Строительство железных дорог

 

Иркутский Государственный  Университет Путей Сообщения

Забайкальский Институт Железнодорожного Транспорта

 

 

Кафедра “СЖД”

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине: “Устройство и эксплуатация пути”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                      Чита -2012 г.

 

 

План

1. Введение.                                                                                                          2.Выбор типа верхнего строения пути на участке по                               

заданным эксплутационным  условиям.                                                    

2.1 Определение    срока    службы    рельсов.                                          

3. Определение основных параметров и размеров обыкновенного

стрелочного перевода.

3.1   Расчёт   длины    остряка.

3.2 Расчет  длины рамного рельса.

3.3  Расчет    размеров    крестовины.

3.4 Определение основных геометрических и осевых размеров стрелочного перевода.

3.5   Определение   координат   переводной   кривой.

3.6   Определение   длины рельсов   стрелочного перевода.

3.7   Определение   положения переводных брусьев в стрелочном переводе.

3.8 Компоновка эпюры стрелочного перевода.

4.Разработка элементов технического процесса по капитальному ремонту пути.

4.1 Определение ежедневной  производительности и фронта работ в “окно”.

4.2 Виды тяжелых машин, при капитальном ремонте пути.

4.3 Капитальный ремонт звеньевого пути на щебеночном балласте с укладкой деревянных шпал.

4.4 Определение необходимой продолжительности “окна”.

4.5 Определение возможной  продолжительности «окна».

4.6 Построение графика  работ в «окно».

5. Список литературы.

 

 

1. Введение.

             Железнодорожный путь- комплекс  инженерных сооружений для пропуска  по нему поездов с нужной  скоростью. Он представляет собой  основу железных дорог . От состояния пути  зависят непрерывность и безопасность движения поездов, а также эффективное использование всех технических средств дорог.

            Железнодорожный путь работает  в сложных условиях . Находясь  под воздействием подвижных нагрузок, природных явлений и органического мира , они должны служить в любое время года , дня и ночи , обеспечивать непрерывность и безопасность движения поездов  с установленными скоростями.

              Для обеспечения нормальной работы  пути и его ремонта на железнодорожном транспорте существует комплекс хозяйственных предприятий и производственных формирований, оснащенных машинами, механизмами, инструментами и приборами. Этот комплекс и собственно железнодорожный путь представляют собой путевое хозяйство. Исходя из условий работы железнодорожного пути и предъявляемых к нему требований основой ведения хозяйства является текущее содержание и выполнение плановых ремонтов пути.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Выбор типа  верхнего строения пути на  участке по

заданным эксплутационным  условиям.

 

Выбор типа верхнего строения пути (ВСП) производится на основе технико-экономических расчётов с учётом затрат на устройство, ремонт и содержание пути, а также на эксплуатацию подвижного состава.

  В настоящее время при  капитальном ремонте путь приводится  в соответствие с новым Положением о провидении планово-предупридительного ремонта ВСП, земляного полотна, искусственных сооружений и лесных защитных насаждений, железных дорог России, разработанным. Научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта на основании анализа эксплуатации железных дорог.

Тип ВСП: особо тяжелый 1а, звеньевой, рельсы – Р 75 термически упрочненные, шпалы деревянные первого типа, эпюра  шпал 2000 шт./км, толщина песчаной подушки 20 см, толщина щебня под шпалой 35 см.

 

2.1 Определение    срока    службы    рельсов.

 

     На дорогах  нашей страны сроки службы  рельсов до первой перекладки, т.е. межремонтные сроки, установлены  в тоннаже брутто. Эти сроки  установлены исходя из ограничений  общего количества рельсов, изымаемых  из пути в одиночном порядке за весь их срок службы, а также наибольшего их годового выхода γ по дефектности.

     Допустимый по условиям  одиночного выхода тоннаж.

