Министерство путей сообщения Российской Федерации

Дальневосточный государственный университет путей сообщения

Основы устройства и эксплуатации

Железнодорожного пути

Выполнил студент: Чичик А.Ф.

К-08-ОПУ-691

Проверил преподаватель: Корякина И.В.

Уссурийск 2010

Исходные данные:

Наименование исходных данных

Вариант второй группы №11

Количество путей на перегоне

1

Количество поездов в сутки четных/нечетных

Скорых

2/-

Пассажирских

4/-

Грузовых

18/-

Вес поездов, тыс. т. Четных/нечетных

Скорых

0,7/-

пассажирских

1,0/-

грузовых

3,7/-

Наибольшая скорость поездов по перегону, км/ч

Пассажирских и скорых

90

Грузовых

70

Количество путей на станции, штук, n_n

8

Высота насыпи на перегоне, м, Н_н

8,5

Глубина выемки на перегоне, м, Н_в

4

Поперечный уклон местности на перегоне и станции, 1/N

1/14

Количество путей на перегоне

1

Форма станционного парка в плане

параллелограмм

Условная высота насыпи в центре станционного парка, м

3,5

Тип стрелочных переводов

Р50

Марка стрелочного перевода

1/11

Требуемое укорочение стрелочного перевода, мм, У

425

Полезная длина крайнего пути, м

890

Толщина отложений снега, м

0,27

Снегоуборочная машина

СМ-2

Расстояние от места погрузки снега до места выгрузки, км

2,5

Годовой объем работ ПМС, км

55

Сезон путевых работ, дней

156

Периодичность предоставления «окон»

3

1. ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ.

В этом разделе требуется определить грузонапряженность на участке пути, назначить группу, категорию и класс пути, ознакомиться с существующими типами и конструкциями верхнего строения пути и их элементами. Для назначенного класса пути подобрать наиболее приемлемый тип верхнего строения и, после этого, вычертить поперечный профиль балластной призмы со всеми размерами.

1.1 Определение грузонапряженности на заданном участке.

Грузонпряженность для каждого их путей участка определяется по формуле:

Г=365*(Q_гр*n_гр*Q_п*n_п*Q_ск*n_ск)/1000, (1.1)

Где 365 – количество дней в году;

Q_гр, Q_п, Q_ск – соответственно масса брутто грузовых, пассажирских

и скорых поездов, тыс т.;

n_гр, n_п, n_ск – соответственно количество грузовых, пассажирских и

скорых поездов.

Расчет:

Г=365*(3,7*18+1,0*4+0,7*2)/1000=24,97 (млн ткм/км в год)

1.2 Назначение группы, категории и класса пути.

Принадлежность пути к соответствующему классу, группе и категории обозначается сочетанием цифр и буквы. Первая цифра – класс пути, цифра после буквы – категория пути. Согласно данным таблицы 1.1 Методического указания принимается путь 3Г3. З-го класса, группы – Г и з-ей категории.

1.3 Назначение конструкции, типа и характеристики верхнего строения пути.

Каждому классу путей соответствует определенная конструкция верхнего строения пути, в соответствии с техническими условиями на укладку и ремонт пути.

Технические требования и нормативы по конструкциям, типам и элементам пути для усиленного капитального и капитального ремонта пути для 3-го класса.

1. Конструкция верхнего строения пути: Бесстыковой путь на железобетонных шпалах.

2. Тип и характеристика верхнего строения пути: Рельсы Р-65 старогодные 1 группы годности, 1 и 2 группы годности, репрофилированные. Скрепления новые и старогодные (в т.ч. отремонтированные), укладываемые в объемах, устанавливаемых Техническими условиями на ремонт и планово-предупредительную выправку пути. Шпалы железобетонные старогодные. Балласт щебеночный с толщиной слоя под шпалой:30 см – под железобетонными. Размер балластной призмы в соответствии с типовыми поперечными профилями.

3. Виды работ при замене верхнего строения пути: капитальный ремонт пути.

4. Конструкции и типы стрелочных переводов: Р-65 новые; рельсовые элементы закаленные брусья железобетонные новые.

5. Виды работ по замене стрелочных переводов: усиленный капитальные ремонт стрелочных переводов.

6. Земляное полотно и искусственные сооружения. Земляное полотно, искусственные сооружения и их обустройства должны полностью удовлетворять максимальным допускаемым осевым нагрузкам и скоростям движения поездов в зависимости от групп и категорий путей.

Конструкция и размеры балластной призмы должны соответствовать техническим условиям и типовым поперечным профилям балластной призмы для класса и группы пути:

- ширина плеча балластной призмы (l) для путей 3Г принимается 40 см.

