2.3 Смежные кривые

Смежными называется кривые, разделенные прямой вставкой d. Они могут быть направлены в одну сторону (рис.2.5, б). Задача проектирования смежных кривых – установить минимальную длину прямой вставки. Измеряется длина прямой вставки между точками начал переходных кривых[5].

В процессе движения вагона в кривой на него действует неуравновешанная сила F₁, под влиянием которой возникает поперечные колебания кузова. При входе в следующую кривую под действием неуравновешанной центробежной силы F₂ возникают новые колебания. Суммарная амплитуда при сложении этих колебании может достигнуть нежелательного значения. Во избежание этого, между смежными кривыми вставляют прямолинейный участок такой длины, чтобы колебания, вызванные силой F₁, погасли до начала следующей кривой.

Cуществует различие в характере движения поезда по одно- и разнонаправленным смежным кривым. При движении поезда по кривым направленным в одну сторону, например, вправо. Если смотреть в торец последнего вагона, то можно увидеть, что при входе на первую кривую вагон под влиянием разностей уровней головок рельсов наклоняется вправо, затем при выходе с первой кривой возвращается в нормальное положение.

Рисунок 2.5 - Смежные кривые направленные в одну (а) и в разные (б) стороны

Во второй кривой вагон вновь дважды меняет направление вращения. При движении по кривым, направленным в разные стороны, вагон после выхода с первой кривой, на которой вращался против часовой стрелки, при входе на вторую кривую продолжает вращаться в том же направлении, т.е. против часовой стрелки. Таким образом при движении по однонаправленным кривым вращение вагона - 4 раза меняет направление, а по разнонаправленным - 3. По этим причинам движение вагона во втором случае боле плавно, чем в первом. Поэтому прямая вставка между разнонаправленными кривыми короче, чем при однонаправленных. Например, на линиях II и III категории по СНиП прямая вставка между однонаправленными кривыми должна быть не менее 100 м, а при разнонаправленных – не менее 75 м. в трудных условиях разнонаправленные кривые разрешается проектировать притык, т.е. без прямой вставки.

Переходные кривые на план не наносятся, так как на чертеже они сливаются с круговыми кривыми и прямой. Поэтому при проектировании плана для обеспечения необходимого расстояния между концами круговых кривых с учетом переходных кривых вводится так называемая фиктивная, или строительная вставка (рис.2.5). Длина строительной вставки (м) определяется:

b = L₁/2 + d + L₂/2, (2.22)

2.4 Проектирование плана и его показатели

План в процессе трассирования железнодорожной линии проектируется в обычных условиях в такой последовательности[4].

1.Руководствуясь правилами, на топографической карте или в плане проводят прямые и определяют углы поворота α (рис.2.6,а).

2.Прямые сопрягают круговыми кривыми (рис.2.6, б). Радиус каждой кривой R выбирают индивидуально, стандартным как можно большей величины, но не менее регламентированного СНиП.

3.В зависимости от радиуса R категории линии и номера зоны скоростей по СНиП определяют длину переходной кривой l. Номер зоны скоростей устанавливает по кривой скорости, а если ее нет - по очертанию профиля. 4.В сомнительных случаях проверяют достаточность длины круговой кривой между переходными по формуле

πRα/180 К_min + L.

5.При близко расположенных круговых кривых проверяют длину строительной вставки по формуле

b = L₁/2 + d + L₂/2.

По готовому проекта плана составляют продольный профиль. На профиле в специальной графе наносят схематический план и выписывают его элементы.

а – нанесение прямых; б – вписывание круговых кривых

Рисунок 2.6 - Проектирование плана:

Кривые на схематическом плане изображают в виде скобок. Внутри скобки выписывают на профилях: схематическом – радиус R, угол поворота Y, длину круговой кривой K; подробном радиус R, угол поворота Y длину кривой с учетом переходной К, тангенс Т, длину переходной кривой L. Параметры плана К и Т определяют по таблицам. Длина кривой с учетом переходной равна сумме длин круговой и переходной кривых.

Оценивают качество и сравнивают варианты плана по таким показателям:

1) длина кривых ∑К и прямых ∑П, км;

2) процент кривых 100∑К/ ∑П + ∑К;

3) число кривых на 1 км , кривых /км( n – общее число кривых);

4) минимальный радиус кривой R_min;

5) процент кривых с минимальным радиусом ( сумма углов поворота кривых с R_min);

6) средний радиус кривых R_ср= .