Работы по техническому обслуживанию железнодорожного пути

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Транспорт - важная составная часть народного хозяйства; от его деятельности зависит развитие и функционирование предприятий промышленности, сельского хозяйства, снабжения и торговли. Транспорт играет большую роль во внешних экономических связях, имеет огромное значение для развития и нормального функционирования экономики страны, а также в деле обороны страны.

Железнодорожный транспорт - является ведущим звеном в транспортной системе страны, что определяется рядом его особенностей. Железные дороги в большей мере способствуют освоению новых районов и их природных богатств. Железные дороги связывают в единое целое промышленность и сельское хозяйство, экономические районы государства. Отсюда видно, какое огромное значение имеет железнодорожный транспорт в улучшении обслуживания всего народного хозяйства, в развитии промышленности, сельского хозяйства, товарооборота, в удовлетворении материальных и культурных потребностей народа. Особое значение железнодорожный транспорт также имеет и в обеспечении обороны страны.

Роль и значение железнодорожного транспорта в жизни страны и общей работе транспорта определяется следующими свойствами и особенностями:

- независимость работы от климатических условий, погоды, времени года и суток, что обеспечивает возможность осуществления регулярной, равномерной и бесперебойной работы по перевозке грузов и пассажиров;

- высокая провозная способность железных дорог;

- способность осваивать массовые потоки грузов и пассажиров;

- сравнительно высокая скорость движения по доставке грузов и перевозке пассажиров;

- как правило, более короткий путь движения грузов и пассажиров и сравнительно невысокая себестоимость перевозок, особенно при перевозках массовых грузов на большие расстояния;

- большая гибкость и маневренность при выполнении перевозок (возможность регулирования);

- наличие непрерывной рельсовой связи с подавляющим большинством промышленных и сельскохозяйственных предприятий (подъездные пути);

- возможность сооружения железных дорог на любой сухопутной территории.

Эти преимущества делают железнодорожный транспорт универсальным видом транспорта для перевозки всех грузов и пассажиров. Он не только выполняет большие плановые перевозки, но и заменяет другие виды транспорта, принимая на себя в случае необходимости дополнительные нагрузки.

Основная задача железнодорожного транспорта - полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, ускорение передвижения грузов и пассажиров.

Одним из важнейших технических средств железнодорожного транспорта является железнодорожный путь. Он состоит из верхнего строения и нижнего строения. Основными элементами верхнего строения пути являются рельсы, скрепления, противоугоны, подрельсовое основание, балластный слой и песчаная подушка.

Протяжение пути с рельсами Р65 составляет 95% от развернутой длины пути; протяжение пути с термоупрочненными рельсами - 75%; стрелочных переводов на железобетонном основании - 11%.

В настоящее время на сети железных дорог России эксплуатируются около 217 тысяч стрелочных переводов, в том числе в главных путях 65 тысяч. Главными характеристиками стрелочного перевода являются его тип и марка. Основными стрелочными переводами, уложенными в главных путях, являются переводы типа Р65 (70%) и Р50 (25%) марок 1/9 и 1/11. На скоростных участках применяются марки 1/18 и 1/22, а на высокоскоростных зарубежных железных дорогах 1/33, 1/46 и 1/62.

Основными элементами одиночного обыкновенного стрелочного перевода являются стрелка, комплект крестовиной части, соединительные пути и подрельсовое основание.

Все элементы железнодорожного пути по прочности, устойчивости и состоянию должны обеспечить безопасное и плавное движение поездов с наибольшими скоростями, установленными на данном участке.

Цель курсовой работы - определение класса, типа и конструкции верхнего строения пути по эксплуатационным показателям; разработка оперативного плана по снегоборьбе на станции с выбором типа снегоуборочных машин; разработка организации основных работ для капитального ремонта пути на примыкающем перегоне; проектирование основных параметров и разбивочных размеров обыкновенного стрелочного перевода.

Исходные данные

1. Схема промежуточной станции, расположенной на двухпутном участке, полупродольного типа с грузовым двором со стороны, противоположной пассажирскому зданию, рис. 1.

Рис. 1. Схема станции

путь снегоуборочный стрелочный перевод

2. На участке обращаются:

пассажирские поезда со скоростью - 92 км/ч;

грузовые поезда со скоростью - 64 км/ч.

3. Грузонапряжённость Т_р =37 млн. ткм. брутто/км. год.

4. Тип верхнего строения до ремонта пути - рельсошпальная решетка на деревянном подрельсовом основании

5. Максимально допустимая скорость поезда по стрелочному переводу на боковой путь - 50 км/ч.

6. Тип крестовины - сборная с литым сердечником в единой отливке с изнашиваемой частью усовиков.

7. Расчётная высота выпавшего снега на станции - 39 см.

8. Протяжённость участка, на котором осуществляется ремонт за время одного «окна» - 2100 п. м.

1. Определение класса и конструкции верхнего строения пути

Современная система ведения путевого хозяйства основана на классификации путей в зависимости от грузонапряженности и скоростей движения поездов - главных эксплуатационных факторов, определяющих работу пути.

