Основы расчета стрелочных переводов, стрелок, крестовин и других узлов трамвайных путей

Основы расчета стрелочных переводов, стрелок, крестовин и других узлов трамвайных путей

Узлы трамвайных путей составляются из отдельных стрелочных переводов и пересечений, поэтому расчет узлов сводится к расчету отдельных стрелочных переводов. Типы стрелочных переводов и пересечений показаны на рис. 1.

Габаритные размеры стрелочных переводов и крестовин пересечения трамвайного пути определяются по невыгодному совпадению размеров ходовых частей вагона и колеи.

Типы стрелочных переводов и пересечений трамвайного пути

Рис. 1. Типы стрелочных переводов и пересечений трамвайного пути.

Расчет стрелок трамвайного пути

Расчет стрелочного перевода трамвайных путей заключается в определении геометрических размеров его элементов, т. е. стрелки, крестовины и переводной кривой.

Стрелка может рассчитываться по двум способам: без пересечения рамного рельса или с пересечением его. В первом случае кривая рабочего канта стрелки является касательной к рабочему канту рамного рельса, во втором случае кривая рабочего канта стрелки пересекает рабочий кант рамного рельса и является касательной к линии, параллельной ему, находящейся на расстоянии ψ от рабочего канта рамного трамвайного рельса.

Стрелка без пересечения рамного рельса трамвайного пути

Расстояние от начала пера до тангенса в стрелке (рис. 2) равно:

Формула

– уравнение кривой,

где: R – радиус наружной нитки стрелки;

y – ордината кривой пера у начала остряка (обычно y = 8 мм).

Эпюра стрелки без пересечения рамного рельса трамвайного пути

Рис. 2. Эпюра стрелки без пересечения рамного рельса трамвайного пути.

Длина стрелки от математического острия (точки касания) пера до стыка у пяты стрелки:

Формула

где k – расстояние между рабочими кантами прямого и кривого рельсов в стыке у пяты стрелки (раствор стрелки).

Величина k зависит от конструкции стрелки и радиуса кривой, но для удобства устройства стыков не может приниматься меньше 200 мм.

Действительная длина стрелки от стыка, у начала стрелки, до стыка, у пяты стрелки, отличается от теоретической длины на величину λ, которая показывает расстояние от математического острия (от тангенса) до стыка у начала стрелки.

Минимальное расстояние от начала пера до начала рамного рельса (остряка) трамвайных путей должно приниматься с учетом обеспечения возможности соединения стрелки с рельсом нормальной шестидырной накладкой. Обычно это расстояние принимается равным 600 мм. При этом условии расстояние от тангенса до стыка составит:

– при радиусе стрелки 20 м: λ = 0 мм;

– при радиусе стрелки 30 м: λ = 100 мм;

– при радиусе стрелки 50 м: λ = 300 мм;

И действительная длина стрелки l1 = l – λ.

Центральный угол γ, соответствующий длине кривой при абсциссе l равен γ = arc sin (l/R); длина теоретической кривой – vl2 = πR(γ/180°).

Действительная длина кривой до стыка – vl3 = vl2 – λ.

Стрелка с пересечением рамного рельса трамвайного пути

В этом случае уравнение кривой (рис. 3) принимает следующий вид:

Формула

где ψ – расстояние между касательной и рабочим кантом рамного рельса.

Эпюра стрелки с пересечением рамного рельса трамвайного пути

Рис. 3. Эпюра стрелки с пересечением рамного рельса трамвайного пути.

Расстояние от точки В пересечения кривой остряка с рабочим кантом рамного рельса трамвайных путей до тангенса равно:

Формула

Угол удара в точке В составит:

Формула

Длина стрелки от математического острия (точки касания) до стыка в пяте стрелки:

Формула

Величина k определяется, так же, как и для стрелки, без пересечения рамного трамвайного рельса.

Действительная длина стрелки равна: l1 = l – λ.

Центральный угол γ, соответствующий длине кривой при абсциссе l, равен:

Формула

Длина теоретической кривой (от А до D) составит:

Формула

B действительная длина кривой до стыка: vl3 = vl3 – λ.

Расчет крестовин трамвайных путей

При расчете крестовин трамвайного пути определяются:

– угол крестовины, образуемый рабочим кантом прямого рельса или касательной к рабочему канту кривого рельса в точке пересечения рабочих кантов рельсов (математический центр крестовин);

– радиус кривизны крестовины;

– длина хвостов по прямому и кривому направлениям, принимаемая по конструктивным соображениям;

– растворы крестовин – расстояние между рабочими кантами в концах крестовины.

Прямая крестовина трамвайного пути

Угол прямой крестовины α (рис. 4) образуется пересечением рабочих кантов рельсов в математическом центре крестовины.

Эпюра прямой крестовины трамвайного пути

Рис. 4. Эпюра прямой крестовины трамвайного пути.

Раствор прямой крестовины выражается формулой:

Формула

или

Формула

где: l – длина хвостов;

α – угол крестовины.

Марка прямой крестовины определяется отношением раствора к длине хвостов:

Формула

Наиболее часто встречающиеся марки трамвайных крестовин: М = 1:4 и Μ = 1:6.

Угол крестовины для этих марок может быть определен по формуле:

Формула

Кривая крестовина трамвайного пути

Угол кривой крестовины односторонней кривизны (рис. 5) образуется пересечением рабочего канта прямого трамвайного рельса с касательной рабочего канта кривого рельса в математическом центре крестовины.

Эпюра кривой крестовины трамвайного пути

Рис. 5. Эпюра кривой крестовины трамвайного пути.

Координаты кривой исчисляются по формуле:

Формула

Растворы крестовины k и k1 определяются при известных величинах – угле крестовины α, длине хвостов (АВ, АС, АВ’ и АС’) из рассмотрения и решения треугольников, образуемых хордой, стягивающей дугу ВВ’ и хордой, стягивающей дугу АВ и АВ’.

По этому же принципу рассчитываются и крестовины двойной кривизны.

Расчет стрелочного перевода трамвайных путей с прямой крестовиной

Если радиус стрелки по оси пути равен R, угол прямой крестовины α, то, обозначая ширину колеи через S имеем (рис. 6) тангенс:

Формула

Эпюра стрелочного перевода трамвайного пути с прямой крестовиной

Рис. 6. Эпюра стрелочного перевода трамвайного пути с прямой крестовиной.

Расстояние от угла поворота до математического центра крестовины по оси равно:

Формула

Полная длина перевода от начала кривой до математического центра крестовины составит:

Формула

Прямая вставка – расстояние между концом кривой и математическим центром крестовины – равно:

Прямая вставка – расстояние между концом кривой и математическим центром крестовины

Длина кривой по наружной нитке:

Длина кривой по наружной нитке

Длина кривой по внутренней нитке:

Длина кривой по внутренней нитке

Расчет стрелочного перевода трамвайных путей с кривой крестовиной и пересечением второго пути

При радиусе пересечения крестовины, равном радиусу стрелки, координаты математических центров крестовин (рис. 7) получатся при радиусе по внутренней нитке R и ширине колеи S и ширине междупутья b следующими:

Формулы

Эпюра стрелочного перевода трамвайного пути с кривой крестовиной и пересечением

Рис. 7. Эпюра стрелочного перевода трамвайного пути с кривой крестовиной и пересечением.

Углы α1–α5, определяющие углы крестовин, исчисляются на основе следующих уравнений:

Формула

Формула

Длина прямых составляет:

Длина прямых

Длина кривых составляет:

Длина кривых

Закладка Постоянная ссылка.

Обсуждение закрыто.