în mod fiabil căderea roților materialului rulant în cale.

În prezent, pe drumurile din Federația Rusă, lățimea ecartamentului pe secțiuni drepte ale căii și pe curbe cu o rază de 350 m sau mai mult este de 1520 mm. Lățimea ecartamentului pe curbele mai abrupte ar trebui să fie de 1530 mm pentru o rază de la 349 la 300 m; cu o rază de 299 m și mai puțin - 1535 mm.

În acest caz, este necesar ca abruptul curbelor lățimii căii să nu fie mai mare de:

  • 1 mm pe 1 m de lungime a căii în secțiuni cu viteze de până la 140 km/h;
  • 1 mm la 1,5 m la viteze de 141-160 km/h;
  • 1 mm la 2 m la viteze de 161-200 km/h.

Înlăturarea lărgirii căii în curbe se face de-a lungul curbelor de tranziție.

Construcția traseului în curbe cu raze mici. Dacă raza curbei este atât de mică încât lățimea maximă standard de cale de 1535 mm este mai mică decât minimul necesar, determinat conform schemei de fixare în pană cu adăugarea unui spațiu minim de 8 min, în astfel de curbe uzura laterală a șinele și defalcarea căii ferate crește brusc.

Pentru a facilita lucrul firului exterior în astfel de curbe, în interiorul șinei sunt așezate contra șine de-a lungul filetului interior. În acest caz, setul de roți de ghidare, cu roata care rulează de-a lungul filetului interior, se sprijină pe contra-șină fără a împinge firul exterior (Fig. 7.12). În curbele foarte abrupte, uneori este necesar să se așeze contra șine la ambele filete din interiorul căii. Contra-șinele cresc rezistența


Orez. 7.12. Poziția perechilor de roți într-o curbă în prezența unei contra șine interferează cu mișcarea, prin urmare, în practică, instalarea lor este utilizată numai în curbe cu o rază de aproximativ 160 m sau mai puțin. Canelura dintre contra șină și șina filetului interior al curbei trebuie să aibă o lățime de 60-85 mm. Contra-șinele trebuie conectate ferm la șinele de rulare folosind inserții și șuruburi.

Toate locomotivele noi sunt proiectate pentru a se potrivi în curbe cu o rază de cel puțin 150 m cu un ecartament de 1535 mm.

Linie ferată- aceasta este distanța dintre marginile laterale interioare ale capetelor șinei, măsurată la un nivel de 13 mm sub suprafața de rulare în țara noastră, la începutul construcției căilor ferate, s-a luat egal cu 5 picioare; , 1524 mm. În majoritatea altor țări, ecartamentul normal este de 1435 mm. În India, Pakistan, Ceylon, Spania, Portugalia, Argentina și Chile, ecartamentul adoptat este de 1676 mm, în Brazilia, Irlanda de Nord - 1600 mm, în Japonia și un număr de țări africane - 1067 mm.

În multe țări există drumuri cu ecartament îngust cu ecartamentul de 750, 600, 500 mm și alte dimensiuni.

Pentru a îmbunătăți interacțiunea căii cu materialul rulant, Regulile de exploatare tehnică a căilor ferate, aprobate de Ministerul Căilor Ferate în 1970, au redus lățimea căii de la 1524 la 1520 mm.

Lățimea normală a căii se aplică secțiunilor drepte și curbelor cu o rază de 350 m sau mai mult. Pentru curbele cu o rază de la 349 la 300 m este egală cu 1530 mm, iar pentru razele curbei mai mici de 300 m - 1535 mm. Lărgirea căii de rulare în curbe cu raze mici este dispusă pentru a facilita trecerea materialului rulant de-a lungul acestora. În curbele cu o rază de 650 până la 300 m, lățimea căii poate avea o lărgire suplimentară cu cantitatea de uzură laterală reală a capului șinei, dar nu mai mult de 1530 mm în curbele cu o rază de 650-450 m, 1535 mm. în curbe cu o rază de 449-350 m și 1540 mm - în curbe cu o rază de 349 m sau mai puțin.

Datorită imposibilității de a asigura o lățime a ecartamentului absolut precisă la asamblarea șinei și a grilei traverse și a invariabilității acesteia în funcționare, toleranțele în conținutul ecartamentului sunt stabilite la +8 și -4 mm. Aceasta înseamnă că, cu un standard de 1520 mm, lățimea ecartamentului poate varia de la 1528 la 1516 mm. Pentru secțiunile curbe, se aplică aceleași toleranțe, dar cu o singură limitare - o lățime a căii mai mare de 1548 mm nu este permisă în niciun caz, deoarece o astfel de creștere creează pericolul unei posibile extinderi a unei părți a roții cu o conicitate crescută de suprafata.

Dacă pe o secțiune sunt stabilite viteze admise de tren de 50 km/h sau mai puțin, ecartamentul poate fi lărgit cu până la 10 mm și îngustat cu 4 mm.

Pe liniile existente, până când acestea sunt transferate pe un ecartament de 1520 mm, este permisă următoarea lățime de ecartament: pe tronsoane drepte și în curbe cu raza de 350 m sau mai mult - 1524 mm; în curbe cu o rază de la 349 la 300 m - 1530 mm și cu o rază de 299 m sau mai puțin - 1540 mm.

Există secțiuni separate cu ecartamentul de 1524 mm, unde se păstrează în continuare curbe cu următoarele lățimi de ecartament: pentru raze de la 650 la 450 m - 1530 mm; cu raze de la 449 la 350 m - 1535 mm; pentru raze de 349 m și mai puțin - 1540 mm.