- толщина балластной подушки для путей 3 класса составляет 20 см.

- толщина балласта под шпалой (а) принимается 7,3 см.

- минимальная ширина обочины земляного полотна (в) для путей 3Г – 45см.

Крутизна откосов балластной призмы при всех видах балласта должна быть 1:1,5, для песчаной подушки - 1:2.

После этого вычерчивается поперечный профиль балластной призмы на прямом участке пути со всеми размерами (рис 1.1), в масштабе 1:50.

2. ПОСТРОЕНИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА.

2.1 Поперечные профили земляного полотна на перегоне.

Ширина основной площадки вновь проектируемого земляного полотна (В) принимается в зависимости от вида грунта. 7,3 см.

Поперечное очертание верха однопутного земляного полотна из недренирующих грунтов без защитного слоя должно быть в виде трапеции шириной по верху 2,3 м, высотой 0,15 м и с основанием, равным ширине земляного полотна.

Верх однопутного и двухпутного земляного полотна из дренирующих грунтов должен быть горизонтальным.

Крутизну откосов насыпей и выемок следует принимать в зависимости от вида грунта, высоты насыпи и глубины выемки.

Откосы насыпей их дренирующих и глинистых не переувлажненных грунтов в пределах верхних шести метров высоты ее имеют крутизну 1:1,5, от шести до двенадцати метров – 1:1,75.

Откосы выемок высотой от двенадцати метров устраиваются с постоянной крутизной по высоте 1:1,5.

Продольные водоотводные канавы у насыпей следует показывать с одной стороны (верховой) если поперечный уклон местности равен или превышает 0,02. При меньшем уклоне или его отсутствии – с обеих сторон. Резервы могут быть с двух сторон при поперечном уклоне местности более 0,02.

Поперечный профиль выемки вычерчиваются с кавальерами (рис 2.1)

Масштаб поперечных профилей 1:100.

2.2 Поперечные профили станционных путей.

Согласно рис. 2.2 ширина основной площадки на станции определяется по формуле:

В_с=М*(n_n-1)+2*М₀, (2.1)

Где М=5м – расстояние между осями станционных путей;

n_n – количество путей на станции;

М₀ – расстояние от оси крайнего пути до бровки земляного

полотна, принимается равным 3,5 м.

Расчет:

В_с=5*(5-1)+2*3,5=27 (м).

Основная площадка на станции устраивается односкатной, двускатной или пилообразной, для курсовой работы можно принять двускатную основную площадку.

В курсовой работе в зависимости от заданного количества станционных путей, поперечного уклона местности выбирается поперечный профиль земляного полотна, определяется ширина основной площадки и вычерчивается в масштабе 1:200.

3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И РАЗБИВОЧНЫХ РАЗМЕРОВ ОБЫКНОВЕННОГО СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА, УКЛАДЫВАЕМОГО В СТЕСНЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

Стрелочные переводы рассчитываются с высокой точностью, при расчете линейных размеров их значения округляются до 1 мм; значения углов в градусном исчислении до 1 секунды, тригонометрические функции и радианные меры углов до шестого знака после запятой.

Основные характеристики типовых обыкновенных стрелочных переводов, которые необходимы при выполнении этого раздела приведены в табл. 3.1

Наименование

обозначение

Р50 1/11

Марка крестовины

1/N

1/11

Стрелочный угол

β

2º56'12,2''

Длина прямолинейного остряка, мм

l_о

6513

Проекция остряка на вертикаль, мм

u

149

Длина рамного рельса, мм

l_рр

12500

Передний вылет рамного рельса, мм

q

4323

Угол крестовины

α

5º11'40''

Длина передней части крестовины, мм

n

2650

Длина задней части крестовины, мм

m

2300

Полная длина перевода, мм

L_р

33525

3.1 Определение длины прямой вставки и радиуса переводной кривой.

Теоретическая длина стрелочного перевода определяется по формуле:

L'_t=L'_р-q-m; L'_р=L_р-У; (3.1)

Где L'_р – полная длина стрелочного перевода с учетом уменьшения

его длины (величина уменьшения У принимается равной 920

мм);

q – передний вылет рамного рельса;

m – длина хвостовой части (табл 3.1)

Расчет:

L'_р=33525-920=32605 (мм);

L'_t=32605-4323-2300=25982 (мм).

Прямая вставка К – это расстояние между математическим центром крестовины и концом переводной кривой.

