Устройство и эксплуатация пути

метки: Устройство, Эксплуатация, Работа, Ремонт, Рельс, Поезд, Машин, Определяться

Железнодорожный путь работает в трудных условиях. Находясь под воздействием подвижных нагрузок и природных явлений (ветра, влаги, температуры, органического мира), обеспечивая непрерывность и безопасность движения поездов, он должен служить в любое время года, дня и ночи.

Для обеспечения непрерывности и безопасности движения поездов с установленными скоростями железнодорожный путь должен всегда находиться в исправном состоянии. Поэтому основой ведения путевого хозяйства является текущее содержание и выполнение плановых ремонтов пути.

Путевое хозяйство является одной из главных отраслей железнодорожного транспорта. В силу важнейшего значения путевого хозяйства ему всегда уделялось и уделяется большое внимание. За последние годы выполнены значительные работы по усилению и совершенствованию путевого хозяйства, основными направлениями которых являются увеличение мощности пути за счёт укладки железобетонных шпал, щебёночного и асбестового балластов; увеличения протяжённости бесстыкового пути; усиление искусственных сооружений и земляного полотна; повышение оснащённости путевого хозяйства современными машинами, механизмами и автоматизация путевых работ; совершенствование управления путевого хозяйства на основе внедрения экономико-математических методов и вычислительной техники.

Текущее содержание пути и его ремонты не могут осуществляться без строго определённой технологии. Для их выполнения необходимы соответствующие машины, механизмы, инструменты, обеспечивающие высокую выработку и качество ремонта в единицу времени с минимальным ущербом перевозочной работе. В разрабатываемых технологических процессах должны быть использованы нормы выполнения путевых работ, соответствующие конкретным условиям, высокопроизводительные машины, инструменты, предложения новаторов и рационализаторов производства. Технологический процесс служит надёжной основой рационального ведения путевого хозяйства.

Система ведения путевого хозяйства предусматривает выполнение ремонтов в определённые сроки, зависящие от количества пропущенного тоннажа в млн.т. брутто. Ремонты производятся комплектом высокопроизводительных машин на временно закрытом перегоне для движения графиковых поездов. Перерыв в движении поездов по данному перегону называется «окном». Продолжительность «окна» зависит от вида и технологии работы, типов применяемых машин, интенсивности движения поездов. На двухпутных линиях при ремонтах закрывают для движения один путь. Усиленный капитальный ремонт пути выполняется в сроки, установленные нормами периодичности ремонтов, но обязательно с учётом состояния пути по данным технического паспорта и комиссионных осмотров. Усиленный капитальный ремонт пути предназначен для полной замены путевой решётки, собранной из новых материалов верхнего строения пути, сопровождаемой очисткой щебня или заменой других видов балласта. Он производится на путях 1 и 2 классов.

Устройство и эксплуатация пути (2)

... по другим причинам. В курсовой работе, на основании заданных условий движения, в соответствии с таблицей 1.1. назначаем группу, категорию и класс пути. Для нашего варианта класс пути будет: 2Б3 - ... Согласно Положения о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах РФ, утвержденного 02.05.2012 г., введенного в действие с 15.06.2012 г. по грузонапряженности все пути разделяются на 6 групп, ...

При усиленном капитальном ремонте выполняются следующие работы: замена рельсо-шпальной решётки, ремонт водоотводов, ликвидация пучинистых мест в земляном полотне и повышение несущей способности его основной площадки в местах деформаций, выправка и подбивка пути с постановкой его на проектную отметку в профиле, выправка кривых в плане с восстановлением проектных радиусов, приведение длин переходных кривых и прямых вставок между кривыми в соответствии с максимальными скоростями движения, установленными на участке, планировка балластной призмы, срезка обочины земляного полотна, планировка и очистка кюветов, ремонт переездов, очистка русел и планировка конусов малых искусственных сооружений и другие работы, предусмотренные проектом.

1. Система ведения путевого хозяйства

1.1 Общие положения

Система ведения путевого хозяйства основана на классификации путей в зависимости от грузонапряженности и скоростей движения поездов — главных факторов, влияющих на перевозочный процесс и работу пути, а также оптимальной, с точки зрения экономики и безопасности движения, и дифференциации по классам путей, технических условий и нормативов на укладку новых и старогодных материалов верхнего строения пути, видов и периодичности путевых работ.

1.2 Классификация путей и выбор рационального типа верхнего строения пути

По грузонапряженности все пути подразделяются на 5групп, обозначенных буквами; по допускаемым скоростям — на 7 категорий, обозначенных цифровыми индексами. Классы, представляющие собой сочетания групп и категорий путей, обозначены цифрами.

Классы путей

Группа пути	Грузопапря- женность, млн.т-км в год	Категория путей
		1	2	3	4	5	6	7
		Скорость движения поездов (пассажирских — числитель, грузовых — знаменатель),км/ч
		1121-140 >80	101-120 >70	81-100 >60	61-80 >50	41-60 >40	40 и менее	Станцион-ные пути
Б	>50	1	1	1	2	2	3	5
В	25-50	1	1	2	2	3	3	5
Г	10-25	1	2	3	3	3	3	5
Д	5-10	2	3	3	3	4	4	5
Е	5 и менее	3	3	3	4	4	4	5

Для определения класса пути сначала определим группу пути по грузонапряженности, затем категорию пути по максимальной скорости пассажирских и грузовых поездов. Класс пути определяется на пересечении строки группы по горизонтали и вертикали категории пути. В данном случае будет 2В4.

