что означает величина p при расчете крестовин

Расчет крестовины и контррельсов

Минимальная длина цельнолитой крестовины

Длина крестовины слагается из минимальных длин ее передней h_min и хвостовой p_min частей.

Рис. 5. Схема определения минимальной длины цельнолитой крестовины.

Значения h_min и ρ_min находят из условия, чтобы выступающие за головку рельса детали стыка на одной рельсовой нити не мешали расположению деталей стыка на другой нити и чтобы были возможности установки, смены и содержания в исправности этих деталей и стыка в целом. При этом не допускается строжка путевых рельсов, примыкающих к крестовине.

где: – длина стыковой накладки (800 мм.);

t₂ – ширина желоба крестовины; (62мм.);

λ – расстояние от точки изгиба усовика до торца накладки. Принимается равным 100мм.

При определении хвостовой части крестовины ρ_min следует учесть минимальный зазор между подошвами примыкающих рельсов 2Е:

где B – ширина подошвы рельса, 150 мм;

b – ширина головки рельса, 75 мм;

2V – размер подошвы усовых рельсов, обеспечивающих нормальную постановку или снятие первого болта, 173 мм;

– длина двухголовой накладки, 800 мм;

х₁ – расстояние от торца накладки до оси первого стыкового отверстия, 80 мм;

– минимальный зазор между кромками подошвы рельсов, принимаем равным 10 мм;

N – показатель марки крестовины.

При расчетах h и ρ величину стыковых зазоров δ(h) и δ(ρ) принимают равными нулю для уменьшения ударного эффекта при проходе колёс по крестовине.

Полная теоретическая длина крестовины будет равна:

Практическая длина крестовины

Полученные значения h_min и ρ_min должны быть откорректированы исходя из равномерного распределения переводных брусьев и рационального размещения крепёжных деталей. При этом практическая длина крестовины _пр должна быть не меньше теоретической длины, но не более чем на величину одного пролёта или одного расстояния между осями брусьев a_i.

При определении практической длины крестовины должны быть выполнены следующие условия:

— брусья в пределах крестовины располагаются по нормали к биссектрисе угла крестовины α;

— расстояния между осями брусьев a_i принимают равным в пределах 500-545 мм;

— брусья под крестовиной должны располагаться так, чтобы сечение сердечника в 20 мм располагалось по оси переводного бруса;

— расстояние между осями стыковых брусьев С принимают равным 440 мм при рельсах Р50 и С = 420 мм при рельсах Р65 и Р75.

Рис. 3.6. Расчетная схема раскладки переводных брусьев в пределах крестовины.

85

Определяем количество брусьев под крестовиной. Количество брусьев n может быть только целым, поэтому к значениям и добавляются поправочные значения и при условии что

Таким образом количество брусьев под крестовиной с учетом поправки равно:

Полная практическая длина крестовины будет равна:

Размеры усовиков

Геометрические размеры усовиков устанавливают исходя из взаимосвязи с размерами крестовины и возможности стыкования типовыми элементами (накладками).

Рис. 7. Размеры усовиков.

Проекция отрезка усовика в пределах “вредного” пространства x равна:

где t_r – расстояние между рабочими гранями усовиков в месте их первого изгиба (горло крестовины). Для стрелочных переводов с шириной колей 1520 мм желоб t_r = 62 мм.

Обозначим через γ угол удара колеса в усовик крестовины при движении экипажа по прямому пути в противошерстном движении. Величина этого угла может быть определена по зависимости:

0,02109

где t_y1 – ширина жёлоба в крестовине.

Ширина жёлоба в крестовине устанавливается из условия обеспечения безопасности прохождения колёсных пар подвижного состава. Критерием безопасности служит предотвращение заклинивания колёсных пар между рабочими гранями контррельса и усовика, т.е. t_y1 – величина нормируемая. В расчётах принимаем t_y1 = 45 мм.