Из системы уравнений определяются прямая вставка К, а затем радиус переводной кривой R_пр:

S₀=u+R_пр*(Cosβ-Cosα)+К*Sinα;

L_t= l_о+ R_пр*(Sinα- Sinβ)+К* Cosα; (3.2)

Где S₀ – ширина колеи по прямому направлению стрелочного

перевода, равно 1520 мм;

u – расстояние между рабочими гранями рамного рельса и

остряка на его корне;

R_пр – радиус переводной кривой по рабочей грани упорной нити;

β – стрелочный угол;

α – угол крестовины;

l_о – проекция остряка на горизонталь;

К – длина прямой вставки.

α=5º11'40''

β=1º56'12,2''

Sinα=0,090536

Sinβ=0,033795742

Cosα=0,99589318

Cosβ=0,99942876

Решение системы уравнений (3.2) можно выполнить так: выразить из обоих уравнений R_пр, а затем определить коэффициенты А1, В1, А2, В2.

R_пр=(S₀-u-К* Sinα)/(Cosβ-Cosα)=А1-К*В1;

R_пр=(L_t- l_о-К* Cosα)/(Sinα-Sinβ)=А2-К*В2

А1=(S₀- u)/(Cosβ-Cosα);

В1= Sinα/(Cosβ-Cosα); (3.2)

А2=(L_t- l_о)/(Sinα-Sinβ);

В2= Cosα/(Sinα-Sinβ).

Расчет:

А1=(1520-149)/(0,99942876-0,99589318)≈387772;

В1=0,090536/(0,99942876-0,99589318)=25,607;

В2=0,99589318/(0,090536-0,033795742)=17,552;

А2=(25982-6513)/(0,090536-0,033795742)≈343125.

Далее определяется длина прямой вставки К, R_пр укороченного перевода и выполняется проверка по второму уравнению системы уравнений 3.2

К=(А2-А1)/(В2-В1);

R_пр=А2-К*В2;

S₀= u+ R_пр*(Cosβ-Cosα)+К* Sinα.

Расчет:

К=(343125-387772)/(17,552-25,607)=5543 (мм);

R_пр=343125-5543*17,552≈245834 (мм)

Проверка:

S₀=149+245834*(0,99942876-0,99589318)+5543*0,090536=1520,006 мм

Допускается разница между S₀ и 1520 в сотых долях миллиметра, следовательно проверка прошла.

3.2 Определение осевых размеров стрелочного перевода.

Осевые размеры стрелочного перевода а₀ и в₀ необходимы для разбивки его на местности. Откладываются они от центра стрелочного перевода О, т.е. от точки пересечения оси прямого пути и оси бокового пути, по направлению прямого пути. Согласно расчетной схемы (рис. 3.1) значения а₀ и в₀ определяются

в₀= S₀*N; (3.3)

а₀= L_t- в₀; (3.4)

где N – марка стрелочного перевода.

Расчет:

в₀=1520*11=16720 (мм);

а₀=25982-16720=9262 (мм)

3.3 Определение места постановки предельного столбика.

Расстояние от центра стрелочного перевода до предельного столбика, равно:

Λ=М*N; (3.5)

Где М – минимальное расстояние между осями путей, 4,1 м.

Расчет:

Λ=4,1*11=45,1 (мм)

3.4 Определение ординат для разбивки переводной кривой стрелочного перевода.

Начало координат для разбивки переводной кривой расположено на рабочей грани рамного рельса против корня остряка, точка О₀.

Координаты точек в конце переводной кривой определяется по формулам:

х_к= R_пр*(Sinα- Sinβ); (3.5)

у_к=у₀+ R_пр*(Cosβ-Cosα); (3.6)

где у₀ – начальное значение ординаты переводной кривой в точке

х₀=0, у₀= u.

Расчет:

х_к=245834*(0,090536-0,033795742)≈13949 (м);

у_к=149+245834*(0,99942876-0,99589318)≈1018 (м).

Координаты промежуточных точек определяются следующим образом: по оси абсцисс значения х_i назначаются с интервалом 2000 мм от х₀ до х_к а ординаты у_i определяются по формуле:

у_i= у₀+ R_пр*(Cosβ-Cosγ_i), (3.7)

где угол γ_i определяют по формуле:

Sinγ_i=Sinβ+х/R_пр; (3.8)

Расчет ординат переводной кривой рекомендуется выполнять в табличной форме (табл. 3.2).

Расчет:

Sinγ_i=0,033795742+2000/245834=0,0419313

Контроль ординаты у_к выполняют по формуле:

У_к= S₀-К*Sinα; (3.9)

Проверка:

У_к=1520-5543*0,090536≈1018.

Проверка прошла.

Таблица 3.2 Расчет ординат переводной кривой.