Принадлежность пути соответствующему классу, группе и категории обозначаются сочетанием цифр и буквы: первая цифра — класс пути, цифра после буквы — категория пути.

Определение класса пути на участке движения должно осуществляться по максимальной допустимой скорости движения для пассажирских и грузовых поездов в соответствии с приказом начальника дороги об установлении скоростей, без учета отдельных километров и мест, по которым уменьшена максимальная скорость из-за кривых малого радиуса, состояния пути, искусственных сооружений или по другим причинам.

После определения класса пути необходимо установить характеристики верхнего строения пути, соответствующего заданным условиям.

В случае, если тип верхнего строения пути не соответствует эксплуатационным условиям, следует написать, какой из элементов железнодорожного пути будет заменен в будущем.

Технические требования и нормативы по конструкциям, типам и элементам пути представлены в таблице 3.

Типы и характеристики верхнего строения пути

Классы путей
1. Конструкция верхнего строения пути
Бесстыковой путь на железобетонных шпалах	Звеньевой путь на ж/б шпалах
2.Типы и характеристика верхнего строения пути
РельсыР65, новые термо-упрочненные, категории В и Т1	РельсыР65, новые термо-упрочненные, категории Т1 и Т1	РельсыР65,старо- годные, 1 группы годности: I и II группы годности, репрофилированные	Рельсы старогодные Р65 II и III группы годности	Рельсы старогодные Р65 III группы годности
Скрепления новые	Скрепления новые и старогодные (в том числе отремонтированные), укладываемые в объемах, устанавливаемых Т.У. на ремонт и планово предупредительную выправку пути
Шпалы железобетонные новые 1 сорта	Шпалы железобетонные старогодные
Балласт щебеночный с толщиной слоя 40 см — под железобетонными шпалами; 35 см — под деревян- ными шпалами	Балласт щебеночный с толщиной слоя под шпалами ; 30 см — под ж/б; 25см — под деревянными	Балласт всех типов с толщиной слоя под шпалой не менее 20 см
Размеры балластной призмы — в соответствии с типовыми поперечными профилями
3. Виды работ при замене верхнего строения пути
Усиленный капитальный ремонт	Капитальный ремонт пути
4. Конструкции и типы стрелочных переводов
Р-65 новые; рельсовые элементы закаленные. Брусья железобетонные новые	Рельсы и металлические части старогодные. Брусья железобетонные — новые и старогодные.
5. Виды работ по замене стрелочных переводов
Усиленный капитальный ремонт стрелочных переводов	Капитальный ремонт стрелочных переводов
6. Земляное полотно и искусственные сооружения Земляное полотно, искусственные сооружения и их обустройства должны удовлетворять максимальным допускаемым осевым нагрузкам и скоростям движения поездов в зависимости от групп и категорий путей

Тип и конструкция верхнего строения пути в конкретных климатических и эксплуатационных условиях выбираются на основании технических и технико-экономических расчетов, путем сравнения возможных вариантов.

Особо тяжелый тип верхнего строения пути с рельсами Р75 предназначен для линий с наиболее высокой грузонапряженностью. Незакаленные рельсы типа Р75 применяют при грузонапряженности от 50 до 80 млн.т км/км брутто в год, а объемнозакаленные — при грузонапряженности более 80 млн.т км/км брутто в год.

Тяжелый тип верхнего строения пути с рельсами типа Р65 предназначен для линий с грузонапряженностью от 15 до 80 млн.т км/км брутто в год. Незакаленные рельсы типа Р65 применяются при грузонапряженности от 15 до 40 млн.т км/км брутто в год, а объемнозакаленные — при грузонапряженности от 25 до 80 млн.т км/км брутто в год.

Легкий тип верхнего строения пути с рельсами Р50, а так же со старогодными рельсами предназначен для менее деятельных путей.

Взаимосвязь типов верхнего строения пути и грузонапряженности

Тип верхнего строения пути	Рельсы	Грузонапряженность, млн.т км/км брутто в год
		10-15	15-25	25-40	40-50	50-80	Свыше 80
Особо тяжелый	Р75, объемнозакаленные					БЖ* ЗД
	Р75, нетермообработанные				ЗД, БЖ
Тяжелый	Р65, объемнозакаленные		БЖ, ЗД
	Р65, нетермообработанные		БЖ, ЗД
Легкий	Р50, нетермообработанные	БЖ, ЗД
	Старогодные рельсы

Примечание.

Перспективная грузонапряженность участка составляет Т=40 млн.т км/км брутто в год. По табл.1 устанавливаем тип укладываемого при капитальном ремонте верхнего строения пути — тяжелый: рельсы Р65 нетермообработанные, путь бесстыковой на железобетонных шпалах (БЖ), балласт щебеночный.

