3. Определение возвышения наружного рельса в кривых участках пути.
При движении железнодорожного экипажа по кривой появляется центробежная сила. Эта сила создает дополнительное давление 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, избежать отбоя этих рельсов, уменьшить их перегрузку, добиться равномерности износа рельсов обоих нитей и оградить пассажиров от неприятных воздействий, делают возвышение наружного рельса в кривой.
Возвышение наружного рельса исходя из технико-экономических соображений устанавливается таким, при котором были бы оптимальные условия работы рельсов как наружной, так и внутренней нитей и пассажиры были защищены от неприятных воздействий.
h – возвышение наружного рельса; I -центробежная сила; G - вес экипажа; Ен и Eв - нормальные реакции наружного и внутреннего рельсов; Tн и Тв - моменты от боковых реакций наружного и внутреннего рельсов; S1 - расстояние между осями рельсов, а -расстояние от центра тяжести экипажа до уровня головки рельсов; α - угол наклона расчетной плоскости к горизонту (А - середина колеи)
Рисунок 1.1 - Положение экипажа в кривой с возвышением наружного рельса.
Возвышение наружного рельса исходя из технико-экономических соображений устанавливается таким, при котором были бы оптимальные условия работы рельсов как наружной, так и внутренней нитей и пассажиры были защищены от неприятных воздействий.
Выбор максимальной скорости движения на участке:
Vmax=131 км/ч
Vmax=36,39 м/с
Средневзвешенная скорость в кривой определяется согласно зависимости:
или
Где
–
вес
поезда i-ой категории, т;
ni – число поездов этой категории;
Vi – скорость поездов i-ой категории, км/ч;
Возвышение наружного рельса из условия обеспечения равномерного вертикального износа обеих рельсовых нитей:
где
R
– радиус кривой, м.
1.2.2 Расчёт возвышения наружного рельса исходя из условия обеспечения пассажиром комфортабельной езды.
Как известно, при проходе экипажем кривого участка пути возникает центробежное ускорение, которое необходимо погасить, иначе пассажиры будут чувствовать себя некомфортно. Норма непогашенного ускорения принята в размере 0.7 м/с2.
С учетом этой величины формула для определения возвышения имеет вид:
Где
Vmax - максимальная скорость на участке, м/с;
R – радиус кривой, м;
S – расстояние между осями рельсов, мм;
ан - допустимое непогашенное центробежное ускорение в кривой (0,7 м/с2).
Окончательное значение возвышения следует принимать наибольшее из двух вычисленных, но не более 150 мм.
Принимаем возвышение h равным 150 мм и определяем допустимую скорость.
,
км/ч
где R – радиус кривой, м.