Номера точек

х, мм

х/R_пр

Sinγ_i

Cosγ_i

у_i

0

0

149

1

2000

0,008135571

0,0419313

0,999120496

225

2

4000

0,01627142

0,050066884

0,998745867

317

3

6000

0,024406713

0,058202455

0,9983048

425

4

8000

0,032542284

0,066338026

0,997797207

550

5

10000

0,040677855

0,074473547

0,997222985

691

6

12000

0,048813426

0,082609169

0,99658201

849

х_к

13949

-

-

-

1018

3.5 Расчет нестандартных рубок, входящих в стрелочный перевод.

Исходными данными для определения длин рубок, укороченного стрелочного перевода, являются основные размеры стрелки, крестовины и в целом стрелочного перевода. В соответствии с рис.3.1 длина рубок, укладываемый стрелочный перевод, рассчитывается по формулам:

l₁= L'_р- l_рр-l₂-2*δ; (3.10)

l₃=(R_пр- v/2)*(α-β)_рад+К- n - l₄- 3*δ; (3.11)

l₅= L_t - l₀ - l₆ – n - 3*δ; (3.12)

l₇=(R_пр - S₀ - v/2)*(α-β)_рад - S₀*tgβ+ l₀+q+К+m - l_рр – l₈ – 2*δ; (3.13)

где v – ширина головки рельса;

l_рр – длина рамного рельса;

δ – стыковой зазор, принимается равным 10 мм;

n, q, m, l₀ приведены в таблице 3.1.

Рамные рельсы l_рр принимаются длиной, равной 12500 мм, а рельсы l₄ , l₂, l₈ ,l₆ равными 6246 мм. Для рельсов Р50 v=72 мм.

Расчет:

(α-β)_рад=((α-β)/180)*¶=((5,194444 -1,9367777)/180)*3,1415926≈ ≈0,056857977

tgβ= Sinβ/ Cosβ=0,033795742/0,99942876≈0,033815058

l₁=32605 -12500 – 6248 - 2*10=13837 (мм)

l₃ =(245834+72/2)* 0,056857977+5543 -2650 – 6248 - 3*10=10595 (мм)

l₅=25982 – 6513 – 6248 – 2650 – 3*10=10541 (мм)

l₇=(245834 – 1520 – 72/2)*0,056857977 –1520*0,033815058+6513+4343 +5543+2300 – 12500 – 6248 – 2*10=13748,754≈13749 (мм)

3.6 Вычерчивание схемы обыкновенного стрелочного перевода.

На основе полученных расчетом величин и принятых стандартных значение, на миллиметровой бумаге необходимо вычертить схему стрелочного перевода в масштабе 1:100. На чертеж наносят ось прямого пути перевода, отмечают на ней центр перевода «О», от него в принятом масштабе откладывают осевые размеры а₀ и в₀. Затем в рабочих гранях рельсов вычерчивают стрелочный перевод и отмечают на нем стыки. Наружная нить переводной кривой наносится на чертеж по ординатам, внутренняя на основе ширины колеи.

На схеме указывается: полная длина стрелочного перевода, теоретическая длина, передний выступ рамного рельса, длина прямой вставки, длины остряков и рельсов, входящих в стрелочный перевод, длины передней и хвостовой части крестовины, контррельсы, абсциссы и ординаты переводной кривой, величины углов.

4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СТРЕЛОЧНОЙ УЛИЦЫ И ДЛИН ПУТЕЙ СТАНЦИОННОГО ПАРКА.

Любой станционный парк имеет несколько стрелочных улиц (как минимум две). Каждая стрелочная улица соединяет между собой ряд путей парка. На рис 4.1 показана оконечная стрелочная улица, имеющая угол наклона, равный углу крестовины стрелочных переводов, применяемых в приемо-отправочном или сортировочном парке.

Расстояние А между центрами стрелочных переводов на стрелочной улице и расстояние Е определяется по формуле:

А=М'/ Sin(α); Е=М'/tg(α); (4.1)

Где М' – расстояние между осями станционных путей (принимается

равным 5);

α – угол крестовины (определяется по заданной марке стрелочных

переводов в станционном парке).

Расчет:

А=5/0,090536≈55,23 (мм)

tgα =Sinα /Cosα=0,090536/0,99589318≈0,090909348

Е=5/0,90909348≈55 (мм)

Для определения полезной длины каждого пути необходимо начертить схему заданного станционного парка в произвольном масштабе (рис. 4.2). Полезной длиной пути является расстояние, в пределах которого можно устанавливать подвижной состав без нарушения габаритов и безопасности движения по смежным путям. Границами максимальной полезной длины каждого пути, как правило, являются предельные столбики.

Расчет полезной длины путей в парке рекомендуется выполнять в табличной форме (табл. 4.1).