1.3 Планирование ремонтов пути. Разработка календарного графика ремонтов пути

Периодичность ремонтов пути, выраженная величиной пропущенного по пути тоннажа, устанавливается нормативными документами МПС.

Таблица 5 Периодичность ремонтов пути:

Тип верхнего строения пути	Тип рельсов	Грузонапряженность Т, млн.т км/км брутто в год	Межремонтный тоннаж, млн.т брутто
			капитальный	средний	подъемочный
Особо тяжелый	Р75 закал.	Более 120	По специальным указаниям МПС
	Р75 закал.	80-120	700	400	200; 550
	Р75 незакал.	50-80	550	400	200
Тяжелый	Р65 закал.	50-80	600	350	200; 475
	Р65 закал.	25-50	750	300; 600	150; 450
	Р65 незакал.	50-80	400	300	170
	Р65 незакал.	15-50	500	300	150; 400

Периодичность ремонтов пути, выраженная величиной пропущенного тоннажа или числом лет, устанавливается в зависимости от конструкции пути в соответствии с нормативным документом — приказом МПС №12Ц от 16.08.94 г. «о переходе на новую систему ведения путевого хозяйства на основе повышения технического уровня и внедрения ресурсосберегающих технологий».

Виды ремонтно-путевых работ и нормативная периодичность их выполнения для среднесетевых условий, по которым определяется ежегодная потребность в путевых работах, приведены в таблице 6.

Среднесетевые нормы периодичности выполнения усиленного капитального и капитального ремонтов пути и схемы промежуточных видов путевых работ

Таблица 6

Класс пути	Нормативные сроки выполнения усиленного капитального и капитального ремонтов пути, млн.т/годы	Виды путевых работ и очередность их выполнения за межремонтный цикл
	Бесстыковой путь	Звеньевой путь на деревянных шпалах
1Б1, 1Б2, 1Б3, 2Б4, 2Б5	700	600	(УК)ВСВ(УК)
1В1, 1В2, 2В3, 2В4	700	600/18	(УК)ВВСВП(УК)
1Г1, 2Г2, 2Д1	1раз в 30 лет	1раз в 18 лет	(УК)ВВСВП(УК)
3Б6	700	600/18	КВСВК
3В5, 3В6	700	600/18	КВВСВПК
3Г3, 3Г4, 3Г5, 3Г6	700/35	1раз в 18 лет	КВВСВПК
3Д2, 3Д3, 3Д4, 3Е1, 3Е2, 3Е3	1раз в 35 лет	1раз в 18 лет	КВВСВПК
4Д5, 4Д6, 4Е4, 4Е5, 4Е6	1раз в 35 лет	1раз в 20 лет	КВВСВПК
5	1раз в 40 лет	КПСПК

Конкретные сроки и места проведения путевых работ в рамках нормативных объемов устанавливаются при их планировании по фактическому состоянию пути.

Сроки выполнения ремонтов могут быть определены по формулам:

• tk = Tk/Tг ;
• tс = Tс/Tг ;
• tп1 = Tп1/Tг ;
• tп2 = Tп2/Tг;

• где Tk, Tс, Tп1, Tп2 — нормативный межремонтный тоннаж соответственно для капитального, среднего, первого и второго подъемочного ремонтов пути, млн.т брутто;

• Tг — грузонапряженность Т, млн.т км/км брутто в год.

Вычисления:

Для конструкции пути, выбранной в предыдущем задании, нормативный межремонтный тоннаж и периодичность ремонтов пути составили:

• Tk = 400 млн.т брутто;
• Tс =300 млн.т брутто;
• Tп1 = 170 млн.т брутто, Tп2= 170 млн.т брутто;

• tk = 400/55 = 7 лет;
• tс = 300/55 = 5 лет;
• tп1 = 170/55 = 3 года;
• tп2 = 170/55 = 3 года.

2. Организация основных работ по капитальному ремонту пути

2.1 Общие положения

Капитальный ремонт пути производится в соответствии с проектом, составной частью которого является проект организации работ, включающий технологические процессы.

Технологические процессы устанавливают последовательность выполнения отдельных работ по времени, темп работ, количество работников основного производства, потребность машин, механизмов, инструмента.

При капитальном ремонте пути предусматривается полное обновление основных его элементов: сплошная замена рельсов и скреплений новыми; сплошная замена шпал новыми; очистка щебеночного балласта или замена песчаного на щебеночный с доведением размеров балластной призмы до типового верхнего строения пути; постановка кривых по проекту; улучшение элементов плана и профиля; ремонт переездов, другие работы.

Тип машин и механизмов при капитальном ремонте выбирается в зависимости от характеристики верхнего строения пути до и после его ремонта и состава выполняемых при этом работ. Для выполнения основных работ в «окно» применяется несколько комплектов машин.

Ведущей машиной в каждом комплекте является путеукладочный кран, задающий темп всей цепочки машин. Марки укладочных кранов выбирается в зависимости от характеристик укладываемого и снимаемого звеньев путевой решетки. Число платформ с роликовым конвейером и моторных платформ в путеукладочном и путеразборном составах, а также хоппер-дозаторов в хоппер-дозаторной вертушке зависит от тяги поездов, фронта работ, типа шпал.

