Параметры ходовых частей подвижного состава

Тип экипажа	Конструкционная скорость V, км/ч	Радиус колеса по кругу катания r,см	Число осей в жесткой базе	Длина жесткой базы L, см	Поперечные разбеги  осей, мм
					Крайних 1	Средней трехосной тележки 2
Электровозы переменного тока
ВЛ 60 ВЛ 60К ВЛ 80, ВЛ 80К ВЛ 82М Ф ФП ЧС4Т К ВЛ 65	120 100 110 110 110 160 160 100 120	62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5	3 3 2 2 3 3 3 3 2	460 460 300 300 467 484 460 495 290	1,0 1,0 1,0 1,0 0 0 1,3 - 1	15,5 15,5 - - 0 0 1,3 - -
Электровозы постоянного тока
ВЛ 23 ВЛ 8 ВЛ 10 ЧС 1 ЧС 2М, ЧС 2Т ЧС 3 ЧС 200	100 80 100 120 160 120 220	60 60 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5	3 2 2 2 3 2 2	440 320 300 333 460 333 320	0 2,9 1,0 0 0 0 0	14 - - 0 0 0 0
Тепловозы
ТЭ7 ТЭ3,ТЭ30 2ТЭ10Л 2ТЭ10В 2ТЭ116 2ТЭ121 ТЭП10 ТЭП60 ТЭП70 ТЭП75 ТГ102К	140 100 100 100 100 100 140 160 160 160 120	52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 52,5 61,0 61,0	3 3 3 3 2 2 3 3 3 3 2	420 420 420 370 370 440 420 460 430 430 250	1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 0 1,5 1,5 1,5	14 14 14 14 14 14 14 19 14 14 -
Вагоны
Грузовой 4-осный грузовой 6-осный пассажирский	- - -	47,5 47,5 52,5	2 3 2	185 350 270	6 2 6	- 6 -

Правилами технической эксплуатации железных дорог РФ /1/ установлены следующие нормы ширины колеи (табл. 8).

Т а б л и ц а 8

Нормативная ширина колеи

План линии	Ширина колеи в при шпалах
	деревянных	Железобетонных
Прямая Кривая R > 350 м R =349... 300м R < 299 м	1520 1520 1530 1535	1520 1520

Допускаются отклонения по уширению до +8 мм и по сужению до - 4 мм, а на участках со скоростью движения не свыше 50 км/ч соответственно до +10 и - 4 мм.

В курсовой работе необходимо для заданного экипажа (локомотива или вагона) определить оптимальную и минимально-допустимую ширину колеи в кривой данного радиуса, сравнить ее с нормативной и сделать соответствующий вывод о характере вписывания данного экипажа в кривую.

Определение оптимальной ширины колеи. При определении оптимальной ширины колеи за исходную принимают схему свободного вписывания. На рис. 16 представлена схема такого вписывания для трехосной тележки с учетом разбегов крайних осей.

Рисунок 16. Схема свободного вписывания трехосной тележки в кривую

Для двухосной тележки принципиальная схема сохраняется такой же (без средней оси). Точкой О обозначен центр вращения тележки. При свободном вписывании он находится на задней оси и внутреннее колесо этой оси своим гребнем касается внутренней нити кривой, не взаимодействуя с ней.

Оптимальная ширина колеи определяется по формуле, мм

, (6.1)

где – максимальная ширина колесной пары (см. данные табл.2.1);

–стрела изгиба наружного рельса при хорде АВ, мм,

4 – допуск на сужение колеи.

Величина стрелы определяется по формуле

, (6.2)

где –расстояние от центра вращения тележки до геометрической оси первой колесной пары, равное в данном случае длине жесткой базы , мм;

–радиус кривой, мм;

–расстояние от оси первой колесной пары до точки касания гребня колеса с рельсом, определяемое по формуле,

, (6.3)

где – радиус колеса, мм;

– расстояние от поверхности катания до точки прижатия гребня к боковой грани готовки рельса (глубина касания), принимается равным 10 мм;

–угол наклона рабочей поверхности гребня колеса к горизонту, равный для нового вагонного колеса 60°, для локомотивных бандажей — 70°;

S = 1520 мм.

Значения величин ,,представлены в табл. 7.

Полученное значение сравнивают с нормативнымпо данным табл. 8.Если , то принимают нормативную ширину колеи. Если же окажется больше , то необходимо определить минимально допустимую ширину колеи

Определение минимально допустимой ширины колеи. В этом случае за исходную принимают схему заклиненного вписывания (см. рис. 17, 18).