На участке x_y2 производится отвод усовиков под углом удара γ_у. На основании опыта эксплуатации принимают γ_у = 0,8γ (γ_у = 0,0168), но во всех случаях γ_у не должна превышать γ. При принятом значении γ_у длина участка x_y2 определяется по формуле:

где t_y2 – ширина жёлоба в конце участка направляющей части, нормируется в пределах 64 – 68 мм; в расчётах принимаем t_y2 = 64 мм.

Длина улавливающей (раструбной) части усовика х_у3 в практике равна 150 – 200 мм, а ширина жёлоба t_y3 = 86 – 90 мм. В расчётах принимаем X_у3 = 150 мм; t_y3 = 86 мм.

Возможность установки типовых накладок в хвосте крестовины определяется условием, чтобы К ≥ 0,51 . Величину К можно установить из соотношения:

Размеры контррельса.

Контррельсы направляют колёса подвижного состава в соответствующий жёлоб и предохраняют сердечник у острия от горизонтальных давлений и ударов. Размеры контррельсов также связаны с размерами отдельных частей крестовины.

Рис. 8. размеры контррельса.

Расчетная схема для определения размеров контррельса составлена исходя из соблюдения следующих условий:

— прямолинейная часть контррельса должна перекрывать

расстояние от горла крестовины t_г до сечения сердечника,

имеющего ширину b_с = 40 мм запасом в каждую сторону 150-300 мм;

— направляющая часть контррельса должна иметь угол удара;

— возможность стыкования контррельса с путевым рельсом типовыми

Ширина желоба t_к1 на прямолинейном участке Х_к1 устанавливается из условия ненабегания гребня колеса на рабочую часть сердечника крестовины, является величиной нормированной и равняется 44 мм.

Длина прямолинейного участка согласно расчётной схемы определяется по формуле:

Принимая t_r = 62 мм, b_c = 40 мм, tgα = 0,0769, получим:

Длина отводов контррельса на участке X_к2 будет равна:

где t_k2 – ширина жёлоба в конце участка направляющей контррельса, принимается такой же, как и в усовиках, 64 – 68 мм;

Величина γ_к для типовых конструкций стрелочных переводов принята на основе экспериментальных исследований в зависимости от скорости движения и рекомендуется:

— при скорости движения по прямому пути до 140 км/ч значение γ_к = 0 о 56 ’ 36 ’’ ;

— при скорости движения по прямому пути до 160 км/ч значение γ_к = 0 о 34 ’ 13 ’’ ;

Размеры улавливающей части контррельса принимаются:

где S_n – 1520 мм – ширина колеи по прямому пути;

V_o – 72,8 мм – ширина головки рельса.

Источник

Определение основных параметров крестовины

Стрелочные переводы должны иметь крестовины следующих марок:

2) стрелочные переводы, по которым пассажирские поезда проходят только по прямому пути перевода, могут иметь крестовины марки 1/9. Допускается отклонение пассажирских поездов на боковой путь по стрелочным переводам марки 1/9, если замена таких переводов на марку 1/11 вызывает переустройство стрелочных горловин станций, осуществить которое в данное время не представляется возможным;

3) на приемо-отправочных путях грузового движения – не круче 1/9;

4) на прочих путях – не круче 1/8.

Основными параметрами крестовины являются: угол α крестовины, передний вылет h крестовины, задний вылет p крестовины.

Расчет крестовины стрелочного перевода выполняется в следующей последовательности:

1) определение крестовинного угла по заданной марке крестовины

Согласно заданию, марка крестовины М равна 1/ N, где N – натуральное число. Если то где 1/ N – значение марки крестовины (например, 1/11, 1/22 и т.д.).