Înainte de a trece la ecartamentul de 1520 mm, este permisă menținerea căii în conformitate cu aceste standarde.

În condiții dificile (linii de munte, șine interne din fabrică etc.), când se folosesc curbe foarte abrupte și lățimea căii de 1548 mm este insuficientă, se poate permite lărgirea suplimentară, dar cu condiția instalării de șine de contra și alte dispozitive care exclud posibilitatea ca roțile să cadă în interiorul căii .

Cel mai favorabil este potrivire gratuităîn curba bazei rigide a unei locomotive sau vagon (Fig. 1), când axa față este presată de creasta unei roți pe filetul șinei exterioare, iar axa din spate atinge creasta filetului interior al șinei; în acest caz, axa din spate este situată în direcția razei curbei. În acest caz, baza rigidă a unității de material rulant este instalată complet liber în interiorul șinei.

Cel mai nefavorabil tip de intrare este potrivire blocată(Fig. 2), în care ambele roți exterioare dintr-o bază rigidă sunt presate de creste pe șină. Această potrivire provoacă o rezistență foarte mare la mișcarea trenului și o presiune nesigură a roților pe șine. Se numește o inscripție care, prin natura sa, ocupă o poziție intermediară între liber și blocat forţat.

Pe noastre căi ferateÎn prezent, locomotive cu boghiuri (locomotive electrice și diesel) și boghiuri de marfă și vagoane de pasageri, având o bază rigidă de la 1,8 m pentru o telegondolă cu patru osii până la 4,4 m pentru o locomotivă electrică.

Trecerea la materialul rulant cu ampatament scurt a făcut posibilă unificarea lățimii și ecartamentului pe secțiuni drepte și curbe (cu o rază de 350 m sau mai mult), cu excepția unei lungimi relativ scurte a căilor în zonele muntoase, accesul, legătura , șinele din fabrică și din stație cu raze de curbă mai mici de 350 m.

Când trec trenurile zone curbate calea suferă impacturi suplimentare semnificative de la roțile materialului rulant. Pentru a evita impacturile bruște ale flanșelor roții asupra șinelor atunci când trenul intră în curbe, supraîncărcările semnificative ale filetelor șinei exterioare din cauza apariției forțelor centrifuge, pentru a facilita montarea materialului rulant în curbe și trecerea de-a lungul acestora:

  • măriți lățimea căii;
  • prevenirea distorsiunii curburii de proiectare a căii;
  • firele șinei exterioare sunt plasate mai sus decât cele interioare;
  • în locurile în care secțiunile drepte ale căii se întâlnesc cu curbe, sunt aranjate curbele de tranziție;
  • reduceți distanța dintre traverse;
  • lubrifiați suprafețele laterale de contact dintre flanșele roții și șine.

Dimensiunea bazei rigide a locomotivelor și vagoanelor este de mare importanță pentru interacțiunea materialului rulant și șinelor în curbe. Pe drumurile Federației Ruse sunt în circulație în principal locomotive cu boghiuri (locomotive electrice și diesel) și vagoane de marfă și pasageri cu o bază rigidă de la 1,8 m pentru o gondolă cu patru osii până la 4,4 m pentru o locomotivă electrică. Materialul rulant cu ampatament scurt are condiții mult mai bune pentru trecerea de-a lungul curbelor, iar acest lucru a făcut posibilă unificarea lățimii ecartei pe secțiuni drepte și curbe (cu o rază de 350 m sau mai mult). Doar pe o distanță relativ scurtă de căi din zonele muntoase, pe căile de acces, de legătură, din uzină și din stație, unde razele curbelor rămân mai mici de 350 m, ecartamentul este lărgit.

Proiectarea căii ferate este strâns legată de proiectarea și dimensiunile perechilor de roți ale materialului rulant. Setul de roți este format dintr-o axă din oțel pe care roțile sunt bine montate, având creste de ghidare pentru a preveni deraierea. Suprafața de rulare a roților de material rulant din partea din mijloc are o conicitate de 1/20, ceea ce asigură o uzură mai uniformă, o rezistență mai mare la forțele orizontale direcționate pe șină, o sensibilitate mai mică la defecțiunile acestuia și previne apariția unei caneluri pe suprafața de rulare. , ceea ce face dificilă trecerea seturilor de roți prezența la vot. În conformitate cu aceasta, șinele se montează și cu o înclinare de 1/20, care pentru traversele din lemn se realizează prin căptușeli de pană, iar pentru cele din beton armat - printr-o înclinare corespunzătoare a suprafeței traverselor în zona în care susțin șinele. . Se numește distanța dintre marginile interioare ale capetelor șinei lățimea pistei. Această lățime este suma distanței dintre roți (1440 + 3 mm), a două grosimi ale flanșelor (de la 25 la 33 mm) și a golurilor dintre roți și șine necesare trecerii libere a perechilor de roți. Lățimea ecartamentului normal (larg) în secțiuni drepte și curbe ale căii cu o rază mai mare de 349 m este acceptată în URSS ca 1520 mm cu toleranțe pentru latura de lărgire de 6 mm și pentru latura de îngustare de 4 mm . Până în 1972, ecartamentul normal pe drumurile noastre era de 1524 mm; îngustarea sa la 1520 mm a fost adoptată pentru a reduce decalajul dintre roți și șine, ceea ce, la viteze crescute, ajută la reducerea perturbărilor căii.
În conformitate cu PTE, partea superioară a capetelor șinei ale ambelor filete ale șinei pe secțiunile drepte trebuie să fie la același nivel. Este permis să conțină un filet șinei cu 6 mm mai sus decât celălalt pe secțiunile drepte ale șinei a fiecăruia dintre ei.
Atunci când se construiește o cale, îmbinările de pe ambele filete ale șinei sunt plasate exact unul față de celălalt de-a lungul unui pătrat, ceea ce, în comparație cu aranjarea îmbinărilor eșalonate, reduce numărul de impacturi ale perechilor de roți pe șine și, de asemenea, face posibilă pregătirea. și înlocuiți șina și grila traverselor în legături întregi folosind straturi de cale.
Pentru a preveni rotirea fiecărei perechi de roți în jurul unei axe verticale, perechile de roți ale unui vagon sau locomotivă sunt conectate prin două sau mai multe cadre rigide. Distanța dintre osiile exterioare legate de cadru se numește bază rigidă, iar între osiile exterioare ale unei mașini sau locomotive - ampatamentul complet. Legatura rigida a perechilor de roti asigura pozitia lor stabila pe sine, dar in acelasi timp face dificila trecerea in curbe cu raza mica, unde se pot bloca. Pentru a facilita incadrarea in curbe, materialul rulant modern este produs pe boghiuri separate cu baze mici rigide.