Учитывая, что заклиненное вписывание не допускается, к полученной по этим схемам ширине прибавляют величину зазорамежду боковой рабочей гранью рельса и гребнем колеса.

Рисунок 17. Схема заклиненного вписывания трехосной тележки без поперечных разбегов осей

Величины их определяются по формулам:

, ,.

Рисунок 18. Схема заклиненного вписывания трехосной тележки с поперечными разбегами осей

Для трехосной тележки следует рассматривать два случая.

1. Трехосная тележка не имеет разбегов (рис. 17).

В этом случае трехосная тележка будет заклинена в точках А, В и С и ширина колеи определится выражением

.(6.5)

2. Трехосная тележка имеет разбеги (рис. 18).

Вначале определим сумму разбегов

,

где – разбег крайних осей тележки;

–разбег средней оси тележки.

Сравним с величиной , полученной по формуле.

Если , то тележка будет заклинена в точках А, В, С и О и ширина колеи определится выражением

.(6.6)

Если тележка будет заклинена в точках А, В и С (см. рис. 18). Ширинаколеи в этом случае

.(6.7)

Полученное значение необходимо сравнить с нормативной шириной колеи для принятого радиусаR кривой (см. табл. 8).

Если , то принимается нормативная ширина колеи. Во всех случаях минимально допустимая ширина колеи не должна превышать максимальную ширину , установленную ПТЭ для кривого участка пути с радиусом R < 299 м и равную 1535 мм. Если же по расчетам окажется, что , то необходимо увеличить радиус кривой, а при м предусмотреть установку контррельсов.

Пример: Определить оптимальную и минимально необходимую ширину рельсовой колеи в кривой радиусом R = 300 м для пропуска электровоза ЧС2^М, имеющего радиус колеса мм, трехосные тележки с жесткой базоймм,поперечные разбеги осей ,.

Оптимальная ширина колеи определяется по формуле

. (6.8)

Максимальная ширина колесной пары в соответствии с данными /1/ мм. Величина стрелы определяется по формуле

. (6.9)Здесь мм – расстояние от центра О вращения тележки догеометрической оси первой колесной пары

–расстояние от оси колесной пары до точки касания гребня с рельсом, определяемое по формуле,

мм.

Пользуясь формулой найдем :

мм.

Требуемую ширину колеи найдем по выражению (6.8);

мм >1530 мм.

В связи с тем, что требуемая ширина колеи для свободного вписывания электровоза ЧС2^М получилась больше установленной ПТЭ для кривой радиусом 300 м, следует перейти к определению минимально допустимой ширины колеи.

Так как трехосная тележка ЧС2^М не имеет поперечных разбегов , то в

этом случае определится выражением:

. (6.10)

Стрела изгиба наружной нити кривой определяется по формуле

мм;

мм.

Согласно /1/ мм.

Минимально допустимая ширина колеи

мм < 1530 мм.

Таким образом, требуемая минимально допустимая ширина рельсовой колеи в кривой радиусом R = 300 м, полученная расчетом для пропуска длиннобазного электровоза ЧС2^М, не противоречит требованиям ПТЭ: мм.

Библиографический список

1. Железнодорожный путь /Ппод ред. Т.Г. Яковлевой. – М.: Транспорт, 1999. – 405 с.

2. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. ЦРБ -756 от 26.05.2000 г. / МПС РФ. – М.: Транспорт, 2000. – 190 с.

3. Положение о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации. – М.: Центр «Транспорт», 2002. – 20 с.

4. Бесстыковой путь. / Под ред.В.Г. Альбрехта и А.Я. Когана. – М.: Транспорт, 2000. – 408 с.

5. Строительно-технические нормы МПС РФ. Железные дороги колеи 1520 мм. / СТН Ц-01-95. – М.: Политех – 4, 1995. – 83 с.

6. Расчеты и проектирование железнодорожного пути: Учебное пособие / Под ред. В.В. Виноградова и А.М. Никонова. – М.: Маршрут, 2003. – 486 с.

7. Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм / СП – 32 – 104 – 98. Свод правил по проектированию и строительству / Госстрой России. – М.: ГУПЦПП, 1999. – 90 с.

8. Укрепление русел, конусов и откосов насыпей у малых и средних мостов и водопроводных труб: Альбом. – Л.: Ленгипротрансмост, 1981.

9. Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути / МПС России. – М.: Транспорт, 2000. – 96 с.

10. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. Минстрой России. – М.: Минстрой России, 1996. – 273 с.

11. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути. ЦП – 492/МПС РФ. – М.: Транспорт, 2000. – 224 с.

12. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения надежности / ЦПТ – 52 – 14, 2000. 96 с.

33