Таблица 4.1 Определение полезной длины путей в станционном парке.

№ пути

Расчетная формула

Полезная длина, м

5

L_z

740

3

L_z+2*Е

850

1

L_z

740

2

L_z+2*Е

850

4

L_z

740

Расчет:

5путь=740 (м);

3путь=740+55*2=850 (м);

1путь=740 (м);

2путь=740+55*2=850 (м);

4путь=740 (м);

5. ОРГАНИЗАЦИЯ ОЧИСТКИ ПУТЕЙ ОТ СНЕГА НА СТАНЦИИ.

Отложение снега на железнодорожных путях увеличивает сопротивление движению поезда, затрудняет трогание поезда с места, осложняет поездную и маневровую работу на станции.

Снег на междупутьях мешает работе составительских бригад, создает недопустимые по технике безопасности условия их работы.

Снегоборьба на железных дорогах организуется в соответствии с требованиями инструкции по снегоборьбе на железных дорогах Российской Федерации. Организуется снегоборьба по двум направлениям: защите путей от снежных заносов и уборке снега, попавшего на путь при снегопадах и метелях.

В качестве средств защиты могут применяться защитные лесонасаждения, постоянные заборы, переносные щиты и др. Уборка снега с путей и междупутий выполняется снегоочистителями и снегоуборочными поездами.

Работы по очистке крупных станций от снега организуют в соответствии с оперативным планом, разрабатываемым и ежегодно корректируемым начальником дистанции пути (ПЧ) и начальником станции (ДС).

План включает в себя расчеты и описание комплекса мероприятий по защите станций от снежных заносов, а так же очередность, объем и порядок работ по очистке и уборке снега с горловин, стрелок и путей с разделением территории станции на участки, схожие по способу выполнения работ. Определяется необходимое число машин и механизмов, порядок назначения и выезда их на работу, маршруты вывозки снега и места его выгрузки, устанавливается необходимое количество подвижного состава, инвентаря и рабочих из расчета расчистки и уборки снега со всей территории станции в срок не более трех суток при средней толщине снежного покрова и шести суток при максимальной расчетной толщине.

5.1 Определение Объема снега, подлежащего уборке.

Очистка путей от снега выполняется снегоуборщиками со щеточными

забористыми органами, что позволяет одновременно с очисткой путей очищать и стрелочные переводы.

5.2 Определение объема снега, подлежащего уборке.

Объем снега с учетом его уплотнения при погрузке в снегоуборочный поезд определяется по формуле:

Q=(L_zc+L_сn*n)*М'*h*k; (5.1)

Где L_zc – суммарная полезная длина путей станции, м (табл. 4.1);

L_сn≈70 м – длина очистки стрелочного перевода по обоим путям;

n – количество стрелочных переводов на станции;

М'=5,3 м – ширина полосы, очищаемой снегоуборочной машиной,

(табл. 5.1.);

h – средняя толщина отложений снега, принимается равной 0,27м;

k – коэффициент уплотнения снега, принимается равным 0,5;

Таблица 5.1. Техническая характеристика снегоуборочной машины СМ-5.

Технические характеристики самоходного снегоуборочного поезда СМ-5

Скорость, км/ч

Транспортная до места разгрузки

15-25

рабочая

12

Толщина убираемого снега, м

0,8

Ширина очищаемой полосы при раскрытых крыльях, м

5,3

Погрузочная емкость снегоуборочного поезда, м³

100

Паспортная производительность щеточного питателя П_п, м³/мин,

20

5.3 Определение продолжительности очистки станции от снега.

Т=t_р*N_р; (5.2)

Где N_р – необходимое количество рейсов снегоуборочной машины;

t_р – продолжительность одного рейса снегоуборочной машины

(поезда),мин.

Необходимое количество рейсов снегоуборочной машины рассчитывается по формуле:

N_р= Q/q_п*k_з; (5.3)

где q_п – погрузочная емкость снегоуборочного поезда, м³, по таблице

5.1 принимается равным 100 м³;

k_з – коэффициент заполнения поезда снегом, принимается

равным 0,8.

Продолжительность одного рейса снегоуборочной машины определяется по формуле:

t_р= t_п+2* t_т+ t'_р+ t_м; (5.4)

где t_п – время погрузки снега в поезд, мин.