:
O- locomotiva electrica VL8, b- o secțiune a locomotivei diesel TEZ, V- locomotiva seria FD,
G- telegondolă cu patru axe

Caracteristici ale proiectării traseului în curbe

În secțiunile curbe, structura căii are o serie de caracteristici, dintre care principalele sunt: ​​ridicarea șinei exterioare deasupra interioarei, prezența curbelor de tranziție, lărgirea căii la raze mici, așezarea șinelor scurtate pe interior. filet de șină, întărirea căii, creșterea distanței dintre axele șinelor pe linii cu două și mai multe căi.
Ridicarea șinei exterioare este prevăzut pentru o rază de curbă de 4000 m sau mai mică, astfel încât sarcina pe fiecare filet al șinei să fie aproximativ aceeași, ținând cont de acțiunea forței centrifuge, pentru uzura uniformă a șinelor exterioare și interioare, precum și pentru suprimarea accelerație, care afectează negativ confortul de călătorie al pasagerilor. Dimensiunea cotei depinde de viteza trenurilor și de raza curbei și, de obicei, nu depășește 180 mm (în Rusia - 150 mm).
Se știe că atunci când materialul rulant urmează o curbă cu o rază R apare forța centrifugă

unde m este masa unei unități de material rulant;
G este greutatea unei unități de material rulant;
g - accelerația gravitațională

Când șina exterioară este ridicată cu o sumă h apare componenta forță de greutate N,îndreptată în interiorul curbei.

Diagrama forțelor care acționează asupra materialului rulant într-o curbă când șina exterioară este ridicată

Din figură este clar că raportul H/G este egal cu raportul h/s 1. Prin urmare H = Gh/s 1.
Pentru o presiune egală pe filetele șinei este necesar ca N I echilibrat, apoi rezultatul N va fi perpendicular pe planul înclinat al traseului.
Având în vedere că unghiul α este mic și cu o cotă maximă admisă a șinei exterioare de 150 mm cos α = 0,996, putem presupune că H=I.
Apoi

Unde

Înlocuind s 1 = 1,6 m, g = 9,81 m/s 2 și exprimând viteza v în km/h, iar raza R în metri, obținem cota în mm
Deoarece în condiţii reale trec de-a lungul curbelor trenuri de mase diferite Q i şi cu viteze diferite V i, apoi pentru uzura uniformă a șinelor, viteza pătratică medie este înlocuită în formula dată

La h=2,5v mediu 2/Rîn trenurile care circulă la viteze peste v cf, pasagerii și marfa vor fi supuși unei accelerații remarcabile egale cu diferența dintre accelerația centrifugă v 2 /R iar acceleraţia gh/s 1 îndreptată spre centrul curbei
Pe drumurile fostei URSS, accelerația excepțională admisă este de 0,7 m/s 2 și numai în cazuri excepționale de 0,9 m/s 2 . Când trenurile se deplasează cu viteze mai mici decât v avg sarcina pe șina interioară va fi mai mare decât pe cea exterioară.
Pentru a asigura o potrivire lină a materialului rulant, curbele circulare sunt conectate la secțiuni drepte folosind curbe de tranziție. Între curbele adiacente de pe calea ferată sunt prevăzute inserții directe cu o valoare minimă de 30 până la 150 m, în funcție de categoria liniei și de direcția curbelor (într-un sens sau în direcții diferite).
Dispozitive curbe de tranziție este asociată cu necesitatea unei cuplari line a curbei cu linia dreaptă adiacentă atât în ​​plan cât și în profil. Curba de tranziție în plan este o curbă cu rază variabilă, descrescătoare de la ∞ (infinit mare) la R- raza unei curbe circulare cu o scădere a curburii proporțională cu modificarea lungimii. O curbă cu această proprietate este o spirală radioidă, a cărei ecuație este exprimată ca o serie

Unde CU- parametrul curbei de tranziție (С=lR)

Datorită faptului că lungimea curbei de tranziție l mic comparativ cu CU, în practică este suficient să ne limităm la primii doi termeni ai seriei formulei date. Într-un profil, curba de tranziție în condiții normale este o linie înclinată cu o pantă uniformă i = h/l.