Железнодорожные пути классифицируются: по грузонапряженности пути разделяются на 6 групп, а по допускаемым скоростям - на 7 категорий, обозначенных соответственно буквами и цифрами. Классы путей, представляющие собой сочетание групп и категорий, обозначены цифрами, например путь IБ2 относится к 1 классу, группе Б. категории 2.

Согласно исходных данных и таблице «Классов путей на участках совмещенного движения пассажирских до 140 км/ч, грузовых поездов до 80 км/ч» определяем, что при грузонапряженности 37 млн. ткм. брутто/км. год группа пути - В; скорости пассажирских поездов 92 км/ч и грузовых поездов 64 км/ч категория - 3; класс пути - 2 (2В3).

Вывод: при заданных грузонапряжённости, скоростям движения пассажирских и грузовых поездов класс, группа и категория пути соответствует 2В3.

В соответствии с классами путей и «Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации» регламентированы технические требования и нормативы по конструкциям, типам и элементам верхнего строения, нормативы на его укладку и замену, а также требования в отношении земляного полотна и искусственных сооружений. На основании этого и таблицы «Нормативно-технических требований к конструкциям, типам и элементам верхнего строения пути при капитальных ремонтах на участках, где реконструкция железнодорожного пути не производилась» определяем, что

Согласно исходных данных 2 классу пути соответствует:

- Конструкция верхнего строения пути - бесстыковой путь на железобетонных шпалах;

- Типы и характеристика верхнего строения пути - Рельсы Р65, новые, термоупрочненные, категории Т1 и Т2; скреплания новые, шпалы железобетонные новые 1 сорта, 1840 шт./км (в кривых радиусом 1200 м и менее - 2000 шт./км); балласт щебеночный с толщиной слоя 40 см под шпалами;

- Размеры балластной призмы - в соответствии с типовыми поперечными профилями;

- Вид работ при замене верхнего строения пути - усиленный капитальный ремонт.

Нормы периодичности ремонтов (табл. 1.3) предназначены для определения потребности путевых работ при перспективном и текущем планировании с соблюдением требований «Положения о системе ведения путевого хозяйства».

На основании класа и таблицы «Среднесетевой нормы периодичности капитальных ремонтов пути на новых и старогодних материалах и схемы промежуточных видов путевых работ (при укладке рельсов Р65 категории Т₁) определяем:

- Нормативный срок выполнения усиленного капитального ремонта бесстыкового пути - 700 млн. т/год;

- Виды путевых работ и очередность их выполнения за межремонтный цикл:

- пути: К_нВВСВПК_н;

- стрелочные переводы: К_нВВ(РС) ВПК_н.

Работы по техническому обслуживанию пути подразделяются на следующие виды:

· капитальный ремонт на новых материалах (К_н);

· средний ремонт (С);

· сплошная замена рельсов новыми или старогодными (PC);

· подъемочный ремонт (П);

· сплошная замена металлических частей стрелочных переводов новыми или старогодными (PC);

· планово-предупредительная выправка пути с применением машинизированных комплексов (В);

Поперечный профиль рельса Р65 представлен на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Поперечный профиль рельса Р65.

Конструкция верхнего строения пути на прямой и в кривой представлены на рис. 1.2.



Рис. 1.2. Поперечные профили балластной призмы из щебня на песчаной подушке для тяжелого типа верхнего строения пути на однопутных участках:

а, б - соответственно в прямых и кривых на деревянных шпалах;

в, г-то же на железобетонных шпалах;

h - возвышение наружного рельса;

1 - щебень, 2 - песок.

2. Оперативный план снегоборьбы на станции с выбором типа снегоуборочных машин

Оперативный план снегоборьбы и предупреждения снежных заносов на дистанции пути включает в себя:

1. схематическую карту ограждения снегозаносимых участков пути;

2. перечень затяжных подъемов, на которых в снегопады и метели требуются плановые проходы снегоочистителей;

3. перечень станций с малым объемом маневровой работы, где очистку стрелочных переводов производят по заявке начальника стации, подаваемой через диспетчеров дистанции пути, а очистку стрелок осуществляют работники дистанции пути до указанного в заявке утреннего или дневного времени суток;

4. перечень станций, на которых очистку путей осуществляют дежурные по станции и помощники машинистов;

5. ведомость расстановки и организации работы снегоочистителей и снегоуборочных поездов;

6. план привлечения дополнительной рабочей силы и транспортных средств для уборки снега в периоды снегопадов и метелей и ликвидации их последствий; порядок использования бригад первой, второй и третьей очередей;

7. план организации работ по очистке от снежных заносов путей на перегонах, узлах и станциях с круглосуточным режимом работы, с дневным режимом работы, с режимом работы «по требованию» и другими режимами работы, увязанный с графиком движения поездов и маневровой работой в единую технологию работы станций;

8. порядок использования средств пневматической обдувки и электрического обогрева стрелок.

Оперативным планом снегоборьбы устанавливают такую организацию очистки станции от снега, чтобы она не превышала 3 суток.