В курсовой работе приняты следующие машины для производства работ в «окно»:

• Для разработки и укладки пути — укладочные краны УК-25/9 (звенья 12,5м) и УК-25/9 — 18 (звенья 25,0 м);
• Для выправки продольного и поперечного профилей пути, рихтовки, подбивки и отделки пути — машина ВПО-3000;
• Для перевозки, механизированной разгрузки с дозировкой и разравниванием щебеночного балласта — хоппер-дозаторы ЦНИИ-ДВЗ;
• Для очистки балласта — балластоочистительная машина ЩОМ-Д.

Определение фронта работ в «окно». Ежедневная производитель-ность ПМС, км,

где Q — заданная годовая программа, км;

• T — срок выполнения программы, рабочие дни;
• число дней резерва на случай непредоставления «окон», несвоевременного завоза материалов верхнего строения пути, ливневых дождей и других причин.

Можно принять =0,1 Т.

Фронт работ в «окно» определяется по формуле, км,

Lфр= S*n,

где n — период предоставления «окон».

Полученное расчетом Lфр округляется до ближайшего значения, кратного 25,0 м.

Вычисления:

Q=70 км; Т=125 дней; n=2

Lфр = 0,62*2 1,24 км/ «окно»

2.2 Определение необходимой продолжительности «окна»

Необходимая продолжительность «окна» в мин может быть определена по формуле:

Т0=tp+ty+tc,

где tp — время, необходимое на разворот работ перед укладкой пути путеукладочным краном, мин;

• ty — время, необходимое для укладки новой путевой решетки, мин;
• tc — время, необходимое на привидение пути в исправное состояние после укладки последнего звена, мин.

Время разворота при капитальном ремонте пути с очиской старого щебня машиной Щом-Д:

tp=t1+t2+t3+t4+t5 ,

где t1 — время на оформление закрытия перегона, пробег машин к месту работ и снятие напряжения с контактной сети;

• t2 — время на зарядку ЩОМ-Д, t2=15 мин;
• t3 — интервал времени между вступлением в работу ЩОМ-Д и началом работ по разболчиванию стыков, мин;
• t4 — интервал времени между началом работ по разболчиванию стыков и вступлением в работу путеразборочного поезда, мин;
• t5 — интервал времени между вступлением в работу путеразборочного и путеукладочного поездов, мин.

Составляющие tp определяем, используя выбранный комплект машин и типовой технологический процесс.

Интервал t1 может быть принят равным 15 мин

t3=

где l1 — длина ЩОМ-Д с локомотивом, м;

• l2 — длина участка, занятого бригадой по разболчиванию стыков, м;

Нщом — норма машинного времени на очистку 1 км пути, мин:

Нщом=40мин/км,

t4=,

где l3 — длина путеразборочного поезда, м,

где nпл — число платформ под одним пакетом (при длине звена 12,5 м nпл=2);

• lпл=14,6 — длина четырехосной платформы, м;
• lс=25 — длина звена, снимаемого краном, м;
• nc=6 — число звеньев в пакете путеразборочного поезда;
• lук, lмпл, lлок — длина соответственно путеразборочного крана, моторной платформы, локомотива, м.

Может быть принято lук=40 м, lмпл=15 м, lлок=30 м.

Интервал t5 определяется временем, необходимым для разработки пути на длине 100 м,

t5= 100 Нс/lc,

где Нс — норма машинного времени на разработку одного звена, мин. Может быть принято Нс= 1,9 мин/зв, lc=25 м.

Время, необходимое для укладки новой путевой решетки с инвентарными рельсами:

где l0 — протяжение фронта работ в «окно» в звеньях путевой решетки;

• m — норма машинного времени на укладку одного звена, мин;
• k — коэффициент, учитывающий время на отдых и пропуск поездов.

Протяжение фронта работ в «окно» в звеньях путевой решетки:

l0= lфр/lу,

где lу =25 — длина звена новой путевой решетки с инвентарными рельсами, м.

Норма машинного времени m на укладку одного звена длиной 25 м может быть принята 1,9 мин/зв , k=1,15.

Время на приведение пути в исправное состояние:

tс =t6 +t7 +t8

где t6=10 — время, необходимое на укладку рельсовых рубок, мин;

t7 — время необходимое на выправку пути машиной ВПО-3000 на участке, занятом путевыми машинами после укладки последнего звена, мин,

t7 =,

l 4 — длина путеукладочного поезда с учетом разрыва между головной частью и питающим составом, м,

ny — число звеньев в пакете путеукладочного поезда, ny=4 , nпл=2;

l и — интервал между головной частью и питающим составом путеукладочного поезда, на котором ведутся работы по сболчиванию стыков и рихтовке пути, м.

lи =,

a=4 — число монтеров пути в бригаде по сболчиванию стыков;

• ly=25 — длина укладываемого звена, м;
• lр=25 — длина пути, занятого бригадой рихтовщиков, м;

l5 — длина хоппер-дозаторной вертушки, м,

l5=

Wщ — объем щебня, выгруженного в «окно», на 1км пути, м3;

• Wхд — объем балласта в одном хоппер-дозаторе, м3;
• lхд =10 — длина одного хоппер-дозатора, м;
• lт =10 — длина вагона для обслуживающего персонала, м;
• l5 =80 — длина ВПО-3000 с турным вагоном и локомотивом, м.

