УДК 625.143
Султангазинов Сулеймен Казиманович-д.т.н.,
профессор КУПС
Мекебай Жумагали Кумаргалиевич – инженер АО
«НК. ҚТЖ»
Характеристики и схемы разбивки стрелочных переводов
Наиболее распространенными на сети железных
дорог Казахстана и СНГ являются
стрелочные переводы типа Р65 марки 1/11 и 1/9. На главных магистральных путях
превалируют стрелочные переводы марки 1/11 (83%), а на станционных путях марки
1/9 (49%). На дальних зарубежных железных дорогах
наблюдается аналогичное распределение стрелочных переводов по маркам крестовин.
Происходящие изменения условий эксплуатации
требовали улучшения геометрических параметров стрелочных
переводов и разработки их новых проектов. Эволюция геометрических параметров
обыкновенных стрелочных переводов с жесткими крестовинами, применявшихся в различные периоды на железных
дорогах Казахстана и СНГ, в сопоставлении с зарубежными аналогами
приведены в таблицах 1 и 2. В качестве
зарубежного аналога приняты стрелочные переводы типа Рб5 марок 1/11 и
1/9 совместного австро-латвийского предприятия «Фае Рига» Эти стрелочные
переводы колеи 1520 мм запроектированы специалистами
австрийской фирмы «ФаеАГ» по нормативам Западно-Европейских железных дорог и соответствуют по своим основным параметрам
современным стрелочным переводам колеи 1435 мм, применяемым в Австрии, Германии и других странах на магистральных путях.
Из
сопоставления данных табл. 1 - 2 втекает, что за прошедший период более 30-ти лет основные параметры общей
геометрии применяемых на железных дорогах России и СНГ стрелочных
переводов не претерпели значительных
изменений. Это объясняется тем, что обязательным требованием, предъявляемым при
разработке новых стрелочных
переводов, являлась унификация, требующая неизменности их теоретической и практической длин. Сохранение этих параметров обосновывается стремлением к
обеспечению беспрепятственной
укладки новых стрелочных переводов на станциях взамен выходящих из строя по дефектам и износу, избегая даже минимальных работ по их переустройству. Так же
свое влияние на сохранение неизменными геометрических параметров оказывали
ограниченные возможности стрелочных заводов и отсутствие на них гибких технологий, позволяющих изготавливать
стрелочные переводы в требуемом для
железных дорог количестве и номенклатуре, учитывающей конкретные условия
эксплуатации. Эти ограничения отрицательно
влияли на совершенствование конструкций стрелочных переводов и не позволяли
принять радикальные решения по улучшению их геометрических параметров.
Таблица 1-Геометрические и
конструктивные характеристики стрелочных
переводов типа Р65 марки 1/11 колеи 1250 (1524) м
Номер проекта |
Длина
стрелочного перевода, м |
Длина переднего вылета рам. рельса |
Начальный стрелочный угол |
Радиус бокового пути, м |
Длина заднего вылета крестовины |
||
|
Теоретическая |
Практическая |
|
|
Строжки остряка |
Переводной кривой |
|
0307 |
28,048 |
33,363 |
2,765 |
0°39'12 |
400 |
300 |
2,55 |
1327 |
28,048 |
33,363 |
2,765 |
0°27'20 |
300 |
300 |
2,55 |
2150 |
28,048 |
33,363 |
2,765 |
0°27'20 |
300 |
300 |
2,55 |
2433 |
28,048 |
33,363 |
2,765 |
0°27'20 |
300 |
300 |
2,55 |
2764 |
28,048 |
33,363 |
2,765 |
0°27'20 |
300 |
300 |
2,55 |
2193 |
28,048 |
32,348 |
1,75 |
0°27'20 |
300 |
300 |
2,55 |
2773 |
28,048 |
33,363 |
2,765 |
0°27'20 |
300 |
300 |
2,55 |
2750 |
28,048 |
34,858 |
2,765 |
0°27'20 |
300 |
300 |
4,045 |
2751* |
29,028 |
34,858 |
1,785 |
0 |
300 |
300 |
4,045 |
«ФАЕ Рига» |
29,672 |
35,167 |
1,145 |
0 |
299,24 |
299,24 |
4,35 |
2751 -
экспериментальный с остряками касательного типа.
