Курсовая работа: Расчёт и укладка стрелочной горловины

Министерство путей сообщения Российской Федерации

Иркутский государственный университет путей сообщения

Забайкальский институт железнодорожного транспорта

Кафедра УПП

КУРСОВОЕ УПРАЖНЕНИЕ

по дисциплине: “Железнодорожные станции и узлы”

Расчёт и укладка стрелочной горловины

КУ 2401000031

Выполнил: Проверил:

студент группы ОПУ-31 преподаватель

Никонюк А.А. Добросовестнова Ю.В

Чита 2004 год

2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЙ МЕЖДУ ЦЕНТРАМИ СМЕЖНЫХ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ

В данном курсовом упражнении определяем расстояния между центрами смежных стрелочных переводов на основании таблицы 2.1.1, приведённой далее

Таблица 2.1.1

Расстояния между центрами стрелочных переводов отдельно для встречной, попутной и параллельной укладок по следующим формулам:

для встречной укладки L=a₁ +d+a₃ ; (м) (2.1.1)

Также заданы величины прямых вставок:

для встречной укладки при нормальных условиях равна 12,5 м;

на прочих путях прямая вставка может отсутствовать;

на линиях со скоростью движения более 120 км/ч принимается равная 25 м;

для попутной укладки на главных путях также как и на встречных;

на приёмо-отправочных путях и при нормальных, и при стесненных условиях равна 6,25 м.

На основании формулы 2.1.1 определяем расстояния между центрами стрелочных переводов для встречной укладки

Рис.2.1

L_3-5 =14,06+12,5+14,06=40,62 (м);

L_-17-21 =14,06+12,5+15,23=41,79 (м);

L_7-19 =14,06+12,5+15,23=41,79 (м);

для попутной укладки L=b₁ +d+a₃ ; (м) (2.1.2)

На основании формулы 2.1.2 определяем расстояния между центрами стрелочных переводов для попутной укладки

L_5-9 =19,3+12,5+14,06=45,86 (м);

L_9-15 =19,3+12,5+14,06=45,86 (м);

L_13-29 =15,81+6,25+15,46=37,52 (м)

для параллельной укладки по одну сторону

L=e/sina; (м) (2.1.3)

На основании формулы 2.1.3 определяем расстояния между центрами стрелочных переводов для попутной укладки

L_29-31 =5,3 /sin 6,2025=48,18 (м);

для параллельной укладки по разные стороны

L=e/sina (м) (2.1.4)

На основании формулы 2.1.4 определяем расстояния между центрами стрелочных переводов для попутной укладки

L_7-13 =5,3 /sin 5,1140=58,50 (м);

L_17-19 =5,3 /sin 5,1140=58,50 (м).

Далее производим расчёт съездов. Съезды бывают обыкновенные, перекрёстные и сокращённые. Производим расчёт обыкновенных съездов по следующим формулам: L₁ =e/tga (м) (2.1.5)

L₂ =e/sin a (м) (2.1.6)

L₃ =L₁ +a₁ +a₃ (м) (2.1.7)

где e – длина междупутья.

На основании формул 2.1.5, 2.1.6, 2.1.7 определяем обыкновенные съезды:

Съезд 1-3

L₁ =5,3/tg5,1140=59,22 (м);

L₂ =5,3/sin 5,1140=59,46(м);

L₃ =59,22+14,06+14,06=87,34 (м).

Съезд 5-7

L₁ =5,3/tg5,1140=59,22 (м);

L₂ =5,3/sin 5,1140=59,46(м);

L₃ =59,22+14,06+14,06=87,34 (м).

Съезд 9-11

L₁ =5,3/tg5,1140=59,22 (м);

L₂ =5,3/sin 5,1140=59,46(м);

L₃ =59,22+14,06+14,06=87,34 (м).

Съезд 15-17

L₁ =5,3/tg5,1140=59,22 (м);

L₂ =5,3/sin 5,1140=59,46(м);

L₃ =59,22+14,06+14,06=87,34 (м).

Далее определяем длину стрелочных улиц на основании следующих формул:

L₁ =e/sin a (м) (2.1.8)

L₂ =∑e/sin a (м) (2.1.9)

L₃ =∑e/tga (м) (2.1.10)

На основании формул 2.1.8, 2.1.9, 2.1.10 производим расчёт стрелочных улиц:

стрелочная улица 19-25-27:

L₁ =6,5+5,3+5,3/tg6,2025=153,9 (м);

L₂ =6,5+5,3+5,3+5,3/sin6,2025=202,83 (м);

L₃ =6,5+5,3+5,3+5,3/tg 6,2025=201,59 (м).