. NPK- începutul curbei de tranziție. PDA- sfârşitul curbei de tranziţie

Lărgirea sunt realizate calibre pentru a se asigura că materialul rulant se potrivește în curbe. Deoarece perechile de roți sunt fixate în cadrul boghiului în așa fel încât în ​​cadrul bazei rigide să fie întotdeauna paralele între ele, într-o curbă poate fi amplasată doar o pereche de roți de-a lungul razei, iar restul va fi în unghi. Acest lucru face necesară creșterea distanței dintre flanșele roților și șine pentru a evita blocarea perechilor de roți. Pentru a potrivi liber un boghiu biaxial într-o curbă, lățimea ecartamentului necesară este:

S c =q max +f n +4


Unde f n- curba de îndoire săgeată de-a lungul firului exterior la coarda 2λ;
q max - distanta maxima intre marginile exterioare ale flanselor rotii;
4 - toleranță la îngustarea căii, mm.


Instalat următoarele standarde lățimea căii în curbe:
la R≥ 350 m - 1520 mm;
la R = 349-300 m - 1530 mm,
la R≤ 299 m -1535 mm.

Așezarea șinelor scurtateîn filetul interior este necesar pentru a preveni separarea îmbinărilor. Deoarece filetul interior al șinei din curbă este mai scurt decât cel exterior, așezarea șinelor de aceeași lungime în el ca și în cea exterioară va face ca îmbinările să ruleze înainte pe filetul interior. Pentru a elimina răspândirea îmbinărilor la fiecare rază de curbă, este necesar să existe o cantitate proprie de scurtare a șinei. În scopul unificării, sunt utilizate scurtări standard ale legăturilor feroviare lungi de 25 m cu 80 și 160 mm. Numărul total de șine scurtate n necesar pentru așezarea într-o curbă,

n = e/k,

Unde e- scurtare generală,
k- scurtarea standard a unei șine
Așezarea șinelor scurtate în filetul interior se alternează cu așezarea șinelor de lungime normală, astfel încât cursul îmbinărilor să nu depășească jumătate din scurtare, adică 40; 80 mm.
Câştig traseele în curbe sunt produse la R<1200 м для обеспечения необходимой равнопрочности с примыкающими прямыми. Для этого увеличивают число шпал на километр, уширяют балластную призму с наружной стороны кривой, ставят несимметричные подкладки с большим плечом в наружную сторону, отбирают наиболее твердые рельсы. В круговых кривых на двух- и многопутных линиях увеличивается расстояние между осями путей в соответствии с требованиями габарита, что достигается в пределах переходной кривой внутреннего пути за счет изменения ее параметра С.

Extras din Regulile pentru funcționarea tehnică a căilor ferate din Federația Rusă

Capitolul III. Structuri și dispozitive ale instalațiilor de cale ferată. Planul traseului și profilul
3.4. Calea ferată în raport cu razele curbelor, conjugarea liniilor drepte și curbelor, precum și abruptul versanților trebuie să respecte planul și profilul liniei aprobate.
3.5. Stațiile, marginile și punctele de trecere, de regulă, ar trebui să fie amplasate pe o platformă orizontală; în unele cazuri este permisă amplasarea lor pe pante care nu depășesc 0,0015; în condiții dificile, este permisă o creștere a pantelor, dar, de regulă, nu mai mult de 0,0025.
În condiții deosebit de dificile, la marginile și punctele de trecere de tip longitudinal sau semilongitudinal și cu permisiunea Ministerului Căilor Ferate și la gările intermediare în care nu sunt prevăzute manevre și decuplarea locomotivei sau a vagoanelor de tren, pante de mai mult de 0,0025 sunt permise în zona stației. În condiții deosebit de dificile, cu permisiunea Ministerului Căilor Ferate, sunt admise pante mai mari de 0,0025 și la extinderea căilor de primire și de plecare în stațiile existente, cu condiția să se ia măsuri împotriva plecării spontane a vagoanelor sau trenurilor (fără locomotive) .
Pentru a preveni plecarea spontană a vagoanelor sau a trenurilor (fără locomotivă) în stații, linii și puncte de trecere, liniile de primire și de plecare nou construite și reconstruite, care asigură decuplarea locomotivelor de vagoane și efectuarea operațiunilor de manevră, ar trebui, ca regulă, să aibă un profil longitudinal cu contrapante în partea laterală a săgeților de limitare și să respecte standardele pentru proiectarea acestuia.
În cazurile necesare, pentru a preveni ieșirea spontană a mașinilor pe alte căi, ar trebui să se prevadă instalarea de puncte fără fund de siguranță, întrerupătoare de siguranță, pantofi de deblocare sau întrerupătoare.
În toate cazurile în care stațiile, marginile și punctele de trecere sunt amplasate pe pante, trebuie asigurate condițiile de pornire a trenurilor conform normei de greutate stabilite.
3.6. Stațiile, marginile și punctele de trecere, precum și parcuri separate și căile de evacuare ar trebui să fie amplasate pe secțiuni drepte. In conditii dificile este permisa amplasarea lor pe curbe cu o raza de minim 1500 m.
În condiții deosebit de dificile, este permisă reducerea razei curbei la 600 m, iar în condiții de munte - la 500 m.
3.7. Dispunerea și profilul căilor principale și ale stației, precum și căile de acces aparținând căii ferate, trebuie să facă obiectul verificărilor instrumentale periodice.
Organizarea lucrărilor de verificare instrumentală a planului și profilului căilor ferate, întocmirea documentației tehnice relevante, precum și întocmirea planurilor la scară largă și schematice ale stațiilor sunt încredințate serviciilor de cale ferată cu implicarea proiectării. institute, grupuri de proiectare și sondaj și proiectare și estimare pentru realizarea acestei lucrări.
Distanțele traseului trebuie să aibă:
  • desene și descrieri ale tuturor structurilor și instalațiilor de cale disponibile la distanță, precum și standardele și normele relevante;
  • planuri la scară largă și schematice ale stațiilor, profile longitudinale ale tuturor șinelor principale și ale stației, cocoașe de triaj, precum și căi de acces pe care virează locomotivele drumului.
Profilele longitudinale de cocoașe, cocoașe și căi de evacuare la stațiile de triaj, raion și de marfă se verifică cel puțin o dată la trei ani pentru restul căilor de cale a stației, profilul se verifică cel puțin o dată la 10 ani; Se verifică profilul longitudinal al căilor principale de pe trasee în perioada reparațiilor majore și medii ale căilor. Pe baza rezultatelor inspecțiilor se stabilesc termene specifice pentru lucrările de îndreptare a profilelor. Zonele în care se efectuează reconstrucția căii și alte lucrări, care provoacă modificări în plan și profil, sunt verificate de către executanți după finalizarea lucrărilor, depunând documentația relevantă la distanța căii, precum și la stații și la șef de stație.
La construirea de noi instalații pe teritoriul stației, extinderea sau mutarea celor existente, orice organizație care efectuează astfel de lucrări trebuie să transfere imediat documentația executivă șefului de cale și șefului stației, definind legătura instalației cu cea existentă. dezvoltarea stației.