T_р=λ_р*((1,2-2,5/e)/(156(1+(Aα_мер)/R)))*√(P_дн/P_д)q⁵γ,

T_р=2*((1,2-2,5/25))/(156(1+800*1/1040))* (31/21,1)74,44⁵*5=1814,12млн.ткм/км

Где λ_р  - коэффициент учёта качества рельсов (для незакалённых рельсов λ_р =  1  для объёмозакалённых λ_р=2)

      (1+(Aα_мер)/R)- коэффициент снижения допустимого тоннажа в кривой;    А=800 при  R< 1200м;

     α_мер - коэффициент  учитывающий влияние мероприятий по удлинению сроков службы рельсов в кривых; при отсутствии таких мероприятий α_мер=1, при реализации мероприятий, обеспечивающих уравнивание выхода рельсов в кривых и прямых α_мер= 0

     R=1040- радиус кривой, м;

      P_дн =31- средневзвешенные по тоннажу динамические нагрузки на ось подвижного состава в условиях, при которых определялись нормативные значения срока службы рельсов по их суммарному одиночному изъятию, т/ось;

       P_д =21,1 - средневзвешенные  по тоннажу значение динамической нагрузки на ось, т/ось;

         q=74,44- погонный вес рельса, кг/м;

         γ =5,0-   приятное суммарное одиночное изъятие рельсов из пути по дефектам.

Принимаем следующие  нормативы:

Предельное суммарное  изъятие γ на 1 км пути (для Р75) – 5,0;

Расчётная грузонапряжённость млн.ткм. брутто на 1 км в год –100;

Нормативный срок службы закалённых рельсов млн.т. брутто –600.

При расчёте срока  службы рельсов может быть принято: λ_р – в зависимости от количества рельсов по заданию l=25м; α_мер=1; P_дн=31 т/ось для рельсов Р 75.

Срок службы определяется по формуле:

t=T_p/Г,

t=1814,12/80=23 лет

Г=80 - заданная грузонапряжённость млн.ткм./км брутто в год.

 

 

3. Определение основных параметров и размеров обыкновенного

стрелочного перевода.

3.1  Расчёт   длины    остряка.

        Форма остряков в плане определяется  требованием обеспечения наилучших  условий взаимодействия подвижного  состава  и элементов стрелочного  перевода в зоне стрелки.

При этом важнейшим требованием  является обеспечение планового перехода подвижного состава  с прямого участка пути на стрелку и далее на переводную (стрелочную) кривую.

 Остряк бывает одинарный   кривизны радиусом R'_o , равным радиусу переводной кривой R_c, или с большим радиусом (R'_o > R_c).

  В современных   конструкциях стрелочных переводов остряки могут иметь двойную кривизну: радиус начальной части остряка R'_o больше радиуса   R''_o -  второй части остряка, а радиус R'_o= R_с.(Рис.2.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.1

 

 

    В курсовой работе  принимаем R'_o= R''_o= R_c

    На  дорогах России применяются криволинейные остряки секущего типа. В зависимости от конструкции корня остряка за центр его поворота  при переводе принимают: при вкладышно-накладочном корневом устройстве – корень остряка, при гибких остряках – конец гибкой  части.

При гибких  остряках К₁= 1,8 м для рельсов Р75

       Определение  длины остряка производим по  заданным значениям начального  и полного стрелочных углов -   βн  и  β.   

Для гибких остряков

β_п.^г=β + φ' =β_н+φ+ φ'

β_п^г=1,50+0,266=1,766⁰

φ= β_п -β_н -φ'

φ=1,766-0,266-0,33=1,17⁰

β_п=1⁰30'=1,50⁰ 

β_н=0⁰20'=0,33⁰

V=65км/ч=18,05м/с,

j₀ =0,84м/с²,

К=1,8,

Угол φ' определяется по формуле:

φ'=180 К₁ /∏ R

φ'=180*1,8/3,14*387,860=0,266

       При одинарной  кривизне  остряков

R=R'_o= R'_с= V²_max/j₀ ,

R=(18,05)²/0,84=387860м,

где  V_max - максимальная скорость движения по стрелочному переводу, м/с;

          j₀ - опускаемое значение центробежного ускорения, м/с²;

          Длину остряка определяем по формуле:

l₀^г=l_p+ К₁=∏ R'_o (φ+ φ') /180⁰ ,

l₀=3,14*387,860*(1,17+0,266)/180=9,71м

 

 

 

3.2 Расчет  длины рамного рельса.

    Длина рамного рельса  (рис.2.2)  в стрелочных переводах с одинарной кривизной.