Таблица 2- Геометрические и конструктивные характеристики стрелочных переводов типа Р65
марки 1/9 колеи 1250 (1524) м
Номер проекта |
Длина
стрелочного перевода, м |
Длина переднего вылета рам рельса |
Начальный стрелочный угол |
Радиус бокового пути, м |
Длина заднего вылета крестовины |
||
|
Теоретическая |
Практическая |
|
|
Строжки остряка |
Переводной кривой |
|
0388 |
26,18 |
31,035 |
2,765 |
0°39'12 |
400 |
200 |
2,09 |
1328 |
26,18 |
31,035 |
2.765 |
0°27'20 |
300 |
200 |
20 |
2151 |
26,18 |
31,035 |
2.765 |
0°27'20 |
300 |
200 |
20 |
2434 |
26,18 |
31,035 |
2.765 |
0°27'20 |
300 |
200 |
20 |
2766 |
26,18 |
31,035 |
2,765 |
0°27'20 |
300 |
200 |
20 |
2244 |
26,18 |
30,02 |
1,75 |
0°27'20 |
300 |
200 |
20 |
2721 |
26,18 |
31,035 |
2.765 |
0°27'20 |
300 |
200 |
20 |
2796 |
26,18 |
32,625 |
2.765 |
0°27'20 |
300 |
200 |
3,68 |
«ФАЕ Рига» |
25,428 |
32,841 |
3,523 |
0 |
211,37 |
211,37 |
3,89 |
Вторым фактором выбора длины переднего
вылета явилось условие применения при изготовлении рамных рельсов путевых
рельсов стандартной длины - 12,5 м.
Условие неизменности теоретической длины стрелочных переводов и унификации их основных элементов (остряков,
рамных рельсов, крестовины) влечет
постоянство геометрических параметров стрелочной и переводной кривых.
Как видно из таблиц 1 и 2 изменение начального угла и радиуса стрелочной кривой
было произведено при переработке проектов стрелочных переводов с колеи 1524 на
колею 1520 мм в начале 70-ых годов. Форма
криволинейного остряка с уменьшением начального стрелочного угла с
0°39'12" до 0°27'20" была приближена
к острякам касательного типа. Это в свою очередь, во избежание изменения
теоретической длины стрелочного перевода, потребовало применения постоянного
радиуса 300 м по боковому направлению и исключения большего начального радиуса
400 мм в пределах строжки остряков, т.е. в
зоне удара гребней колес в криволинейный остряк при противошерстном
движении подвижного состава.
Основными характеристиками, определяющими
условия движения подвижного состава на боковое направление
стрелочного перевода являются угол удара гребня колеса в криволинейный остряк при
противошерстном движении - βу и величина характеризующая потерю
кинетической энергии при расчетном угле удара - Wo. Для российских стрелочных переводов характеристика Wo не должна превышать 0,225 м/сек.
Угол удара гребня колеса в криволинейный
остряк определяется по формуле:
Sin2 βy= Sin2 βН + 2δ/Ro
Где: δ
- зазор между гребнем колеса и боковой рабочей гранью прямого рамного рельса; Ro - радиус криволинейного остряка; βН - начальный
стрелочный угол.
Характеристика
Wo определяется как vmax Sin βy. Максимальная величина зазора δ для стрелочных колеи 1524 мм
составляет 51 мм, а для стрелочных переводов колеи 1520 мм - 37 мм.