Время погрузки снега в поезд определяется по формуле:

t_п= (q_п*k_з)/П_п*k_с; (5.5)

где П_п – паспортная производительность щеточного питателя, м³/мин,

согласно таблице 5.1 принимается равным 20 м³/мин;

k_с – коэффициент заполнения поезда снегом, принимается равным

0,8;

t_т – время на приход снегоуборочного поезда к месту выгрузки и

обратно, мин, определяется по формуле:

t_т=l_р*60/V_ср; (5.6)

где l_р – расстояние от места погрузки снега до места выгрузки,

принимается равным 2,3 м;

V_ср – средняя транспортная скорость до места выгрузки и обратно

принимается 25 км/ч;

t_р – время на выгрузку снега из снегоуборочного поезда, для СМ-5

принимается равным 0,06*q_п;

t_м – время простоя в ожидании приготовления маршрута м на

привидение снегоуборочной машины в рабочее и

транспортное состояния, принимается равным 10 мин.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ «ОКНА» ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ ПУТИ.

Капитальный ремонт назначается для замены элементов верхнего строения пути новыми и старогодными, одновременного оздоровления или усиления балластного слоя, земляного полотна. Капитальный ремонт пути выполняют путевые машины станции (ПМС), оснащенные машинами тяжелого типа (путеукладочными кранами, щебнеочистительными, выправочно-подбивочно-отделочными машинами, динамическими стабилизаторами пути, электробалластерами, стругами и другой техникой), а также гидравлическим и электрогидравлическим путевым инструментом. Состав работ по капитальному ремонту зависит от его вида, определяемого типом пути до и после ремонта, от применяемого комплекта машин.

Для капитального ремонта в графике движения поездов предусматриваются «окна», во время которых в общем потоке выполняются работы по разборке и укладке пути, очистке загрязненного щебня, дозировке балласта, выправке и подбивке пути, сопутствующие им работы.

«Окна» в графике должна предоставляться оптимальной продолжительности, при которой обеспечиваются минимальные задержки поездов на весь период ремонта и максимальная выработка в час «окна» при условии гарантированного выполнении годового объема путевых работ. При этом, как правило, не должны предусматриваться работы с предоставлением «окон» на двух и более параллельных ходах, а также на нескольких подходах к узлам. При предоставлении «окон» на соседних участках одного направления они должны быть расположены, как правило в створе, обеспечивающем максимальный съем поездов. «Окна» для ремонтных и строительных работ предоставляются в светлое время суток.

1. Определение фронта работ в «окно».

Фронтом работ называется участок, на котором выполняется комплекс работ по ремонту пути. На остальных участках пути работы выполняются со сдвижкой на один цикл, равный периодичности предоставления «окон» для ремонта. Протяженность фронта работ, км определяется:

L_ф=L*n/(T-t); (6.1)

Где L – годовой объем работ ПМС по капитальному ремонту пути, км;

Т – количество рабочих дней в сезон летних путевых работ;

t - количество дней возможного простоя (по причинам отмены

«окон», несвоевременного завоза материалов верхнего

строения пути; отказов путевых машин, локомотивов и т.д.),

принимается равным 0,1Т

n - периодичность предоставления «окон», принимается равным

2 (т.е. окно предоставляется через день).

Полученное значение L_ф округляется в большую сторону до ближайшего значения, кратного 0,025 км (длина звена) и после чего определяется общее количество звеньев N_зв, укладываемых на фронте работ в одно «окно».

N_зв= L_ф/0,025; (6.2)

Расчет:

L_ф=75*3/(127-(127*0,1))=1,31≈1,325 (км)

N_зв=1,325/0,025=53 (зв)

2. Расчет длин рабочих поездов технологического комплекса.

Длина поездов определяется в соответствии с длиной отдельных единиц подвижного состава, из измеряемых по осям автосцепок.

Длина путеукладочного поезда (L_у, км), как правило, равна длине путеразборочного поезда (L_р, км).

При работе путеукладочный и путеразборочный составы разделяют на две части, что позволяет упростить управление процессом укладки и разборки. Перемещение первой части состава производится путеукладочным краном, вторая часть передвигается локомотивом.

L_у= L_р= n_пл*l_пл+3*l_пл+ n_мпд*l_мпд+ l_в+ l_ук+ l_лок; (6.3)

L'=5* l_пл+ l_ук; (6.4)

L''= L_у - L'; (6.5)

где n_пл – общее количество платформ, на которые грузятся звенья

путевой решетки;

l_пл – длина одной платформы; l_пл=0,0146 км;

3 – количество платформ прикрытия;

n_мпд – количество моторных платформ МПД;

l_мпд – 0,0162 км;

l_в – длина турного вагона (как правило, в качестве турного вагона

используется пассажирский вагон), l_в=0,0245 км;

l_ук – длина путеукладочного крана УК-25/18, l_ук=0,0468 км;

l_лок – длина локомотива, l_лок=0,017 км.

n_пл=(N_зв/m)*2; (6.6)

где m – количество звеньев в одном пакете, для рельсов типа Р-50

принимается равным 5;

2 – количество платформ, на которые грузится один пакет с 25-

метровыми звеньями.