Таблица 1.1 – Углы крестовин и их тригонометрические функции

Марка кресто-вины, М

Тригонометрические функции угла a/2

sinacosatgasina/2cosa/2tga/21234567891/96°20¢25²0,1104330,9938840,1111113°10¢12,5²0,0553010,9984700,0553861/105°42¢40²0,0995130,9950360,1000092°51¢20²0,0498180,9987580,0498801/115°11¢40²0,0905360,9958930,0909092°35¢50²0,0453150,9989730,045361

Продолжение таблицы 1.1

1234567891/124°45¢50²0,0830500,9965450,0833382°22¢55²0,0411560,9991360,0415961/134°23¢55²0,0766950,9970550,0769222°11¢57,5²0,0383760,9992640,0384041/144°05¢10²0,0712560,9974580,0714372°02¢35²0,0356510,9993640,0356731/153°48¢50²0,0665160,9977850,0666631°54¢25²0,0332770,9994460,0332951/163°34¢35²0,0623790,9980520,0625011°47¢17,5²0,0312050,9995130,0312201/173°22¢00²0,0587260,9982740,0588271°41¢00²0,0293750,9995680,0293881/183°10¢45²0,0554580,9984610,0555441°35¢22,5²0,0277400,9996160,0277501/193°00¢45²0,0525540,9986180,0526271°30¢22,5²0,0262860,9996550,0262951/202°51¢45²0,0499390,9987520,0500011°25¢52,5²0,0249770,9996880,0249851/212°43¢35²0,0475660,9988650,0476201°21¢47,5²0,0237900,9997170,0237971/222°36¢10²0,0454110,9989680,0454581°18¢05²0,0227170,9997420,0227171/232°29¢20²0,0434260,9990570,0434671°14¢40²0,0217180,9997640,0217231/242°23¢10²0,0416330,9991330,0416701°11¢35²0,0208210,9997830,0208261/252°17¢25²0,0399620,9992010,0399941°08¢05²0,0199850,9998010,019989

Значения углов и их тригонометрических функций для дальнейшего расчета заносятся в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Угол заданной крестовины и его тригонометрические функции

Марка крестовины, М

Угол крестовины, a

sin a

cos a

tg a

sin a/2

cos a/2

tg a/2

2) определение крестовинного угла по заданной марке крестовины

Расчет производится для цельнолитой или сборной конструкции крестовины типа общей отливки сердечника с наиболее изнашиваемой частью усовиков.

Расчёт сводится к определению размеров крестовины (рисунок 1.3) по рабочим граням рельсов:

n – передней (усовиковой) части – расстояния от начала усовиков до математического центра крестовины;

m – задней (хвостовой) части – расстояния от математического центра крестовины до стыка сердечника с примыкающим рельсом (рисунок 1.3), которые вычисляют в зависимости от конструкции крестовины, указанной в задании.

Рисунок 1.3 – Расчетная схема крестовины

3) определение теоретического (минимального) размера n_т

При обычном накладочном стыке определение длины передней части n_min ведется из условия обеспечения возможности свободного изъятия первого по отношению к математическому центру стыкового болта.

Минимальный передний вылет (n _т) сборной крестовины типа общей отливки сердечника с наиболее изнашиваемой частью усовиков определяют по формуле:

, (1.1)

где В – ширина подошвы рельса, мм (таблица 1.3);

b _г – ширина головки рельса, мм (таблица 1.3);

2 v – расстояние между подошвами усовых рельсов, обеспечивающее постановку первого болта, мм (таблица 1.3);

l _н – длина стыковой накладки, мм (таблица 1.3);

x – расстояние от конца накладки до оси первого болтового отверстия, мм (таблица 1.3).

Минимальный передний вылет (n _т) цельнолитой крестовины определяют по формуле:

, (1.2)

где t _г – ширина желоба в горле крестовины, мм (таблица 1.3).

Значения указанных величин для расчета крестовин типа Р50, Р65 и Р75 приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 –Основные размеры для расчета крестовин

Тип крестовины	В, мм	bг, мм	2v, мм	lн, мм	x, мм	с, мм	t г, мм
Р75	150	75	181	800	80	420	64
Р65	150	75	173	800	80	420	64
Р50	132	70	185	820	50	440	62

4) определение теоретического (минимального) размера m_т

Длина заднего вылета крестовины определяется возможностью расположения за крестовиной двух рельсов без строжки их подошвы.