ЛИТЕРАТУРА
1. Певзнер В.О., Цыденов
С.Ц. Два показателя оценки работы дистанции // Путь и путевое хозяйство. -
1992, № 2. - С. 4-6.
2.Путря Н.Н. Система повышения надежности
стрелочных переводов // Надежность
стрелочных переводов. - М.: Транспорт, 1988. —156 с.
3.Пасько С.В., Хорошева
Н.Н. Новый стрелочный перевод // Путь и путевое хозяйство. 1996. №10. С. 7.
УДК 625.143
Султангазинов Сулеймен Казиманович-д.т.н.,
профессор КУПС
Мекебай Жумагали
Кумаргалиевич – инженер АО «НК. ҚТЖ»
Стабильность соблюдения нормативов
содержания при эксплуатации стрелочных переводов
Назначение норм содержания стрелочных
переводов и их соблюдение является важнейшим условием успешной эксплуатации конструкций на протяжении всего их срока службы.
Нормы содержания стрелочных переводов
и их элементов назначаются исходя из следующих
положений:
обеспечения безопасности движения поездов
при заданных условиях эксплуатации;
обеспечение нормируемых динамических
воздействий на подвижной состав и элементы стрелочного
перевода;
- оптимальные затраты на содержание и ремонт стрелочных переводов в период их эксплуатации;
- максимальные
сроки службы стрелочных переводов.
Основными нормируемыми показателями содержания
стрелочных переводов являются взаимное положение остряков и рамных рельсов,
ширина колеи в контрольных сечениях, положение рельсовых нитей переводной
кривой в плане, размеры желобов и критические расстояний в крестовине и стрелке, обеспечивающие прохождение
колес подвижного состава с заданными параметрами. Остальные нормативы содержания стрелочных переводов (положение по
уровню, отступления в ширине колеи по
прямому направлению и др.), как правило, устанавливаются такими же, как
на примыкающих путях с заданными условиями
эксплуатации.
Совершенствованию нормативов содержания
стрелочных переводов посвящено большое количество научно-исследовательских работ.
Назначаемые на основе исследований нормативы,
также должны подтверждаться опытом
эксплуатации стрелочных переводов и их фактическим соблюдением при текущем содержании пути.
Фундаментальные исследования назначения
нормативов содержания стрелочных переводов, с определением
параметров влияния отступлений на элементы пути и подвижной
состав проводились ВНИИЖТ. На основании этих исследований установлены нормы содержания стрелочных переводов, действующие
до настоящего времени. Испытания
проводились применительно к типовым стрелочным
переводам на деревянных брусьях с остряками поворотного типа и крестовинами с сердечником типа единой
отливки с изнашиваемой частью
усовиков. Позднее так же ВНИИЖТ выполнено ряд работ по уточнению отдельных нормативов содержания стрелочных переводов.
Основные действующие нормативы содержания
стрелочных переводов в сопоставлении с зарубежными
аналогами приведены в таблицах 1 и 2. Нормативы содержания стрелочных переводов на зарубежных железных дорогах приняты по материалам
совещаний «Организации сотрудничества железных дорог».
Нормы по прилеганию остряков к рамным рельсам
в острие остряков в различных странах назначаются в
зависимости от применяемого запирающего устройства
(внутреннее запирание привода, внешний замыкатель), но во
всех случаях, по условию исключения накатывания
гребня колеса на острие остряка, нормативный зазор между остряком и рамным
рельсом для магистральных путей не превышает 4 мм.
Нормативы
содержания стрелочных переводов можно разделить на
три вида:
- предельные нормы, превышение
которых влечет нарушение условий безопасности движения поездов;
-
рациональные, обеспечивающие заданные технические параметры и скорости движения поездов при достигнутом
уровне содержания;
-
ресурсосберегающие, обеспечивающие использование технических
средств с достижением их максимального срока службы.