Полученное значение n_пл округлить до ближайшего четного целого числа в большую сторону.

В путеразборочный и путеукладочный составы включаются моторные платформы, одна моторная платформа приходится на 8 специализированных платформ для перевозки звеньев путевой решетки. Таким образом, можно принять:

n_мпд=n_пл/8; (6.7)

Полученное значение n_мпд необходимо округлить до целого числа.

Длину состава с выправочно-подбивочной машиной ВПО-3000 в курсовой работе можно принять L_вмп=0,1 км.

Длина хоппер-дозаторного состава определяется в зависимости от объема выгружаемого балласта и емкости одного хоппер-дозаторного вагона.

Расчет:

n_пл=(53/5)*2=21,2≈22 (пл)

n_мпд=22/8=2,75≈3 (пл)

L_у= L_р=22*0,0146+3*0,0146+3*0162+0,0245+0,0468+0,017≈0,502 (км)

L'=5*0,0146+0,0468=0,1198 (км)

L''=0,502-0,1198=0,3822 (км)

Если щебень выгружается в «окно» дважды, один раз после укладочного состава, а второй раз – после выправки и подбивки пути машиной ВПО-3000. L_хд¹ – длина состава, выгружающего щебень для выправки пути машиной ВПО-3000 и L_хд² – для состава, выгружающего щебень для отделочных работ, в км.

L_хд^1,2=(l_х-в* L_ф*W/w)+l_в+l_лок; (6.8)

Где l_х-в – длина хоппер-дозаторного вагона l_х-в=0,01км;

W – объем балласта, выгружаемого на 1 км пути, принимается для

первого хоппер-дозаторного состава, то есть для

выправочных работ W=600 м³, для второго состава, для

отделочных работ W=360 м³;

w – емкость одного хоппер-дозаторного вагона, w=40 м³.

Расчет:

L_хд¹=(0,01*1,31*600/40)+0,0245+0,017=0,238 (км)

L_хд²=(0,01*1,31*360/40)+0,0245+0,017=0,1594≈0,159 (км)

3. Расчет продолжительности «окна».

Общая продолжительность «окна» Т₀ складывается из интервала времени, необходимого на развертывание работ – t_р, времени производства ведущей работы (укладки пути), определяющей темп выполнения остальных работ – t_у, и времени необходимого на свертывание работ - t_с. После определения всех составляющих, определяется общая продолжительность окна:

Т₀= t_р+ t_у+ t_с; (6.9)

6.3.1 Определение времени развертывания работ.

Время развертывания работ определяется по формуле:

t_р=t₁+t₂+t₃+t₄; (6.10)

где t₁ – время на оформление закрытия перегона, пробег первой

машины к месту работ, а так же снятие напряжения с

контактной сети, для электрифицированных участков

принимается равной 14 мин;

t₂ – время на зарядку щебнеочистительной машины, принимается

по нормам 15 мин.;

t₃ – интервал времени между началом очистки щебня машиной

ЩОМ и началом работ по разборке пути разборочным поездом;

t₄ – интервал времени между снятием первого звена разборочным

поездом и началом укладки пути путеукладчиком, t₄=8 мин.

Величина t₃ определяется в зависимости от длины участка, на котором необходимо выполнить очистку щебня перед началом разборки пути разборочным поездом. Находится по формуле:

t₃=М_щом*l₁*к; (6.11)

l₁=2*l_б+ l_бр+L_р; (6.12)

где М_щом – техническая норма машинного времени на работу

щебнеочистительной машины, принимается равной 40,2

маш-мин/км;

l_б – интервал безопасности, расстояние между бригадой путевых

работ и путевой машиной, км, l_б=0,05 км;

l_бр – фронт работ бригады , выполняющей разболчивание стыков

принимается равным 0,05 км;

L_р – длина разборочного поезда, км;

к – коэффициент, учитывающий потери времени на пропуск

поездов, переходы в рабочей зоне и другие перерыва на

работе, для основных работ в «окно» для однопутных

линий принимается к=1,08.

Расчет:

l₁=2*0,05+0,05+0,502=0,652 (км);

t₃=40,2*0,652*1,08≈8 (мин);

t_р=14+15+28+8=65 (мин).

6.3.2 Расчет времени на укладку пути.

Время выполнения ведущей работы (укладки пути путеукладчиком) рассчитывается по формуле:

t_у=N_зв*М_у*к; (6.13)

где М_у – техническая норма машинного времени на укладку одного

звена, при рельсах длиной 25 м, железобетонных шпалах

М_у=2,2 маш-мин/звено.