Можно принять Wхд=32 м3.

Нвпо — норма машинного времени на выправку 1 км пути, мин;

• Нвпо=35 мин;
• t8 — время для разрядки ВПО-3000 и вывода машин с перегона, мин, t8=15 мин.

График основных работ в «окно» и схемы расположения машин и рабочих поездов с указанием на схемах всех полученных расчетом величин приведены ниже.

Вычисления:

k=1,15, lу =25

Т0=tp+ty+tc,

tp=t1+t2+t3+t4+t5; t1=15 мин; t2= 15 мин;

• t3=;

;

• t4=;

t5= 100*1,9/25=8 мин;

tp=15+15+6+15+8=59 мин;

tу=1,15*1,9*1240/25=108 мин;

tс =t6 +t7 +t8;

t7 =,

lи ==50+1*25+25+25+50=175 м;

l5 =

t7 =

tс =10+38+15=63 мин;

Т0=59+108+63=230 мин;

Необходимая продолжительность «окна» Т0=230 мин =3 часа 50мин. Схема основных работ в «окно» приведена на рис. 1, схема расположения машин и рабочих поездов — на рис. 2

1 — оформление закрытия перегона, пробег машин к месту работ и снятие напряжения с контактной сети; 2— время на зарядку ЩОМ-Д; 3— очистка щебня щебнеочистительной машиной ЩОМ-Д; 4 — разболчивание стыков; 5—снятие звеньев с пути; 6—планировка балластной призмы; 7—укладка звеньев новой путевой решетки; 8—сболчивание стыков; 9 — рихтовка пути с постановкой на ось; 10 — выгрузка щебня из хоппер-дозаторов с дозировкой; 11 — выправка пути с уплотнением балласта машиной ВПО-300.

t1=15 мин; t2=15 мин; t3=6 мин; t4=15 мин; t5=8 мин; tp =59 мин; tу =108 мин; t6 = 10 мин; t7=38 мин; t8=15 мин; tc=63 мин; Т0=230 мин.

путевой стрелочный железнодорожный

Рис 1. График основных работ в «окно»

Рис. 2.Схема расположения машин и рабочих поездов:

1- щебнеочистительная машина; 2- путеразборочный поезд; 3- планировщик; 4- путеукладочный поезд; 5- хоппер-дозаторы; 6-выпровочно-подбивочно-отделочная машина l1=70 м; 12=25м; 13=326м; 14=622м; 15=288м; 16=80м.

3. Расчёт основных параметров и размеров обыкновенного стрелочного перевода

3.1 Основные сведения

Основными элементами современного одиночного обыкновенного стрелочного перевода являются стрелка, комплект крестовиной части, соединительные пути, переводные брусья или другое подрельсовое основание.

Тангенс угла б крестовины называется маркой крестовины и стрелочного перевода и обозначается 1/N. Здесь N — число марки.

Теоретической длиной одиночного обыкновенного стрелочного перевода называется расстояние, измеренное по направлению основного пути от острия остряка до математического центра острой крестовины, а полной (практической) длиной — расстояние от начала рамных рельсов до конца крестовины.

К основным параметрам стрелочного перевода относятся начальный угол остряка и угол удара в остряк, форма переводной кривой, величины радиусов остряка и переводной кривой, марка перевода (крестовины) и т. д.

Основные параметры отдельных элементов и в целом стрелочного перевода определяются из условия обеспечения допустимых величин динамических эффектов взаимодействия подвижного состава и стрелочного перевода.

Необходимо произвести: расчёт параметров стрелки с определением радиуса криволинейного остряка и стрелочных углов; расчёт размеров крестовины; расчёт основных геометрических размеров перевода в целом и его осевых размеров.

3.2 Расчёт стрелки

При расчёте стрелки принимается, что по форме в плане криволинейный остряк делается секущего типа одинарной кривизны. В этом случае рабочие грани рамного рельса и остряка пересекаются в начале острия под углом , называемым начальным углом остряка. Угол между рабочей гранью рамного рельса и касательной, проведённой к рабочей грани остряка в корне, называется полным стрелочным углом. На протяжении всей длины рабочая грань остряка очерчивается одним радиусом .

При одинарной кривизне остряка радиус определяется по формуле

где — допускаемая скорость движения по боковому направлению, м/с;

• допускаемое значение центробежного ускорения, возникающего при движении экипажа по криволинейному остяку на боковое направление.

Начальный угол остряка определяется по формуле

где — максимальный зазор между гребнем колеса и рамным рельсом перед входом на стрелку = 0,036 м.

Полный стрелочный угол при остряках одинарной кривизны

Центральный угол определяется по формуле

где — длина криволинейного остряка, м.