Pagina 2 din 9

DISPOZITIV DE SINE ÎN PĂRȚI CURBE ALE SINEI

Calea ferată în tronsoane curbe are următoarele caracteristici:

  1. lărgirea căii ferate pentru raze mai mici de 350 m;
  2. o elevație este dispusă de-a lungul filetului șinei exterioare a curbei;
  3. secțiunile drepte cu curbe circulare sunt conectate prin curbe de tranziție. Curbele de tranziție sunt de asemenea dispuse între curbe de diferite raze;
  4. șinele scurtate sunt așezate de-a lungul filetului interior curbat al șinei pentru a se asigura că îmbinările sunt situate una vizavi de alta;
  5. În secțiunile curbe ale căii pe linii cu două căi, sunt instalate intercalare lărgite. Lărgirea se realizează în cadrul curbelor de tranziție.

Lățimea ecartamentului trebuie să asigure că toate vehiculele de masă se potrivesc în curbă. Această potrivire ar trebui să fie cea mai favorabilă și cea mai apropiată de liberă. Conform PTE, lățimea ecartamentului în curbe în funcție de rază este stabilită în următoarele dimensiuni:

  • la R = 350 m și mai mult de 1520 mm;
  • la R = 349...300m 1530mm;
  • la R = 299 m și mai puțin de 1535 mm.

Conform caietului de sarcini, raza curbei este R=400 m, conform căreia lățimea căii este de 1520 mm.

Standardele date sunt stabilite prin calcule pentru montarea vagoanelor de cale ferată în curbe. În practica căii, în ciuda standardelor aprobate, de foarte multe ori este nevoie să se determine lățimea căii (trecerea materialului rulant special de-a lungul unei secțiuni, proiectarea de material rulant nou, inclusiv mașini de cale). Este recomandabil să se determine lățimea ecartamentului din două scheme de calcul, arătând două cazuri extreme (scheme de montaj libere și blocate). Orice altă poziție a echipajului va fi intermediară.

DETERMINAREA LĂȚIMII OPTIME A GARANTULUI SINEI

Schema de calcul pentru determinarea lățimii optime a căii de cale este considerată o schemă de montare liberă, în care vagonul de cale ferată, cu roata sa exterioară a osiei din față a bazei rigide, este apăsat pe șina exterioară a curbei, iar axa spate a bazei rigide ocupă o poziție radială. În acest caz, centrul de rotație al vehiculului este situat la intersecția razei cu axa geometrică longitudinală a vehiculului.

Conform sarcinii, folosind tabelul determinăm formula roții pentru locomotiva diesel VL 60 Caracteristicile sale tehnice:

  • diametrul roții 1250 mm
  • formula roților 3-3
  • lungime bază rigidă 4600 mm
  • distanta intre axe 2300-2300 mm
  • rularea axelor transversale:
    • +- 1 mm
    • +- 15,5 mm
    • +- 1 mm

Pe baza informațiilor de mai sus, selectăm schema de potrivire pentru Fig. 2

Orez. 2 Schemă pentru determinarea lățimii optime a ecartamentului la montarea liberă a unei baze rigide triaxiale cu decalări transversale ale axelor.