Расчет:

t_у=53*2,2*1,08≈126 (мин).

6.3.3 Определение времени свертывания работ.

После окончания укладки звеньев необходимо привести путь в исправное состояние, а так же завершить работы, приостановленные на время стыкования последнего звена. Таким образом, принимается:

t_с= t₅+ t₆+ t₇+10; (6.14)

где 10 мин – резерв времени;

t₅ – время, необходимое на стыкование последнего звена (укладку

рельсовых рубок для соединения вновь уложенного пути со

старым), на завершение работ по сболчиванию стыков и

рихтовке пути, t₅≈15 мин;

t₆ – время, которое нужно затратить на выправку участка пути

длиной L_с.

t₆=М_впо* L_с*к; (6.15)

где М_впо – техническая норма времени работы машины ВПО-3000,

М_впо=33,9 маш-мин/км.

Расстояние L_с в км, определяется по формуле:

L_с= L_вмп+ 2*l_б+ L_хд¹+ L_у; (6.16)

Момент окончания выгрузки балласта первым хоппер-дозаторным составом определяется интервалом времени t₆', который определяется по формуле:

t₆'=(( L_у – L_вмп - l_б)*60*к/V_хд)+ t_раз; (6.17)

где t_раз – время, затрачиваемое на разрядку машины ВПО-3000, t_раз=8

мин;

t₇ – интервал времени между окончанием выправки пути машиной

ВПО-3000 и выгрузкой балласта из второго хоппер-дозаторного

состава, выполняющего выгрузку щебня для отделочных работ,

определяется по формуле:

t₇= l₅*60*к/V_хд; (6.18)

где l₅ – расстояние от конца фронта работ до второго хоппер-

дозаторного состава включительно, км, l₅= l_б+ L_хд²; V_хд –

рабочая скорость хоппер-дозаторов при выгрузке щебня, V_хд=5

км/ч.

Расчет:

t₆=33,9*,94*1,08≈34 (мин);

L_с=0,1+0,1+0,238+0,502=0,94 (км);

l₅=0,05+0,159=0,209 (км);

t₇=(0,209*60*1,08)/5=2,7≈3 (мин);

t_с=15+34+3+10=62 (мин);

Т₀=65+126+62=253 (мин);

t₆'=(((0,502-0,1-0,05)*60*1,08)/5)+8=12,6≈13 (мин).

4. График производства работ в «окно».

График производства основных работ в «окно» строится на миллиметровой бумаге, по вертикали откладывается время от 0 до Т₀ (масштаб: в 1см – 10 мин), по горизонтальной оси – расстояние от 0 до L_ф (масштаб: в 1см – 100 м). Для построения графика кроме интервалов времени необходимо определить расстояния l₂, l₃, l₄ и l₅.

l₂= L'+ l_б; (6.19)

l₃= L''+0,4; (6.20)

l₄= L_хд¹+ l_б+ L_у; (6.21)

График производства основных работ в «окно» показан на рис.6.1. Работы по разборке пути, укладке пути, сблочиванию стыков, рихтовке и постановке пути на ось на графике обозначены параллельными линиями, так как выполняются при укладке пути.

Работы по выгрузке балласта для выправки пути, по выправке пути машиной ВПО-3000, а так же выгрузка балласта из второго хоппер-дозаторного состава на графике обозначаются прямыми линиями. Моменты начала и окончания работ соответствуют точкам, которые можно определить, отложив расстояния l₃, l₄, l₅, а так же интервалы времени t₇ и t₆. на графике обозначают так же работы, имеющие перелом.

Для работы по разболчиванию стыков перелом связан с тем, что при развертывании работ необходимо как можно быстрее обеспечить фронт работ путеразборочному поезду. Для этого сначала разболчивание стыков выполняют большим количеством монтеров, в темпе работы щебнеочистительной машины ЩОМ, затем, когда разборочный поезд приступил к разборке, количество монтеров уменьшают, разболчивание стыков выполняется в темпе разборочного поезда.

Перелом в графике работы по выгрузке щебня первым хоппер-дозаторным составом связан с остановкой путеукладочного поезда в момент укладки и стыкования последнего звена.

Расчет:

l₂=0,12+0,05=0,17 (км);

l₃=0,382+0,4=0,782 (км);

l₄=0,238+0,05+0,502=0,79 (км).

Список литературы.

1. Методические указания на выполнение курсовой работы : основы устройства и эксплуатации железнодорожного пути. А.Г. Полевиченко, В.В. Пупатенко, Л.Л. Севостоянова..