Полная длина рамного рельса зависит от длины остряка, принятого типа корневого крепления, а также от принятой и длины переднего вылета рамного рельса. Длина рамного рельса определяется по формуле

где m1 — длина переднего вылета рамного рельса, m2 — длина заднего толста рамного рельса, — проекция криволинейного остряка на рамный рельс. Проекция криволинейного остряка

где R0 — радиус остряка, — полный стрелочный угол, — начальный угол остряка. Проекция обычно на 2-10 мм меньше длины остряка.

Длина переднего вылета рамного рельса m1 назначается из условия раскладки брусьев под ней. Кроме того, эта длина должна быть такой, чтобы обеспечить отвод уширения колеи от начала рамного рельса до начала остряков с уклоном 0,001 — 0,002. Из условия раскладки брусьев длина переднего вылета определяется по формуле:

• где С — нормальный стыковой пролёт: для рельсов Р75 и Р65 при стыке на весу С = 420мм, для рельсов Р50 С = 440 мм, — нормальный стыковой зазор, принимаемый в расчёте равным 8 мм, b — промежуточный пролёт между осями брусьев под стрелкой, принимаемый равным (0,91,0)апер;
• m0 — расстояние от оси первого флюгарочного бруса до острия остряка, у современных переводов m0 = 41 мм, n1 — число промежуточных пролётов под передним вылетом рамных рельсов обычно принимаемое от 5 до 10, апер — расстояние между осями шпал на перегоне, желательно чтобы пролёт b был кратен 5 мм и не менее 500 мм.

При n1 = 510 длина переднего вылета m1 получается достаточно большой и проверку на возможность отвода ширины колеи можно не производить.

Вычисления:

Исходные данные. Тип рельсов Р50, =7,1 м., марка крестовины 1/11, конструкция крестовины — цельнолитая. м/с, = 0,5 м/с2, =12,2 м/с2. Расчёт стрелки:

Возьмём м, для Р50 С = 440 мм, m0 = 41 мм n1 = 5, b =апер, апер =500 мм,= 8мм.

3.3 Расчёт размеров крестовины

Теоретическая длина крестовины определяется в зависимости от её типа, конструкции и марки, а также из условия обеспечения некоторых конструктивных требований.

Длина крестовины слагается из длин её передней и хвостовой частей.

Теоретическую (минимальную) длины передней части цельнолитой крестовины принимают такой, чтобы внешние накладки в стыке не заходили за первый изгиб усовиков, т.е. за горло крестовины. Передний вылет крестовины определяется по формуле

где — ширина желоба в горле крестовины, определяемая из условия пропуска по крестовине экипажей с самой узкой насадкой колёс и предельно изношенными по толщине гребнями. В стрелочных переводах при ширине колеи S = 1520 мм желоб в горле принят равным 64 мм с допусками 2 мм;

• длина двухголовой накладки;
• для рельсов типа Р75 и Р65 она равна 800 мм, типа Р50 — 820 мм;

• угол крестовины.

Теоретическая (минимальная) длина Рmin хвостовой части крестовины

где 5 — конструктивное расстояние (в мм) между подошвами рельсов в хвосте крестовины, обеспечивающее установку примыкающих рельсов без строжки их подошв;

• ширина подошвы, — ширина головки в расчётной плоскости.

Значения углов и их тригонометрические функции для ряда марок крестовин от 1/7 до 1/18 приведены в таблице 7.

Таблица 7

Марки крестовин	Углы и их тригонометрические функции
		/2	sin	sin/2	cos	cos/2	tg	tg/2
1/7	80 7’48»	403’54»	0,14121	0,070889	0,989948	0,997484	0,142857	0,071068
1/8	707’30»	3033’45»	0,124034	0,062137	0,992278	0,998068	0,12500	0,062258
1/9	6020’25»	4010’12,5»	0,110431	0,055301	0,993884	0,998470	0,1111111	0,055386
1/10	5042’38»	2051’19»	0,099504	0,049813	0,995037	0,998759	0,10000	0,049875
1/11	5011’40»	2035’50»	0,090536	0,045315	0,995893	0,998973	0,090909	0,045361
1/12	4045’49»	2022’54,5»	0,083536	0,041558	0,996545	0,999136	0,08338	0,041594
1/13	4023’55»	2011’57,5»	0,0766964	0,0383765	0,9970544	0,999263	0,076923	0,0384048
1/14	405’08»	202’34»	0,071247	0,035646	0,9977851	0,999446	0,071437	0,035673
1/15	3048’50»	1054’25»	0,0665519	0,0332779	0,9994461	0,999446	0,066666	0,0332963
1/16	3034’35»	1047’17,5»	0,062379	0,0312205	0,998062	0,999513	0,062501	0,0311220
1/17	3022’00»	1041’00»	0,058722	0,029373	0,998274	0,999568	0,058824	0,029386
1/18	3010’47»	1035’23,5»	0,0554700	0,0277456	0,9984603	0,999615	0,055555	0,0277756

Вычисления:

Расчёт размеров крестовины = 64 мм, = 820 мм для Р50

= 132 мм = 70 мм

3.4 Расчёт основных геометрических и осевых размеров стрелочного перевода

Основными геометрическими размерами стрелочного перевода являются: теоретическая длина стрелочного перевода Lпр; радиус переводной кривой R.