стрелочная улица 21-23:

L₁ =5,3/tg6,2025=47,7 (м);

L₂ =5,3+5,3/sin6,2025=95,99 (м);

L₃ =5,3+5,3/tg 6,2025=95,4 (м).

2.2 РАССЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ СОКРАЩЁННОГО СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ

В данном курсовом упражнении в приложении №1 задана раздвижка путей. На основании следующих формул производим расчёт раздвижки путей:

Tgφ=d/2R(2.2.1)

Где, R – радиус кривой.

На основании формулы 2.2.1 производим расчёт раздвижки путей:

Tgφ=15/2*350=0,0214285

Таким образом, φ=1,14.

Далее производим расчёт cos (β+φ) по следующей формуле:

cos (β+φ)=(1-е/2R)*cosφ (2.2.2)

На основании формулы 2.2.2 производим расчёт cos (β+φ):

cos (β+φ)=(1-5,3/2*350)*0,9998=0,992232

Таким образом, β+φ=7,1461

Определяем β по следующей формуле:

β=β+φ-φ (2.2.3)

На основании формулы 2.2.3 определяем β:

β=7,1461-1,14=6,0061

Определяем Т по следующей формуле:

Т=R*tgβ/2 (м) (2.2.4)

где, Т – тангенс кривой.

На основании формулы 2.2.4 определяем Т:

Т=350*0,052461=18,36 (м)

Определяем К по следующей формуле:

К=π*R*β/180 (м) (2.2.5)

На основании формулы 2.2.5 определяем К:

К=3,14*350*6,0061/180=36,67 (м)

Определяем длину кривой на основании следующей формулы:

L=2*T+(2*T+d)cosβ (м) (2.2.6)

где, L – длина кривой.

На основании формулы 2.2.6 определяем длину кривой

L=2*18,36+(2*18,36+15)*0,994511=88,16 (м)

По произведённым расчётам длина кривой составила 88,16 м.

2.3 РАСЧЁТ КООРДИНАТ ЦЕНТРОВ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ И ВЕРШИН УГЛОВ ПОВОРОТА ПУТЕЙ

Производим расчёт координат стрелочных переводов. За ось Х принимается ось нечётного главного пути. За ось У принимается вертикальная ось проходящая через центр стрелочного перевода первого лежащего на главном пути.

Х_цсп3 =0 (м);

У_цсп3 =0 (м);

Х_цсп1 =Х_цсп3 +l_1-3 *cos5,1140=0+87,34*5,1140=86,99 (м);

У_цсп1 =5,3 (м);

Х_цсп5 = Х_цсп3 +l_3-5 =0+40,62=40,62 (м);

У_цсп5 =0 (м);

Х_цсп9 = Х_цсп5 +l_5-9 =40,62+45,86=86,48 (м);

У_цсп9 =0 (м);

Х_цсп11 = Х_цсп9 +l_9-11 *cos5,1140=86,48+87,34*cos5,1140=173,47 (м);

У_цсп11 =5,3 (м);

Х_цсп15 = Х_цсп9 +l_9-15 =86,48+45,86=132,34 (м);

У_цсп15 =0 (м);

Х_цсп7 = Х_цсп5 +l_5-7 *cos5,1140=40,62+87,34*cos5,1140=127,61 (м);

У_цсп7 =5,3 (м);

Х_цсп13 = Х_цсп7 -l_7-13 =127,61-58,5=69,11 (м);

У_цсп13 =5,3 (м);

Х_цсп19 = Х_цсп7 +l_7-19 =127,61+41,79=169,40 (м);

У_цсп19 =5,3 (м);

Х_цсп17 = Х_цсп19 +l_17-19 =169,40+58,50=227,90 (м);

У_цсп17 =5,3 (м);

Х_цсп21 = Х_цсп17 +l_17-21 =227,90+41,79=269,69 (м);

У_цсп21 =5,3 (м);

Х_цсп29 = Х_цсп13 +l_13-29 *cos6,2025=69,11+37,52*cos6,2025=106,41 (м);

У_{цсп 29} =у_{цсп 29} +l_13-29 *sin6,2025=5,3+37,52*sin6,2025=9,35 (м);