2.1 Организация защиты станции от снежных заносов

железнодорожный путь снегоуборочный стрелочный перевод

Для ограждения станции от снежных заносов применяется контурная и внутристанционная снегозащита. Контурная снегозащита удерживает на подступах к станции снег, переносимый ветром со стороны поля. Внутристанционная снегозащита удерживает на широких междупутьях снег, выпавший на территории станции во время снегопада.

В качестве контурной снегозащиты применяют лесные полосы, а в местах, где их невозможно вырастить, устанавливают постоянные железобетонные заборы высотой до 6,8 м. Лесные полосы делают шириной 10-20 м. На сильно заносимых участках устраивают несколько лесных полос или постоянных заборов с интервалом между ними 20-30 м. Ближайшая к станции полоса живой защиты или постоянный забор должны быть удалены от крайнего пути станции на такое расстояние, чтобы шлейф снежного вала, образуемого снегозащитной линией, не дошел до этого пути. Это расстояние составляет 30-50 м.

При отсутствии постоянных снегозадерживающих устройств устанавливают переносные щиты.

2.2 Технология уборки снега

Наиболее уязвимыми местами на станции в период снегопадов и метелей являются горловины, где расположены централизованные стрелочные переводы, а также горочные и подгорочные пути.

Технология уборки снега должна предусматривать очередность очистки станционных путей и способы производства работ.

Все станционные пути по времени их очистки и уборки от снега делятся на три очереди.

1. Первая очередь:

- главные пути;

- горочные пути;

- сортировочные пути и маневровые вытяжки;

- приемоотправочные пути с расположенными на них стрелочными переводами;

- пути стоянок восстановительных и пожарных поездов и т.д.;

- пути ведущие к складам топлива и дежурным пунктам контактной сети.

2. Вторая очередь:

- пакгаузные и погрузочные пути;

- деповские пути;

- пути к материальным складам и мастерским.

3. Третья очередь - все прочие пути.

2.3 Выбор типа снегоуборочных устройств и организация их работы

Тип снегоуборочных машин выбирают исходя из условия обеспечения уборки и вывоза снега с территории станции в течение 3 суток после метели. Продолжительность очистки станции зависит от объема снега, подлежащего уборке, производительности загрузочного устройства и емкости снегоуборочной машины, от расположения места выгрузки, дальности вывоза снега со станции и от интенсивности движения поездов и работы станции.

Для определения объема снега, подлежащего вывозке со станции, подсчитываем общую длину путей, на которых предусмотрено очистить снег снегоуборочной машиной, в том числе путей, с которых снег переваливается на соседний путь. Длину каждого пути находим по плану станции (схема станции представлена на рис. 1.).

Подсчет общей длины L (м) указанных путей сводим в таблицу.



№ пути	Длина пути, м	№ пути	Длина пути, м
I	2250	7,8,9	1650
II	2250	5	520
3	750	6	300
4	860	Итого	8580 м

Площадь очистки снега по одному пути, м²,

,

где l_i - полезная длина пути, м;

b_cp - средняя ширина междупутья, м.

№ пути	Площадь очистки снега по пути, м2	№ пути	Площадь очистки снега, м2
I	м2	7,8,9	м2
II	м2	5	м2
3	м2	6	м2
4	м2	Итого	45474 м2

Объем неуплотненного снега, подлежащего уборке с одного пути, м³:

где h_сн - высота выпавшего снега, м.

№ пути	Объем неуплотненного снега, подлежащего уборке с пути, м3	№ пути	Объем неуплотненного снега, подлежащего уборке с одного пути, м3
I	м3	7,8,9	м3
II	м3	5	м3
3	м3	6	м3
4	м3	Итого	18189,6 м3

Объем неуплотненного снега, подлежащего вывозке со станции, определяем по формуле:

Q = L•5,3•h_сн,

где 5,3 - средняя ширина междупутья, м;

h_сн - высота выпавшего снега, м.

Q = 8580•5,3•0,39 = 18189,6 м³

Необходимо количество рейсов n_p для вывозки снега со всей станции определяется по формуле:

где K_y - коэффициент уплотнения снега (K_y = 0,4-0,5);

K_з - коэффициент заполнения снегом емкости (K_з = 0,8-0,9);

q - емкость снегоуборочной машины, м³.

Емкость снегоуборочной машины определяется по формуле

q = n•q_п + q_к,

где n - количество промежуточных вагонов;

q_п - емкость промежуточного вагона;

q_к - емкость концевого вагона.

Значения q_п и q_к находятся по таблице основных характеристик снегоуборочных машин. В снегоуборочных машинах СМ-2 и СМ-3 принимают n = 2, тогда емкость снегоуборочной машины будет

q = 2•140 + 95 = 375 м³.

Продолжительность одного цикла работы Т снегоуборочного поезда без учета простоев, связанных с поездной и маневровой работой станции, определяется по формуле:

Т_ц = t₁ + t₂ + t₃ + t₄ + t₅,

где t₁ - время загрузки снегоуборочного поезда;

t₂ - время на приготовление маршрута для выезда на выгрузку (t₂ = 5 мин.);

t₃ - продолжительность рейса к месту выгрузки;

t₄ - продолжительность выгрузки снега (t₄ = 9 мин);

t₅ - продолжительность обратного рейса.