L_pp=m₁+ R'_o(sin β^г -sin β_н)+m₂,

m₁=(420-8)/2+6*475-41=3015 мм ,

m₂=(420+5)/2+3*475+(420-8)/2=1843,5 мм ,

sin β= sin 1,766⁰=0,0308,

sin β_н = sin 0,33⁰=0,0057 ,

L_pp=m₁+ R'_o(sin β^г -sin β_н)+m₂

где  m₁  -  длина переднего вылета рамного рельса, м ;

        m₂ – длина заднего вылета рамного рельса, м.

 

 

 

 

 

   

 

Рис. 2.2

 Длина m₁ назначается из условия раскладки брусьев под ней и обеспечения отвода уширения колеи от начала р.р. до начала остряка с уклоном 0,001/0,002.

     Из условия раскладки  брусьев. 

m₁=(c- δ)/2+n₁b+ m₀ ,

где   c=420 мм - нормальный стыковой пролет, для рельсов  Р75   ;

        δ=8 - нормальный стыковой зазор, мм;

        b=475  -    промежуточный пролёт между осями брусьев под стрелкой,  b =(0,9…1,0) α_пер;

        m₀ - расстояние от  оси первого флюгарочного бруса до острия остряка; m₀=41  мм;

        n₁-   число промежуточных пролётов под передним вылетом р.р., обычно принимаемое от 5  до 10   (1/9  и 1/11 - 5…7; 1/18 - 6…7; 1/22 - до 9);

        αпер -   расстояние между осями пал на перегоне; желательно, чтобы пролёт   в был кратен 5  мм.

       При  n₁=5…10 длина переднего вылета получается достаточно большой и проверку на возможность отвода ширины колеи можно не производить.

       Длина  заднего вылета рамного рельса (см. рис. 3.2) рассчитывается по формуле:

m₂=(c_к- δ_к)/2+n₂b+(c- δ)/2 ,

где  c_к - расстояние между осями брусьев в корне,  мм. При коневом стыке на весу можно принимать   c_к = c_.

       δ_к =4…6  - зазор в корне, мм.

     n₂=2…4- количество промежуточных пролётов под задним вылетом рамного рельса.                  

     Полученную  длину рамного рельса  следует  сопоставить со стандартной длиной  рельса.

     Длины рамных  рельсов прямого и бокового  путей принимают одинаковыми.

L_pp=3015+387860*(0,0308-0,0057)+1843,5= 14593,7мм,

 

 

 

 

 

 

 

3.3 Расчет    размеров    крестовины.

 

     Крестовина (рис. 2.4, 2.5) состоит из передней (усовой)  h   и задней (хвостовой) р  частей, которые называют также вылетами крестовины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            Рис.   2.4

     Для сборной  крестовины с литым сердечником 

minh=t₂/ (2Sin(α/2))+L_н/2 ,

minh=64/0,0015+800/2= 1111 мм

minp=(B+V+2E_x)/(2tg(α/2)),    

minp=(150+75+5)/0,09=2555 мм                                                                                                         

где   B=150мм - ширина  подошвы рельса;

         V=75 мм - ширина головки рельса;   

         q=80 мм -  расстояние от торца накладки до оси крайнего болта, лимитирующего длину h;

          l_н=800 мм - длина накладки;

         2W=181 мм -  минимальное расстояние между сходящимися гранями подошв рельсов усовой части, обеспечивающее беспрепятственную постановку крайнего болта;

         2E_х  -  то же хвостовой части крестовины; во избежании строжки подошв рельсов принимают 2Ex=5  мм.

        В таблице 2.1. приведены основные  расчётные значения этих величин.

таблица  2.1

Тип рельса	Тип накладки	Длина накладки  lн,  мм	Размеры,  мм
			q	2W	B	V
Р  75	2-х головая 4-х дырная	800	80	181	150	75

 

Общая минимальная  длина крестовины

minl_k=minh+minp,

minl_k= 2555+1111=3666 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.3.1

 

 

 

 

 

 

3.4 Определение основных геометрических и осевых размеров стрелочного перевода.

Основными геометрическими  размерами стрелочного перевода  (рис.2.6) являются: 

    -   теоретическая  длина стрелочного перевода,  L_t;

    -    практическая  длина стрелочного перевода,  L_p;