-
Анализ соблюдения ширины колеи выполнен на основе данных промера стрелочных
переводов на железных дорогах Казахстана и России, СНГ. Статистической обработке подвергнуты результаты промеров стрелочных
переводов на Акмолинской, Павлодарской
отделении, Западно-Сибирской, Свердловской, Северной и др. железных дорогах.
Таблица 1- Нормы
содержания ширины колеи в стрелочных переводах, установленные на железных дорогах Казахстана и за рубежом
Страна |
Предельные отклонения от номинальной ширины колеи (мм) |
|||||
|
В стыке рамных рельсов |
У острия остряков |
В корне остряков |
В переводной кривой |
В крестовине |
|
|
|
|
Боковой путь |
Прямой путь |
|
|
Казахстан |
+4 -2 |
+4 -2 |
+4 -2 |
+4 -2 |
+ 10 -2 |
+3 -3 |
Германия |
+10 -5 |
+10 -5 |
+10 -5 |
+10 -5 |
+15 -5 |
+6 -3 |
Китай |
+3 -2 |
+1 -1 |
+3 -2 |
+3 -2 |
+3 -2 |
+3 -2 |
Болгария |
+5 |
+5 -3 |
+5 -3 |
+6 -2 |
+8 -5 |
+6 -2 |
Польша |
+5 |
+5 -3 |
+5 -3 |
+5 -3 |
+8 -3 |
+6 -2 |
Румыния |
+5 -3 |
+5 -3 |
+5 -3 |
+5 -3 |
+5 -3 |
+3 -2 |
Таблица 2- Нормы содержания ширины желобов в стрелочных переводах,
установленные на железных дорогах Казахстана и за рубежом
|
Предельные отклонения от номинальной ширины желобов (мм) |
|||||
Страна |
В прямой части контррельсов |
На отвода контррельсов контр рельсов |
В горле
крестовины |
Между усовиком и сердечник ом в сечении 40 мм |
На отводах усовиков |
На входах контррельсов и усовиков |
|
+3 |
+5 |
+6 |
+2 |
+5 |
+6 |
Казахстан |
|
|
|
|
|
|
|
-2 |
-2 |
-1 |
-2 |
-2 |
-2 |
|
+2 |
+3 |
+3 |
+2 |
+3 |
|
Германия |
|
|
|
|
|
- |
|
-3 |
-2 |
-2 |
-3 |
-2 |
|
|
+1 |
+2 |
+1 |
|
+2 |
+2 |
Китай |
|
|
|
+2 |
|
|
|
-0,5 |
-1 |
-1 |
|
-1 |
-1 |
|
+8 |
+10 |
+8 |
+4 |
+10 |
+10 |
Болгария |
|
|
|
|
|
|
|
-4 |
-6 |
-6 |
-2 |
-6 |
-6 |
|
|
+1 |
+4 |
|
|
+1 |
Польша |
+4 |
|
|
+4 |
_ |
|
|
|
-1 |
-2 |
|
|
-1 |
Чехия |
|
|
|
|
|
+5 |
|
-1 |
+2 |
|
- |
+5 |
|
Словакия |
|
|
|
|
|
-5 |
Тенденции изменения ширины колеи в различных зонах стрелочного перевода и влияние их конструкции на стабильность соблюдения нормативных параметров ширины колеи можно проанализировать по средним значениям, фиксируемым в эксплуатации.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Карпущенко Н.И, Использование информации о состоянии верхнего строения пути для
оценки его надежности, планирования ремонтов и прогнозирования его состояния
// Повышение надежности и эффективности железнодорожного пути. - Новосибирск,
НИИЖТ, 1989. - С. 5-14.
2. Певзнер В.О., Цыденов
С.Ц. Два показателя оценки работы дистанции // Путь и путевое хозяйство. -
1992, № 2. - С. 4-6.
3. Путря Н.Н. Система повышения надежности
стрелочных переводов // Надежность
стрелочных переводов. - М.: Транспорт, 1988. —156 с.