Время загрузки определяем по формуле:

,

где q - емкость снегоуборочного поезда, м³;

К_з - коэффициент заполнения снегоуборочного поезда (К_з = 0,8-0,9);

j - производительность загрузочного устройства снегоуборочной машины, м³/ч;

t_зр - время на зарядку и разрядку машины (t_зр = 3 мин.).

Продолжительность рейсов к месту выгрузки t₃ и обратно t₅ принимаем равным друг другу и определяем по формуле

,

где L_в - расстояние от места погрузки до места выгрузки, км;

V_ср - средняя скорость следования снегоуборочного поезда, км/ч, принимаем V_ср = 10-25 км/ч.

Средняя дальность рейса от места погрузки до места выгрузки определена по схеме станции и составляет 1,1 км, среднюю скорость на таком небольшом протяжении можно принять равной 10 км/ч.

Продолжительность одного цикла работы снегоуборочного поезда составляет:

Т_ц = 18 + 5 + 6,6 + 9 + 6,6 = 45,2 = 45 мин.

Время Т, необходимое для очистки всей станции от снега одной снегоуборочной машиной, определяется по формуле:

Технологию уборки снега разрабатывают для каждой станции отдельно.

В таблице 2.2 приведена ведомость механизированного выполнения снегоуборочных работ в парке при толщине слоя снега 60 см.

На рисунке 2.1 представлен график работы снегоуборочной машины.

На рисунке 2.2 определена очерёдность очистки станции от снега.

Таблица 2.2. Ведомость механизированного выполнения снегоуборочных работ при толщине слоя снега 40 см

Номер пути	Полная длина, м	Ширина междупутья, м	Площадь очистки снега, м2	Объем неуплотненного снега, м3	Порядок очистки и уборки снега	Полный объем снега, собираемого на путь и междупутье, м3	Необходимое количество рейсов для вывозки снега	Время занятия пути без учета поездного движения, ч	Полное время работы в группе путей без учета поездного движения, ч
3	750	5,3	3975	1590	? уборка маш. СМ 2	1590	3	2-15	2-15
I	2250	5,3	11925	4770	? уборка маш. СМ 2	4770	8	6-00	6-00
II	2250	5,3	11925	4770	? уборка маш. СМ 2	4770	8	6-00	6-00
4	860	5,3	4558	1823,2	vперевалка	-	-	0-16	-
8,9,7	1650	5,3	8745	3498	? уборка маш. СМ 2	3498	6	4-30	4-46
5	520	5,3	2756	1102,4	? уборка маш. СМ 2	1102,4	2	1-30	1-46
6	300	5,3	1590	636	^перевалка	-	-	0-16	-

Снег вывозится в снегоуборочный тупик 7 пути.

первая очередь

вторая очередь

третья очередь

Рис. 2.2. Очерёдность очистки станции от снега

3. Организация основных работ по капитальному ремонту пути на примыкающем перегоне

Каждый вид работ планируется и выполняется в зависимости от фактического состояния пути по соответствию его требованиям надежности и безотказности в обеспечении безопасности движения поездов. Например, при неисправном состоянии пути достаточно выполнения работ только текущего содержания, направленных на поддержание этого состояния. В других случаях - для перевода пути из худшего состояния в лучшее - выполняются ремонтные работы.

Номенклатура и объемы работ, то есть состав каждого ремонта, а одновременно и технологические комплексы машин определяются его назначением.

Работы по техническому обслуживанию пути подразделяются на следующие виды:

- реконструкция железнодорожного пути (Р);

- капитальный ремонт на новых материалах (К_н);

- капитальный ремонт на старогодных материалах (К_с);

- усиленный средний ремонт (УС);

- средний ремонт пути (С);

- сплошная замена рельсов и металлических частей стрелочных переводов на новые и старогодные (РС);

- усиленный подъемочный ремонт пути (УП);

- подъемочный ремонт пути (П);

- шлифовка рельсов (Ш);

- планово-предупредительная выправка пути с применением машинизированных комплексов (В);

- работы по текущему содержанию пути земляного полотна, инженерных и искусственных сооружений и др.

Капитальный ремонт пути на новых материалах предназначен для полного периодического обновления рельсошпальной решетки на путях 1 и 2 классов (стрелочных переводов на путях 13 классов) и восстановления несущей способности балластной призмы, земляного полотна, включая основную площадку, а также восстановление водопропускной способности водоотводов и др.

Капитальный ремонт пути на новых материалах проводится при нормативной наработке пути после проведения реконструкции или предыдущего капитального ремонта на новых материалах с учетом его фактического состояния.

