23. Устройство рельсовой колеи в прямых и кривых участках.

Главнейшим требованием при проектировании и устройстве рельсовой колеи является обеспечение безопасности движения поездов с установленными скоростями и возможный минимум сил взаимодействия колеса и рельса. Конструктивное оформление рельсовой колеи и ее размеры обусловливают особенности ходовых частей подвижного состава. К ним относятся: наличие реборд (гребней) у колес; глухая на­садка колес на оси; параллелизм осей жесткой базы экипажа: коничность колес; поперечные разбе­ги осей; наличие у экипажей пово­ротных тележек или осей.Реборды или гребни необходимы для того, чтобы колеса, не могли сойти с рельсов и направлялись и своем движении рельсами. Глухая насадка колес необходима для того, чтобы колесо не сошло с рель­сов, что может быть в случае свобод­ной насадки.На основании требований ПТЭ номинальный размер шири­ны колеи между внутренними гранями головок рельсов на пря­мых участках пути и на кривых радиусом 350 м и более — 1520 мм. Ширина колеи на более крутых кривых должна быть:

•при радиусе от 349 до 300 м — 1530 мм, в том числе на железобетонных шпалах — 1520 мм;

•при радиусе 299 м и менее — 1535 мм. Величины отклонений от номинальных размеров ширины колеи, не требующие устранений, на прямых и кривых участках пути не должны превышать по сужению 4 мм, по уширению 8 мм, а на участках, где установлены скорости движения 50 км/ч и менее, по сужению — 4 мм, по уширению — 10 мм. Ширина колеи менее 1512 мм и более 1548 не допускается. Ширина колеи для пути, уложенного на железобетонные шпалы до 1998 г., менее 1510 мм и более 1548 мм не допускается. На прямых участках путь по направлению в плане должен быть возможно ближе к прямой. Так как ширина колеи колеблется в преде­лах допусков +8 и – 4 мм, то по направлению выравнивают одну рельсовую нить, называемую рихтовочной, а другую рельсовую нить устанавливают по шаблону в пределах указанных допусков. Стрелы плавных отклонений рихтовочной нити от прямой, измеренные от двадцатиметрового отрезка (хорды), в середине её не должны превышать 8 мм при скорости движения до 120 км/ч, 6 мм при скорости 121-140 км/ч и 4 мм при 141-160 км/ч. Верх головок рельсов обеих нитей на прямых участках должен быть в одном уровне с до­пуском ±6 мм. Разрешается на прямых участках пути на всем протяжении содержать одну рельсовую нить выше другой на 6 мм. Перекосы, т. е. последовательные отклонения по уровню обеих рельсовых нитей в разные стороны на расстоянии менее 25 м между точками их наибольших отклонений даже в пре­делах установленных норм (±5 мм), не допускаются и подле­жат исправлению. Отводы понижений рельсовых нитей в пределах допусков должны быть не круче 1 мм на 1 м пути (0,001) на участках, где скорости движения поездов не превышают 120 км/ч, и не круче 1 мм на 1,5 м при скорости 121 — 160 км/ч. Новые колеса имеют коничность 1/20. Для лучшего опирания колеса на головку рельсы также ставят с подуклонкой 1/20 по отношению к верхней постели шпал. В прямых участках пути подуклонка достигается укладкой рель­сов на металлические клинчатые подкладки. При железобетон­ных шпалах подуклонка рельсов обеспечивается соответствую­щей формой верхней постели шпалы. Подуклонка рельсов в прямых и наружной нити в кривых участках пути должна быть не менее 1/60 и не более 1/12, а внутренней нити в кривых при возвышении наружного рельса свыше 85 мм — не менее 1/30 и не более 1/12. Опыт эксплуатации пути показывает, что подуклонка сущест­венно влияет на работу рельсов в пути. За счёт подуклонки устраняется виляние экипажа и за счёт этого существенно продлевается срок службы рельсов и элементов ж.д. пути. При движении же­лезнодорожного экипажа по кривой появляется центробежная сила. Эта сила создает дополнительное давление колес на на­ружную рельсовую нить, в связи с чем рельсы на ней изнашиваются быстрее, возникают отбои рельсовых нитей или увеличи­вается напряжение в них, появляется непогашенное центробеж­ное ускорение, при больших значениях которого пассажиры ис­пытывают неприятное ощущение. Чтобы снизить боковое давление на рельсы наружной рель­совой нити во избежание отбоя этих рельсов, уменьшить пере­грузку рельсов наружной нити, добиться равномерности износа рельсов обеих нитей и обеспечить пассажиров от неприятных воздействий, устраивают возвышение наружного рельса в кри­вой h. Окончательное значение h принимают большее из двух, определенных по условию обеспечения равномерного износа рельсов обеих нитей (h=12.5*V2ср/R) или по условию обеспечения комфортабельности езды пассажиров (hmin=12,5*V2max/(R-115)). Но не более чем 150 мм. Назначение переходных кривых — обе­спечить такой переход с прямого пути на круговой радиусом R и с кругового пути радиусом R1 на круговой путь радиусом R2, чтобы появляющиеся в кривой дополнительные силы не возни­кали внезапно. На переходной кривой должен быть осущест­влен полностью отвод возвышения наружного рельса и отвод уширения колеи. Полная длина переходной кривой принимается из условия плавного отвода возвышения наружного рельса и ограничения изменения непогашенного ускорения в единицу времени. Укороченные рельсы по внутренней нити кривой укладывают для установления стыков по наугольнику. Ввиду большой трудности обеспечить точное совпадение по наугольнику стыков внутренней и наружной нити допускают некоторое их несовпадение, иначе пришлось бы иметь укороченные рельсы разнообразной длины. Укорочения стандартные: для рельсов 12,5 м (40,80,120мм); для рельсов 25,0 м (80,160мм). Междупутные расстояния в кривых увеличивают потому, что при движении экипажей в кривой крайние части их выдаются наружу, а середина — внутрь кривой. В связи с этим уменьшается установлен­ное минимальное расстояние между отдельными точками А и В эки­пажей, движущихся одновременно по разным путям одного и того же двухпутного участка (рис.). Кроме того, сближение встречаю­щихся экипажей на кривой про­исходит и в вертикальной плос­кости в том случае, когда воз­вышение наружного рельса на наружной кривой больше, чем на внутренней. Поэтому на кри­вых двухпутных участков между­путные расстояния увеличивают в соответствии с техническими условими проектировния. Рис. Положение экипажей в кривых на двух соседних двухпутных участках.