Таблица 8. Некоторые геометрические характеристики рельсов

Тип рельса	Масса 1 м, кг	Ширина, мм	Высота рельса, мм	Высота Головки рельса, мм
		Головки по низу	Головки в расчётной плоскости br	Подошвы, bn
Р75	74,44	75	71,8	150	192	46,0
Р65	64,64	75	72,8	150	180	35,6
Р50	51,63	71,9	70,0	132	152	33,0

Длина прямой вставки перед математическим центром крестовины d. Теоретическая длина LТ стрелочного перевода (расстояние от начала остряка до математического центра крестовины).

В курсовой работе примем R = R0. Величина прямой вставки d, обеспечивающей прямолинейное движение железнодорожного экипажа до входа его в горло крестовины, принимается не менее

где — длина накладки, — передний вылет крестовины. d = dmin + 1000 мм.

Практическая длина стрелочного перевода (расстояние от переднего стыка рамного рельса до хвостового стыка крестовины) определяется из выражения

где m1 — передний вылет рамного рельса; LT — теоретическая длина стрелочного перевода; Pпр — задний вылет крестовины.

Основные осевые размеры стрелочного перевода, необходимые для разбивки на местности, определяются по формулам:

• где а0 — расстояние от начала остряка до центра перевода Ц;
• b0 — расстояние от центра перевода до математического центра крестовины;
• а — расстояние от начала рамных рельсов до центра перевода;
• b — расстояние от центра перевода до конца крестовины.

Вычисления:

3.5 Компоновка эпюры стрелочного перевода

Под эпюрой стрелочного перевода понимают масштабный схематический чертёж, на котором изображены основные элементы перевода с расположенными под ними брусьями.

4. Организация работ по очистке путей и уборке снега на станции

Снегозаносимые участки пути характеризуются двумя признаками: категорией заносимости, зависящей от поперечного профиля земляного полотна; степенью заносимости, определяемой количеством снега, м3/м пути, приносимого к пути с вероятностью повторения один раз в 15 — 20 лет.

В зависимости от категории снегозаносимости должны ограждаться: в первую очередь заносимые места 1 категории — выемки глубиной от 0,4 до 8,5 м, нулевые места на косогорах, участки, на которых пути расположены в разных уровнях, территории станций и узлов; во вторую очередь заносимые места 2 категории — выемки глубиной до 0,4 м и нулевые места; в третью очередь заносимые места 3 категории — мелкие насыпи высотой до 0,7 м в равнинной местности и до 1м на косогорах.

По степени снегозаносимости участки железнодорожного пути подразделяются на слабозаносимые, среднезаносимые, сильнозаносимые и особо сильнозаносимые.

4.1 Организация снегоборьбы

Для защиты территории станции от снежных заносов применяются контурные ограждения. На крупных станциях и узлах применяют также и внутристанционную защиту с расчётом полного задержания переносимого снега.

К постоянной контурной станционной защите относятся лесонасаждения и постоянные заборы, к временной защите — переносимые малогабаритные щиты.

Работы по предупреждению и ликвидации снежных заносов организуются по разработанному и ежегодно корректируемому оперативному плану, утверждаемому начальником отделения дороги. По важнейшим станциям оперативный план снегоборьбы утверждается начальником дороги.

Начальник дистанции пути совместно с начальниками станций по каждому раздельному пункту определяют способы очистки пути от снега, продолжительность нахождения машин на станциях и разрабатывают график работы снегоочистителей и снегоуборочных поездов.

4.2 Технология очистки путей и уборки снега на станции

Очистка путей от снега на промежуточных станциях производится, как правило, снегоочистителями и стругами. Уборка снега на сортировочных, участковых и крупных пассажирских станциях осуществляется снегоуборочными поездами пути и стрелочные переводы каждого парка станции разбиваются на отдельные зоны.

Технология уборки снега разрабатывается для каждого парка станции. Итоговые данные по каждому парку (группе путей) сводятся в ведомость.

После очистки одного или несколько путей парка до полной загрузке поезда снегом поезд отправляется под выгрузку, а затем возвращается к фронту уборки снега. Цикл повторяется до полной уборки снега с путей парка.

Для очистки и уборке снега с путей парка приёма поездов снегоуборочный поезд, сформированный по схеме: локомотив, концевой полувагон, промежуточные полувагоны, головная машина, а вслед за ним и горочный локомотив по команде дежурного по парку передвигаются по свободному пути в противоположную от горки горловину. Горочный локомотив, возвращаясь, заезжает под состав, подлежащий роспуску, и убирает его на путь надвига, а снегоуборочный поезд вслед производит уборку снега с освобождённого пути.

В курсовой работе необходимо: изучить методы ограждения станции от снежных заносов, технологию производства по очистке станции от снега; определить объём убираемого снега при заданной длине пути (м) и толщине слоя снега (м); выбрать тип снегоуборочной машины, составить ведомость машинизированного выполнения первоочередных снегоуборочных работ на трёх свободных путях парка и построить график работы снегоуборочной машины.