В состав капитального ремонта на новых материалах входят следующие основные виды работ:

- замена рельсошпальной решетки на новую решетку того же типа, в том числе с элементами более высокого технического уровня;

- замена стрелочных переводов на новые переводы того же типа, в том числе с элементами более высокого технического уровня;

- срезка и вывоз (при необходимости) наиболее загрязненного и изношенного верхнего слоя щебня толщиной 1820 см ниже подошвы шпалы;

- очистка щебеночной балластной призмы на нормированную глубину ниже подошвы шпал (0,4 м), с устройством (при необходимости) разделительного покрытия между очищенным щебнем и основной площадкой земляного полотна (поверхностью среза при очистке щебня);

- послойное формирование и уплотнение щебеночной балластной призмы;

- доведение балластной призмы до требуемых размеров;

- срезка обочин земляного полотна;

- выправка, подбивка и стабилизация пути с постановкой на проектные отметки в профиле;

- постановка пути на ось в плане и приведение длин переходных кривых и прямых вставок между смежными кривыми в соответствие с максимальными проектируемыми скоростями движения поездов;

- ликвидация, образовавшейся в процессе эксплуатации многорадиусности кривых;

- очистка и планировка водоотводов;

- срезка и уборка отложений загрязнителей балласта на откосах выемок и насыпей;

- ремонт железнодорожных переездов;

- очистка русел и планировка конусов малых искусственных сооружений;

- сварка плетей до длины блок-участка или перегона, включая стрелочные переводы;

- шлифование поверхности катания рельсов, стрелочных переводов и другие работы, предусмотренные проектом.

В состав капитального ремонта пути на новых материалах могут быть включены следующие дополнительные работы:

- полная вырезка балластной призмы, сложенной из асбеста, щебня слабых пород или их комбинации, на глубину не менее 0,4 м ниже подошвы шпал с укладкой разделительного покрытия на основной площадке земляного полотна (поверхности среза при вырезке);

- послойное формирование и уплотнение нового балластного слоя из щебня твердых пород;

- уположение или укрепление откосов насыпей на локальных участках;

- частичное уположение кривых, удлинение переходных кривых и прямых вставок, если это не требует дополнительного завоза грунта и замены или перестановки опор контактной сети в объеме более 5%;

- другие работы, предусмотренные проектом, в том числе работы, связанные с капитальным ремонтом объектов автоматики и телемеханики, энергоснабжения, связи и вычислительной техники и выполняемые в совмещенные «окна».

Для очистки щебня на перегоне применяется машина ЩОМД, машина производит очистку при наличии в пути рельсошпальной решетки. Она перемещаясь по рельсовому пути, поднимает под собой электромагнитным подъемником решетку на 40 см, выбирает из-под нее загрязненный щебень, очищает его от грязи, забрасывает его обратно под рельсошпальную решетку и разравнивает под решеткой ровным слоем.

Машина ЩОМД работает впереди путеразборочного поезда.

Разборку пути с деревянными шпалами производят путеукладчиком типа УК-25/9, а с железобетонными шпалами - путеукладчиком типа УК-25/9-18. Этот же путеукладчик применяют для укладки новых звеньев с железобетонными шпалами. Оба путеукладчика предназначены для укладки и разборки звеньев пути длиной 25 м, но у УК-25/9 грузонапряженность 9, а у УК-25/9-18 - 18 т.

В курсовой работе будут использованы два путеукладочных крана УК-25/9 и УК-25/9-18, т.к. выполняется смена звеньевого пути (рельсошпальная решетка на деревянном подрельсовом основании) на звеньевой (рельсошпальная решетка на железобетонном подрельсовом основании).

Транспортировку нового балласта к месту работы, выгрузку и дозировку его производят с помощью хоппер-дозаторов.

Сплошную выправку пути по уровню и в плане осуществляют выправочно-отделочной машиной - ВПО-3000.

Сопутствующие работы осуществляют при помощи электрических и гидравлических путевых инструментов.

При применении ЩОМД первой работой, которую выполняют после закрытия перегона, является очистка щебня (рис. 3.1).

За очисткой щебня производят разболчивание стыков и грубую выправку пути (обеспечивающую безопасное движение разборочного поезда). Вслед за бригадами монтеров пути движется разборочный поезд, отставая о них на расстояние 50 м, необходимое по условиям техники безопасности.

Когда разборочный поезд полностью вступает на участок пути, подлежащий ремонту, и за ним освобождается первое звено (25 м), подлежащее снятию, он начинает разбирать путь.

Пакеты старых звеньев пути с задней части разборочного поезда к передней части переводят с помощью моторной платформы.

За путеразборщиком следует тракторный планировщик, который готовит балластную постель для новой рельсошпальной решетки.

Когда планировщик удаляется от места начала работ на 50 м, вступает в работу путеукладчик. За головной частью укладочного поезда бригады монтеров пути производят: постановку накладок и сболчивание стыков, регулировку зазоров и постановку пути на проектную ось.

Когда весь укладочный поезд входит на вновь уложенный путь и от его конца до начала производства работ расстояние становится равным 100 м, вступает в работу балластный поезд. За балластным поездом выправку пути производит машина ВПО-3000. Она на 5-8 см поднимает путь и уплотняет балластную призму.

На рис. 3.1. схематически показана последовательность выполнения отдельных работ при применении машины ЩОМД.

Рис. 3.1. Технологическая цепочка путевых машин:

1 - щебнеочистительная машина; 2 - путеразборочный состав;

3 - трактор с навесным устройством для уборки шпал;

4 - трактор-планировщик; 5 - путеукладочный состав;

6, 8 - хоппер-дозаторный состав; 7 - машина ВПО.