Минимальный задний вылет (m _т) сборной и цельнолитой крестовины одинаковый и определяется по формуле:

, (1.3)

где 5 – расстояние между подошвами рельсов, подходящих к хвосту крестовины, которое необходимо для того, чтобы не строгать подошвы этих рельсов.

5) определение полной теоретической (минимальной) длины крестовины

Полная теоретическая длина крестовины определяется по формуле:

(1.4)

6) определение полной практической длины крестовины

Определяется из условия рационального распределения брусьев под ней и конструктивного оформления всего узла.

Практическая длинапередней n, хвостовой m частей и крестовины в целом l_к определяется из условия раскладки брусьев, при которой, как правило, приходится удлинять переднюю или хвостовую часть крестовины.

При расположении брусьев соблюдают следующие условия:

1) передний и задний стыки располагают на весу;

2) прогрессивным решением является устройство сварного стыка в месте примыкания путевых рельсов к передней и хвостовой частям сборной крестовины, что существенно снижает динамические воздействия от подвижного состава;

3) сечение сердечника шириной 20 мм располагается в середине пролёта (наибольшие удары колес происходят при перекатывании их с усовиков на сердечник до его ширины 20 мм, т.е. на длине д = 110 мм от математического центра крестовины);

4) пролёты между осями брусьев a_i принимаются, как и под стрелкой, равными (0,85…0,95) пролёта между шпалами на перегоне. Последний же зависит от эпюры шпал, т.е. от их количества на 1 км. При рельсах Р50, Р65 и Р75 эпюра шпал на перегоне в прямых участках пути составляет 1840 шт. на 1 км, что соответствует пролёту 546 мм. Пролёты под стрелочным переводом следует проектировать кратными 100, 50, 10 или 5 мм, т.е. порядка 500-550 мм;

5) брусья перпендикулярны биссектрисе угла крестовины.

Порядок распределения брусьев под крестовиной:

1) определяем расстояние АВ между крайними стыковыми брусьями (рисунок 1.4) по прямому направлению по формуле:

, (1.5)

где с – стыковой пролёт (его величина стандартная и зависит от типа рельса (таблица 1.3));

d _к – зазор в стыках крестовины, d _к = 0 мм.

Схема раскладки брусьев под крестовиной приведена на рисунке 1.4 и в приложении А.

Рисунок 1.4 – Схема раскладки брусьев под крестовиной

2) на отрезке АВ распределяем положение брусьев целым числом N пролётов а порядка 500 – 550 мм, кратных 5 или 10 мм.

3) если положение брусьев на отрезке АВ не распределяется без остатка, то принимаем решение увеличить длину крестовины, при этом добавка D в АВ, необходимая для раскладки брусьев, определяется по формуле:

, (1.6)

где а – принятый при раскладке брусьев пролёт (500-550 мм);

N – натуральное число: 1, 2, 3, 4, 5, …

Чтобы не удлинять стрелочный перевод, крестовину удлиняют за счет переднего вылета, величина D чаще добавляется к теоретической длине передней части крестовины. Тогда практическая длина переднего и заднего вылетов определяются по формуле:

и (1.7)

Если же добавка D добавляется в хвостовую часть, то в этом случае практическая длина переднего и заднего вылетов определяются по формуле:

и (1.8)

В дальнейшем в расчётах будут использоваться только практические значения m_пр и n_пр, поэтому для упрощения они будут обозначаться без индексов – m и n.

Полная практическая длина крестовины определяется по формуле:

(1.9)

Перед математическим центром крестовины О_к (рисунок 1.2) прямой участок k (прямая вставка) по боковому пути должен заходить за передний стык крестовины не менее чем на половину длины стыковой накладки.

Прямую вставку в стрелочном переводе k устраивают для того, чтобы:

1) обеспечить прямолинейное направление движения колес экипажа ещё до входа в горло крестовины;

3) избежать изгиба усовика;

4) иметь одинаковые в плане контррельсы по прямому и боковому путям.

Тогда величина минимальной прямой вставки составит:

(1.10)

Источник