Определение объёма убираемого снега:

Площадь очистки снега по одному пути определяется по формуле

где — полезная длина пути, м; bср- средняя ширина междупутья, м.

Объём неуплотнённого снега, подлежащего уборке с одного пути,

где hcн — толщина слоя снега, м.

Общий объём снега, м3, подлежащего уборке с n путей парка,

Вычисления:

hcн = 0,32 м; полезная длина путей = 940 м, = 910 м, = 985 м;

bср = 5,5 м

м 3

Выбор типа снегоуборочной машины:

Тип снегоуборочной машины определяется с учётом объёма подлежащего уборке снега. В курсовой работе я выбрала снегоуборочную машину СМ — 2. Некоторые технические характеристики СМ — 2:

• Количество промежуточных полувагонов в поезде m= 1 -2 шт.
• Вместимость концевого полувагона qk = 90 м3
• Вместимость промежуточного полувагона qп = 125 м3
• Толщина очищаемого снега 0,8 м
• Ширина полосы, очищаемой крыльями 5,1 м
• Производительность П3 1200 м3/ч
• Транспортная скорость VТР 50 км/ч
• Максимальная рабочая скорость 10 км/ч

4.3 Определение продолжительности цикла работы снегоуборочной машины

Погрузочная вместимость снегоуборочного поезда q, м3, определяется из выражения

q = qnm + qk.,

где

qn — вместимость промежуточного вагона,м3;

• m — количество промежуточных полувагонов;
• qk — вместимость концевого вагона,м3.

Число рейсов снегоуборочного поезда, необходимых для очистки группы путей от снега:

• где — коэффициент уплотнения снега; k3 — коэффициент заполнения полувагона снегом.

Продолжительность одного цикла работы снегоуборочного поезда ТЦ (мин) без учёта простоев, связанных с поездной и маневровой работой станции, определится по формуле:

ТЦ = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6 + t7 + t8

где t1, t5 — время, необходимое для согласования и подготовки маршрута соответственно к месту работы и после загрузки к месту выгрузки снега, мин;

• t2 — время следования к фронту работ;
• t3 — время на установку рабочих органов машины, мин;
• t4 — время загрузки снегоуборочного поезда, мин;
• t6 — время следования к месту выгрузки, мин;
• t7 — время на установку выбросного транспортера в рабочее состояние и транспортное положение после разгрузки, мин;
• t8 — время разгрузки состава, мин.

Время загрузки снегоуборочного поезда

где k3 — коэффициент заполнения снегоуборочного поезда,

П3 — производительность загрузочного устройства снегоуборочной машины, м3/ч. Время следования к месту выгрузки ,

где L — дальность отвоза снега, км; VТР — средняя скорость движения поезда на разгрузку, км/ч.

Общая продолжительность уборки и вывоза снега

Вычисления:

Очистку путей производим снегоуборочным поездом, состоящим из головной машины СМ — 2, двух промежуточных и концевого полувагонов,

П3 = 1200 м3/ч, VТР = 15 км/ч, qk = 90 м3 , qп = 125 м3, m=2

q = qпm + qk = м3

Примем t1 = t5 = 10 мин; t2 = t6 ; t3 = 5 мин; t7 = 4 мин; t8 = 10 мин.

ТЦ = 10 + 10 + 5 + 13,6 + 10 + 10 + 4 + 10 = 73 мин

После вычислений очистки путей снегоуборочным поездом, состоящим из головной машины СМ — 2, двух промежуточных и концевого полувагонов, в заключении составляем сводную ведомость машинизированного выполнения снегоуборочных работ в парке приёма и отправления, основные значения которой приведены в таблице 9.

Таблица 9 Ведомость машинизированного выполнения снегоуборочных работ в парке приёма и отправления

Номер пути	Полезная длина пути, м	Толщина слоя снега h = 0,32 м	Необходимое число рейсов для вывоза снега	Время занятия путей без учёта поездного движения, мин	Полное время работы в группе без поездного движения, мин
		Площадь очистки снега, м2	Объём неуплотнённого снега, м3	Способ очистки и уборки снега
1	2	3	4	5	6	7	8
1 2 3	940 910 985	5170 5005 5418	1654,4 1601,6 1733,8	СМ2	3 3 3	219 219 219	657

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/ustroystvo-i-ekspluatatsiya/

1. Ефименко Ю.И. Железнодорожные станции и узлы — М.: Издательский центр «Академия», 2006г. — 32 с.

2. Амелин С.В., Андреев Г.Е.Устройство и эксплуатация пути: Учебник для вузов ж.-д. трансп. — М.: Транспорт, 1986г. — 297 с.

3. В. Воробьев, К. Н. Дьяков, В. Г. Максимов и др Под ред. Э. В. Воробьсва, Технология, механизация и автоматизация путевых работ: для вузов — М.: Транспорт. 1996. 375 с.

4. М.В.Клоков, Ю.А.Ходырев, Л.В. Тужилин Методические указания для студентов второго курса дисциплины «Устройство и эксплуатация пути» заочной формы обучения. Иркутск 2002. — 61с.