Продолжительность «окна» определяется по формуле:

где T - продолжительность «окна», мин;

l_фр - протяженность фронта работ;

t_p - время, необходимое на разворот работ, т.е. время от момента закрытия перегона для движения поездов до момента укладки первого звена;

t_с - время, необходимое на свертывание работ, т.е. время от момента укладки последнего звена до момента открытия перегона для движения поездов;

m - техническая норма машинного времени на укладку одного звена, мин;

k - коэффициент, учитывающий время на отдых и прекращение работ при пропуске поездов по соседнему пути, k = 1,15.

3.1 Определение продолжительности времени на разворот работ

t_p = t₁ + t₂ + t₃ + t₄ + t₅ + t₆,

где t₁ - время, затрачиваемое на оформление закрытия перегона для движения поездов, на пробег машины к месту работ и снятие напряжения в контактной сети, принимаем равным t₁ = 14 мин;

t₂ - время, необходимое на то, чтобы прибывшую к месту работы щебнеочистительную машину привести из транспортного в рабочее состояние, принимаем равным t₂ = 15 мин;

t₃ - интервал времени между началом работ ЩОМД и началом работы бригады, производящей грубую выправку пути (t₃ = 3 мин);

t₄ - интервал времени между началом работ бригад, производящих грубую выправку пути и разболчивание стыков, определяется по формуле:

t₄ = 0,075 • m_щ • k,

где m_щ - техническая норма времени ЩОМД на очистку 1 км пути, m_щ= 39,6 мин;

t₄ = 0,075 • 39,6 • 1,15 = 3,4 мин.

Принимаем t₄ = 4 мин.

t₅ - время, затрачиваемое на разболчивание стыков на участке, необходимое для начала работы путеразборочного поезда. Поскольку разборочный поезд разбирает путь за собой, то он может приступить к работе только после того, как полностью войдет на участок пути l_нрп, на котором будут разболчены все стыки.

Протяженность l_нрп определяют по формуле:

l_нрп = 25 + l_рп + 50,

где 25 - длина первого звена разбираемого участка, который должен остаться свободным за путеразборщиком, м;

l_рп - длина разборочного поезда, м;

50 - расстояние, которое должно соблюдаться по условиям техники безопасности между путеразборочным поездом и бригадой, разболчивающей стыки, м;

Длина разборочного поезда определяем по формуле:

l_рп = l_ук + (i•n_п + 2) l_о + 50,

где l_ук - длина укладочного крана, l_ук = 25 м;

i - количество платформ, на которых размещается один пакет звеньев;

n_п - количество пакетов звеньев;

l_о - длина платформы, l_о = 15 м;

50 - длина турного вагона с локомотивом, м;

2 - количество моторных платформ в разборочном поезде.

Принимаем, что в пакете разборочного поезда будет по 6 звеньев, т.к. производится разборка рельсошпальной решетки с деревянными шпалами. Количество пакетов звеньев n_п находим из выражения

,

В соответствии с исходными данными l_фр = 2100 п.м. находим

Подставляем найденные значения в формулы определим длину l_рп и l_нрп получаем:

l_рп = 25 + (2•14 + 2)•15 + 50 = 525 м;

l_нрп = 25 + 525 + 50 = 600 м.

Время t₅ определяем по формуле:

t₅ = l_нрп • m_щ • k,

Согласно исходных данных получаем:

t₅ = 0,600 • 39,6 • 1,15 = 27,3 мин.

Принимаем t₅ = 28 мин.

t₆ - интервал времени между началом работ путеразборочного и путеукладочного кранов. Этот интервал времени определяем по формуле:

t₆ = m_р • n_з • k,

где m_р - техническая норма времени на погрузку одного звена путеразборочным поездом. Для УК-25/9 при деревянных шпалах и длине звена 25 м m_р = 1,7 мин;

n_з - количество звеньев которое необходимо снять с пути для того, чтобы смог вступить в работу планировщик балластной призмы и путеукладочный поезд n_з = 4

t₆ = 1,7 • 4 • 1,15 = 7,8 мин.

Принимаем t₆ = 8 мин.

Время на разворот работ составляет:

t_p = 14 + 15 + 3 + 4 + 28 + 8 = 72 мин.

3.2 Определение продолжительности времени на укладку новой рельсошпальной решетки

В курсовом проекте новая рельсошпальная решетка состоит из звеньев с железобетонными шпалами, поэтому укладываем их путеукладчиком УК-25/9-18, у которого m = 1,9 мин/звено.

Количество звеньев в 2100 м. составляет l = 2100/25 = 84 звена, поэтому продолжительность времени на укладку новой рельсошпальной решетки составляет:

k•m•l_фр = 1,15 • 1,9 • 84 = 184 мин.