Х_{цсп 31} =Х_{цсп 29} +l_29-31 *cos6,2025=106,41+48,18*cos6,2025=154,30 (м);

У_{цсп 31} =у_{цсп 29} +l_29-31 *sin6,2025=9,35+48,18*sin6,2025=14,56 (м);

Х_{цсп 23} =Х_{цсп 21} +l_21-23 *cos 6,2025=269,69+47,7*cos6,2025=317,11 (м);

У_{цсп 27} =5,3+5,3=10,6 (м);

Х_{цсп 25} = Х_{цсп 19} +l_19-25 *cos6,2025=169,40+153,90*cos6,2025=322,40 (м);

У_{цсп 25} =5,3*3+6,5=22,4 (м);

Х_{цсп 27} =Х_{цсп 19} +L₃ =169,40+201,59=370,99 (м);

У_цсп27 =у_цсп27 +5,3=22,4+5,3=27,7 (м).

Далее производим расчёт вершин углов поворота путей:

X_ву1 =(е-Y29)/tg2α+X29=(5,3*6+6,5-9,35)/tg2*6,2025+106,41=238,03 (м);

У_ву1 =5,3*6+6,5=38,3 (м);

X_ву2 =(5,3*5+6,5-Y31)/tg2α+X31=(5,3*5+6,5-14,56)/tg2*6,2025+154,30=238,14;

У_ву2 =5,3*5+6,5=33 (м);

X_ву3 =(5,3*4+6,5-Y31)/tgα+X31=(5,3*4+6,5-14,56)/tg6,2025+154,30=275,20 (м);

У_ву3 =5,3*4+6,5=27,70 (м);

X_ву4 =5,3/tgα+X23=5,3/tg6,2025+290,79=339,56 (м); У_ву4 =5,3*3=15,9 (м).

2.4 РАССЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ КРУГОВЫХ КРИВЫХ

Элементы круговых кривых вычисляем по следующим формулам:

Т=R*tgα/2 (м) (2.4.1)

где Т – тангенс кривой;

R – радиус кривой.

На основании формулы 2.4.1 вычисляем тангенс кривой для каждого угла:

Т_ву1 =200*tg6,2025/2=11,06 (м);

Т_ву2 =250*tg6,2025/2=13,83 (м);

Т_ву3 =300*tg6,2025/2=16,59 (м);

Т_ву4 =300*tg6,2025/2=16,59 (м).

Далее вычисляем К по следующей формуле:

К=π*R*α/180 (м) (2.4.2)

На основании формулы 2.4.2 вычисляем К:

К_ву1 =3,14*200*6,2025/180=21,64 (м);

К_ву2 =3,14*250*6,2025/180=27,04 (м);

К_ву3 =3,14*300*6,2025/180=32,46 (м);

К_ву4 =3,14*300*6,2025/180=32,46 (м).

Таким образом полученные данные отразим в таблице 2.4.1

Таблица 2.4.1

2.5 РАССЧЁТ ВЕЛИЧИНЫ ПРЯМЫХ ВСТАВОК МЕЖДУ ТОРЦОМ КРЕСТОВИНЫ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА И НАЧАЛОМ КРУГОВОЙ КРИВОЙ

Определяем величину прямых вставок по следующим формулам:

f₁ =(е-Y29)/sin2α-T_{ву 1} -b (м) (2.5.1)

На основании формулы 2.5.1 определяем величину прямых вставок

f₁ =(5,3*6+6,5-9,35)/sin2*6,2025-11,06-15,60=108,12 (м);

f₂ =(е-5,3-Y31)/sin2α-T_{ву 2} -b (м) (2.5.2)

На основании формулы 2.5.2 определяем величину прямых вставок

f₂ =(5,3*5+6,5-14,56)/sin2*6,2025-13,83-15,60=56,42 (м);

f₃ =(е-10,6-Y31)/sinα-T_ву3 -b (м) (2.5.3)

На основании формулы 2.5.3 определяем величину прямых вставок

f₃ =(5,3*4+6,5-14,56)/sin*6,2025-16,59-15,60=89,48 (м);

f₄ =(5,3/sinα)-T_{ву 4} -b (м) (2.5.4)

На основании формулы 2.5.4 определяем величину прямых вставок

f₄ =(5,3/sin*6,2025)-16,59-15,60=16,88 (м).