Din diagrama de mai sus se poate observa că lățimea de cale necesară

Sopt = qmax + fн - ζ + 4, (1.1)

unde qmax este dimensiunea maximă a căii roții,

qmax = Tmax + 2dmax + 2μ; (1,2)

T - atasare roata; conform PTE, T = 1440 6 3 mm, valoarea sa maximă Tmax = 1443 mm;

d - grosimea coamei bandajului, dmax = 33 mm;

μ - îngroșarea crestei bandajului în secțiunea situată deasupra planului de proiectare; pentru roțile de vagon μ = 1 mm, pentru roțile de locomotivă μ = 0;

fн - săgeata de îndoire a filetului șinei exterioare, măsurată din coarda AB; determinat de formula

unde μ este distanța de la axa geometrică a primei perechi de roți la centrul de rotație al vehiculului;

R - raza curbei de-a lungul axei traseului;

b este distanța în plan de la axa geometrică a setului de roți până la punctul de contact al flanșei roții cu capul șinei;

unde r este raza roții de-a lungul cercului de rulare;

τ este unghiul de înclinare a flanșei roții față de orizont; pentru vagoane τ = 60°, pentru locomotive τ = 70°;

ζ este o mărime geometrică care apare atunci când se montează atât vehicule biaxiale cât și triaxiale cu rulări transversale și care, în funcție de valoarea lui ∑η și de relația dintre ∑η și fв, poate lua valori diferite.

Aici ∑η este suma avansării transversale a axelor vehiculului, care afectează potrivirea; Deci, cu montarea liberă a unei baze rigide tri-axiale - numai ascensiunile axelor exterioare. În acest caz, formula 3.1 este valabilă numai cu condiția ca cursa transversală a axei din mijloc să nu fie mai mică decât avansarea axelor exterioare, adică η1≤η2≥η3. La locomotivele moderne această condiție este îndeplinită; cursele transversale ale diferitelor axe variază de la 0 la 22 mm și chiar mai mult și sunt caracteristicile de pașaport ale echipajelor; fв - săgeata de îndoire a filetului interior al șinei, măsurată din coarda A1B1; determinat de formula

Această expresie diferă de formula (1.3) doar prin semnul din fața valorii b.

Valoarea ζ poate lua următoarele valori:

a) dacă ∑η = 0, atunci ζ = 0, adică inscripția are loc în absența curselor transversale (Fig. 3.1);

b) dacă ∑η< fв, то ζ = ∑η, т.е. в формулу (1.1) вместо ζ подставляется численное значение суммы поперечных разбегов; при этом внутренний гребень колеса передней оси еще не касается внутреннего рельса. В этом случае выражение (1.1) примет вид

Sopt = qmax + fн - ∑η +4;, după cum se vede 2<26.2, значит ζ=2.

Sopt=1509+26,6-2+4 = 1537,6 mm

Pe baza rezultatelor acestui calcul, 1537,6 mm >1520 mm, ceea ce înseamnă că potrivirea liberă în aceste condiții nu este asigurată, ar trebui să trecem la determinarea lățimii minime admisibile de cale.

29) Lărgirea ecartamentului și ridicarea șinei exterioare în curbe

Pe baza cercetărilor științifice, precum și luând în considerare experiența străină, în 1970 în Rusia s-a decis trecerea la o lățime redusă a căii de 1520 mm. Cercetările au arătat că, la o lățime a genunchilor de 1520 mm, cu decalajul redus la valoarea optimă de 14 mm pentru locomotive și 12 mm pentru vagoane, efectele forței laterale ale roților materialului rulant pe șină se reduc la 94%. Cea mai mică rezistență la mișcare s-a dovedit a fi și cu o lățime a căii de 1520 mm. Abaterile permise ale lățimii ecartamentului de la normă sunt acceptate să nu depășească +8 (pentru lărgire) și -4 mm (pentru îngustare), iar în zonele în care vitezele de trafic sunt stabilite la 50 km/h sau mai puțin - nu mai mult de +10 și -4 mm. În conformitate cu Ordinul nr. 6 Ts al Ministerului Căilor Ferate, lățimi de cale mai mici de 1512 mm și mai mari de 1548 mm nu sunt permise. Dacă lățimea ecartamentului este mai mică de 1512 mm, setul de roți cu dimensiunile sale maxime se poate bloca în planul de proiectare. Cu o lățime a căii mai mare de 1548 mm, există pericolul ca roțile să cadă în interiorul căii atunci când roata se rostogolește de-a lungul capului șinei cu acea parte a anvelopei care are o conicitate de 1/7 (și nu „/th”). - în acest caz, va avea loc o extindere suplimentară a căii și, dacă șina este în stare proastă, șina poate fi presată afară.

Poziția firelor șinei de-a lungul vârfului capetelor șinei pe secțiuni drepte trebuie să fie la același nivel; sunt permise abateri de ± 6 mm. Este permis să conțină un fir de șină cu 6 mm mai sus decât celălalt pe toată lungimea secțiunilor drepte. Pe liniile cu două căi, firul exterior (marginea) este plasat mai sus, deoarece este mai puțin stabil decât inter-căile; pe o singură cale - la fiecare 4-5 ani firul situat deasupra celuilalt este schimbat (pentru a reduce slăbirea capetelor traverselor din cauza modificărilor). Abaterile de la poziția standard a filetelor șinei, atât în ​​lățimea căii, cât și în nivel, nu trebuie să depășească 1 mm; pe 1 m de lungime a căii la viteze de până la 140 km/h și 1 mm la 1,5 m la viteze de peste 140 km/h.

Înclinarea șinelor este înclinarea lor în șină în raport cu planul superior (patul) al traverselor. Înclinarea de 1:20 corespunde conicității suprafeței de rulare a roții principale. Înclinarea ambelor șine în secțiuni drepte și a șinelor exterioare în secțiunile curbe nu trebuie să fie mai mică de 1:60 și nu mai mare de 1:12, iar a filetului interior în curbe atunci când șina exterioară este ridicată mai mult de 85 mm - nu mai puțin de 1:30 și nu mai mult de 1:12. La traversele din lemn, înclinarea șinelor este asigurată, de regulă, prin așezarea plăcuțelor de pană, iar pe baze de beton armat - prin înclinarea platformei suport sub șină a traverselor sau blocului.