3.3 Определим продолжительность времени на свертывание работ t_с

Время, исчисляемое от момента укладки путеукладчиком последнего звена до момента открытия перегона для движения поездов t_с определяем по формуле

t_с = t₇ + t₈ + t₉,

где t₇ - время на укладку последнего звена, t₇ = 10 мин;

t₈ - время на пропуск головной части путеукладочного поезда в сторону питающего состава, сболчивание стыков и рихтовку участка пути, который был занят головной частью укладочного поезда, t₈ = 5 мин;

t₉ - время на пропуск путеукладочного поезда с вновь уложенного пути, выгрузку щебня из хоппер-дозаторов и выправку пути со сплошной подбивкой шпал на участке, который был занят под путеукладочным поездом к моменту окончания укладочных работ, определяется по формуле:

t₉ = L•m_в•k,

где m_в - норма машинного времени в минутах на выправку, 1 пог. м пути, m_в = 0,0339 мин/м;

Длина пути на котором после укладки звена остается произвести выправку пути машиной ВПО-3000, определяется по формуле:

L = l_уп + l_бп + l_вп + 4•25 + 50,

где l_уп - длина укладочного поезда, м;

l_бп - длина балластного поезда, состоящего из хоппер-дозаторов, м;

l_вп - длина выправочного поезда - 100 м.

Длина укладочного поезда определяется по формуле:

l_уп = l_ук + (i•n_п + 2) l_о + 50

Поскольку в новой рельсошпальной решетке шпалы железобетонные, принимаем, что новых звеньев в пакете будет 4 шт. (n_зп = 4).

Всего пакетов новых звеньев составляет:



Длина укладочного поезда составляет:

l_уп = 25 + (2•21 + 2)•15 + 50 = 735 м.

Длина балластного поезда l_бп определяется по формуле:

l_бп = n_х-д•10 + 50,

где n_х-д - количество хоппер-дозаторов в поезде;

10 - длина одного хоппер-дозатора, м;

50 - длина турного вагона с локомотивом, м.

Количество вагонов хоппер-дозаторов определяется по формуле:

где 600 - количество щебня, выгружаемого на вновь уложенную рельсошпальную решетку для выправки пути на 1000 м, м³;

38 - количество щебня в одном хоппер-дозаторе, м³.

Принимаем n_х-д = 34.

Длина балластного поезда составляет:

l_бп = 34•10 + 50 = 390 м.

Длина пути на котором после укладки звена остается произвести выправку пути машиной ВПО-3000 составит:

L = 735 + 390 + 100 + 4•25 + 50 = 1375 м.

Время на пропуск путеукладочного поезда с вновь уложенного пути, выгрузку щебня из хоппер-дозаторов и выправку пути со сплошной подбивкой шпал на участке, который был занят под путеукладочным поездом к моменту окончания укладочных работ t₉ составляет:

t₉ = 1375•0,0339•1,15 = 54 мин.

Тогда время свертывания работ составит:

t_с = 10 + 5 + 54 = 69 мин.

Согласно полученных результатов продолжительность «окна» составит:

T = 72 + 184 + 69 = 325 мин, или 5 ч. 25 мин.

Выполнение расчетов для построения графика производства основных работ по капитальному ремонту пути

Для построения графика требуется определить, кроме перечисленных, и еще минимально необходимые интервалы:

ф₁ - между началом укладки пути и началом работы по сболчиванию звеньев;

ф₂ - между началом работы по сболчиванию звеньев и началом работы по рихтовке пути;

ф₃ - между началом этой работы и началом работы хоппер-дозаторов;

ф₄ - между началом работы хоппер-дозаторов и началом работы машины ВПО-3000.

Величину ф₁ определяем из выражения:

ф₁ = (l_гуп + 50)•m•k/25,

где l_гуп - длина головной части укладочного поезда, состоящего из укладочного крана и 5 платформ, определяется по формуле:

l_гуп = l_ук + 5•l_о = 25 + 5•15 = 100 м.

ф₁ = (100 + 50)•1,9•1,15/ 25 = 13 мин;

ф₂ - принимаем равным 5 мин.

Минимальный интервал времени ф₃ между началом работы рихтовочной бригады и выгрузкой щебня из хоппер-дозаторов определяется тем, что к выгрузке щебня можно приступить после того, как на отрихтованный путь полностью зайдут питающий состав путеукладочного поезда, локомотив и турный вагон балластного поезда. Тогда min ф₃ определяется по формуле:

Длина питающего состава равна разности длин всего укладочного поезда l_уп и головной части этого поезда l_гуп. Подставив все значения, получаем

Интервал времени ф₄ между началом работы балластного поезда и машины ВПО-3000 определяется тем, что ВПО-3000 может вступить в работу только после того, как конец балластного поезда, минуя место начала работы, удалится на расстояние не менее 100 м.

График производства основных работ представлен на рис. 3.2.

Построение графика производства основных работ при капитальном ремонте пути

График производства основных работ (рис. 3.2) строится в координатах «время - путь». По оси ординат откладывается время в минутах, по оси абсцисс откладывается путь в метрах.

Ось абсцисс обозначат начало «окна». От этой линии при Х = 0 откладываем по вертикали в определенном масштабе интервал времени t₁, в течении которого, оформляется закрытие перегона, осуществляется пробег щебнеочистительной машины к месту работ и снятие напряжения в контактной сети (t₁ = 14 мин), затем по этой же вертикали откладываем интервал времени t₂, в течении которого заряжают ЩОМД (t₂ = 15 мин).