Când materialul rulant se deplasează în curbe, apar forțe laterale suplimentare - centrifuge, de ghidare, laterale, cadru. Prin urmare, RK în curbele de cale are următoarele caracteristici: lărgirea căii cu o rază de curbă mai mică de 350 m și așezarea contra șinelor în cazurile necesare, ridicarea șinei exterioare, aranjarea curbelor de tranziție, așezarea șinelor scurtate pe filetul interior, creșterea distanțele dintre căile adiacente.

Există lățimi minime, optime și maxime ale căii în curbe. Ecartamentul minim admisibil trebuie să asigure capacitatea tehnică de a monta în curbe vagoane cu o bază mare rigidă. La ecartamentul optim, vagoane de masă (mașini) pot încăpea liber. Lățimea maximă a căii de rulare este determinată de condiția de a împiedica în mod fiabil căderea roților de material rulant în cale. În conformitate cu ordinul Ministerului Căilor Ferate al Federației Ruse nr. 6 Ts din 6 martie 1996, dimensiunea nominală a ecartamentului dintre marginile interioare ale capetelor șinei pe secțiuni drepte și în curbe cu o rază de 350 m și mai mult se stabileste de peste 1520 mm, cu raze de 349-300 m - 1530 mm (inclusiv ore pe traverse din beton armat -1520 mm), cu raze de 299 m si mai mici -1535 mm.

Pe secțiuni în cazul în care nu a fost efectuată o înlocuire completă a șinei și a grilei traverselor, este permisă o lățime nominală a căii de 1524 mm pe secțiunile de cale cu traverse din lemn în linii drepte și curbe cu o rază mai mare de 650 m. În acest caz, pe curbele mai abrupte se adoptă lățimea căii: cu o rază de 649-450 m - 1530 mm, 449-350 m - 1535 mm, 349 și mai puțin - 1540 mm. Abaterile admise de la dimensiunile nominale nu trebuie să depășească +8 mm în lărgire și +4 mm în îngustare la o viteză de 50 km/h sau mai mult; respectiv +10 şi -4 mm – cu o viteză mai mică de 50 km/h. La îndepărtarea lărgirii șinei, panta nu trebuie să fie mai abruptă de 1 mm/m.

Când materialul rulant trece de-a lungul curbelor, apar forțe centrifuge care tind să răstoarne căruciorul în afara curbei. Acest lucru se poate întâmpla doar în cazuri excepționale. Cu toate acestea, forța centrifugă are un efect negativ asupra pasagerilor, provocând impact lateral asupra șinei, redistribuirea presiunilor verticale pe șinele ambelor filete și suprasolicitarea filetului exterior, ceea ce duce la uzura laterală crescută a șinelor și a flanșelor roților. În plus, este posibil ca șinele să devină denivelate, calea să se lărgească sau șina și zăbrele de traversă să se deplaseze transversal, adică o dereglare a poziției șinei în plan. Pentru a evita aceste fenomene, filetul exterior al sinei este ridicat deasupra celui interior. Înălțimea șinei exterioare este calculată pe baza a două cerințe: asigurarea unei presiuni egale pe roată pe filetele șinei exterioare și interioare și, prin urmare, uzură verticală egală pe ambele șine; asigurând o călătorie confortabilă pentru pasageri, caracterizată prin accelerația centrifugă nesuprimată admisă. Conform standardelor Ministerului Căilor Ferate, valoarea admisibilă a accelerației remarcabile este de 0,7 m/s2 pentru trenurile de călători (în unele cazuri cu permisiunea Ministerului Căilor Ferate - 1 m/s2), iar pentru trenurile de marfă - +0,3 m/s2. Cota șinei exterioare este dispusă în curbe cu o rază de 4000 m sau mai puțin. Calculul se bazează pe dorința de a asigura egalitatea componentelor transversale ale forței centrifuge și greutatea echipajului G, adică Lcosoc = Gsina (Fig. 3.77). Acest lucru se realizează prin modificarea unghiului de înclinare a planului de proiectare față de orizont sau prin ridicarea șinei exterioare.

Valoarea cotei (în mm) este determinată de formula: L = 12,5Vin2/R, unde Vin este viteza redusă a traficului de trenuri, km/h; R – raza curbei, m Viteză redusă a traficului de trenuri unde O, – masa unui tren de acest tip, tone brute; u – numărul zilnic de trenuri de fiecare tip; Vlcp este viteza medie a trenurilor de fiecare tip din curbă (conform benzilor de viteză). Mărimea cotei este, de asemenea, verificată din condiția de confort folosind formula: hmm = (i2.5Vlaxnac/R-U5, unde hmm este cota minimă de proiectare a șinei exterioare, mm; trecerea Vmax este viteza maximă admisă a unui tren de călători, km/h R este raza curbei, m 115 – valoarea subcotei maxime admise a șinei exterioare, ținând cont de viteza de accelerație nescăzută de 0,7 m/s2 ​​​​din cota obținută prin formule, se ia cea mai mare și se rotunjește la un multiplu de 5. Valoarea maximă a cotei pe rețeaua feroviară a Federației Ruse este de 150. mm Dacă calculul are ca rezultat o valoare mai mare , apoi luați 150 mm și limitați viteza de mișcare în curbă la

De obicei, ridicarea șinei exterioare se realizează prin ridicarea acesteia prin creșterea grosimii balastului sub filetul șinei exterioare. Cu toate acestea, în unele cazuri este recomandabil să ridicați filetul exterior cu V2 din cota calculată și să coborâți filetul interior cu aceeași cantitate. În acest caz, confortul de rulare al pasagerilor este îmbunătățit și impacturile dinamice asupra pistei sunt reduse.

Curbele de tranziție asigură o creștere lină a forței centrifuge atunci când materialul rulant se deplasează de la o linie dreaptă la o curbă circulară sau de la o curbă circulară cu o rază la o curbă cu o altă rază (mai mică). În plus, în cadrul curbei de tranziție sunt dispuse o deviere a cotei șinei exterioare și o deviere a lărgirii căii (cu o rază mai mică de 350 m). O creștere lină a forței centrifuge este asigurată de o schimbare lină a razei de la infinit la raza unei curbe circulare. Această condiție este cel mai bine satisfăcută de o spirală radioidală (clotoid) sau cea mai apropiată aproximare a acesteia - o parabolă cubică. Lungimea curbei de tranziție este determinată de un număr de condiții care pot fi împărțite în 3 grupuri. Prima grupă necesită cea mai mare lungime a curbei de tranziție, asociată cu eliminarea cotei șinei exterioare: pentru a preveni deraierea roților din firul interior, pentru a limita componenta verticală a vitezei de ridicare a roții până la cotă, pentru a limita rata de creștere a părții neamortizate a accelerației centrifuge. Al doilea grup este asociat cu prezența unor goluri între flanșele roții și filetele șinei, precum și cu pierderea energiei cinetice atunci când roata primei osii lovește șina filetului exterior. Al treilea grup ia în considerare necesitatea asigurării posibilității practice de a așeza curba de tranziție pe sol și întreținerea ulterioară a acesteia.

Pe liniile noi de mare viteză, precum și pe liniile din categoriile I și II, lungimile curbelor de tranziție /0 se determină din condiția: /0 = = /buc/100, unde h este cota șinei exterioare ( mm), iar vm3LX este viteza (km/h) cel mai rapid tren pe o anumită curbă. În conformitate cu STN Ts-01-95, panta cotei șinei exterioare este de obicei considerată ca nu mai mult de 1%o, iar în condiții dificile pe liniile grele și pe liniile din categoriile III și IV - nu mai mult de 2%o, pe drumurile de acces - 3%> . Lungimile curbelor de tranziție variază de la 20 la 180 m cu intervale între ele de 10 m (în funcție de categoria liniei și de viteza trenurilor de-a lungul curbelor). Există următoarele metode pentru împărțirea curbelor de tranziție: o metodă pentru deplasarea unei curbe circulare spre interior, o metodă pentru introducerea de curbe circulare suplimentare cu o rază mai mică decât raza curbei principale; o modalitate de a deplasa centrul curbei și de a schimba raza.

Datorită faptului că pe calea ferată. d. RF, este acceptată dispunerea îmbinărilor de-a lungul unui pătrat, fiecare șină a filetului interior al curbei trebuie să fie mai scurtă decât șina exterioară corespunzătoare. Permițând o oarecare nepotrivire între îmbinările de-a lungul pătratului, sunt instalate mai multe tipuri de scurtări standard de șine: 40, 80 și 120 mm pentru șine de 12,5 m lungime și 80 și 160 mm pentru șine de 25 de metri. Numărul și ordinea de așezare a șinelor scurtate sunt calculate în funcție de raza curbei, unghiul de rotație a acesteia, lungimea și parametrul curbelor de tranziție. Scurtarea totală pe curba de tranziție (21K) și circulară (kk) este determinată de formulele:

unde S este distanța dintre axele șinei, 1,6 m; /0 și /kk sunt lungimile tranziției și, respectiv, curbei circulare, m; C – parametrul curbei de tranziție, m2. Scurtarea (standard) calculată a fiecărei șine interioare în raport cu cea exterioară de 25 de metri: ^CI = S-2b/R. Cantitatea de scurtare reală este acceptată ca standard sau aproape de aceasta (dar nu mai puțin decât standard).

Pe liniile cu două căi, pentru a asigura siguranța circulației trenului din cauza condițiilor de ecartament, distanța dintre axele căii trebuie mărită. Această creștere se realizează în două moduri. În primul caz, o curbă suplimentară în formă de S este introdusă pe linia dreaptă în fața curbei de tranziție, datorită căreia axa traseului se deplasează (Fig. 3.78a). Dezavantajul acestei metode este apariția a două curbe suplimentare pe fiecare parte a curbei principale. Cea de-a doua metodă (diferite ture) este de preferat; este că lungimea și parametrul curbei de tranziție a căii interne sunt considerate a fi mai mari decât cele ale celei externe, deplasarea căii interne va fi mai mare decât cea a celei externe (Fig. 3.78.6). Lărgirea necesară a căii intercale este determinată prin calcul sau din tabele.

Poziția fileturilor șinei de-a lungul vârfului capetelor șinei pe secțiunile drepte trebuie să fie la același nivel. Există lățimi minime, optime și maxime ale căii în curbe.

Avem cea mai mare bază de date de informații din RuNet, așa că puteți găsi întotdeauna interogări similare