Приведя машину ЩОМД в рабочее состояние, начинают очистку щебня. В расчете принято, что ЩОМД движется с постоянной скоростью. Следовательно, движение её на графике изображается прямой линией. Одна точка этой линии а лежит на оси Y (X₁ = 0) на уровне Y₁ = 14+15 = 29 мин. Чтобы найти координаты второй точки на этой линии, определяем её ординату при

Х₂ = 1 км.

Y₂ = t₁ + t₂ + m_щ • k • 1 = 14+15+39,6•1,15•1= 75 мин.

Намечаем на графике точку б с координатами Х₂ = 1 км, Y₂ = 75 мин. Проведя прямую линию через точки а и б, получим линию, изображающую работу ЩОМД.

Затем откладываем по оси ординат интервал времени между началом работы ЩОМД и началом работы бригады, производящей грубую выправку пути за машиной ЩОМД - t₃ = 3 мин. Линия, изображающая на графике работу этой бригады, производится параллельно линии ЩОМД, так как выправка пути должна выполняться в темпе работы этой машины.

После этого по оси ординат откладываем интервал времени между началом работ бригад, производящих грубую выправку пути и разболчивание стыков - t₄ = 4 мин. Сначала разболчивание стыков производится в темпе работы ЩОМД с тем, чтобы как можно скорей начать разборку старого пути. Поэтому линия работы этой бригады производится параллельно линии работы ЩОМД. Когда же щебень будет очищен и стыки разболчены на участке пути, равном длине разборочного поезда, последний начнет работу: теперь стыки целесообразно разболчивать в темпе работы разборочного поезда. Поэтому, начиная с момента начала работы разборочного поезда и до конца его работы, линию графика работы бригады, производящей разболчивние стыков, производят параллельно линии работы разборочного поезда. Эту линию наносят следующим образом.

Первой точкой ее является точка с координатами:

Х₁ = 0;

Y₁ = t₁ + t₂ + t₃ + t₄ + t₅ = 14 + 15 + 3 + 4 + 28 = 64.

Второй точкой этой линии может быть принята точка с координатами:

Х₂ = 1 км;

Y₂ = Y₁ + m_р • k • (1000/25) = 64 + 1,7 • 1,15 • (1000/25) = 142 мин.

На графике наносят указанные две точки и через них проводят линию работы разборочного поезда.

Линию работы укладочного поезда проводят между двумя точками, координаты которых уже определены в расчете.

Первой из этих точек является точка с координатами:

Х₁ = 0;

Y₁ = t_р = 72 мин,

а координаты второй точки:

Х₂ = l_фр = 2100 км;

Y₂ = t_р + k•m•l_фр = 72 + 184 = 256 мин.

Все работы, проводимые вслед за путеукладочным поездом до укладки последнего звена, выполняют в темпе работы путеукладчика. При укладке последнего звена, как указывалось выше, происходит задержка в работе путеукладчика. Поэтому, если балластный поезд и машина ВПО-3000 начинают работать через минимальный промежуток времени (соответственно ф₃ и ф₄), то до тех пор, пока укладочный поезд не уложит последнего звена, темп работы их не может превышать темп работы укладочного поезда. Когда же путеукладчик останавливается, они также вынуждены останавливаться, в связи с чем в линиях этих работ появляются ступеньки. Как только путеукладочный поезд уходит с вновь уложенной рельсошпальной решетки, хоппер-дозаторная вертушка и машина ВПО-3000 ускоряют темп работы до их конструктивной величины.

График производства основных работ по капитальному ремонту пути в «окно» при применении ЩОМД на указан на рис. 3.2. Далее представлены условные обозначения к графику рис. 3.2.

Условные обозначения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.2. График производства основных работ по капитальному ремонту пути в «окно» при применении ЩОМД

4. Расчет основных параметров и разбивочных размеров обыкновенного стрелочного перевода с криволинейным остряком секущего типа

Стрелочный перевод состоит из трех основных частей:

- стрелка;

- крестовина;

- соединительная часть (соединяет стрелку с крестовиной).

Стрелка состоит из: двух рамных рельсов, двух остряков и переводного механизма.

Крестовина состоит из: сердечника; двух усовиков; двух конррельсов.

4.1 Определение основных параметров криволинейного остряка

Радиусы остряка R_о и переводной кривой R_о' определяются из условия, чтобы центробежное ускорение, возникающее при движении экипажа по остряку j_o и переводной кривой г_о не должно превышать допустимой величины (см. рис. 4.1).

Рис. 4.1. Расчетная схема стрелки

Расчетные формулы по определению радиуса остряка и переводной кривой имеют вид



В данной курсовой работе принимаем j_o = г_o = 0,4 м/с².

Выразив радиус в миллиметрах и скорость в км/ч получим:

Угол начальной части остряка в_н определяется из условия, чтобы при выбранном радиусе остряка R_o эффект удара гребня колеса в остряк не превышал допустимой величины W_o.

Исходя из рис. 4.1. принимаем, что при максимально допустимом зазоре д_max и максимально допустимой скорости движения на боковой путь V_max эффект удара не превышал допустимой величины W_o. Поэтому:

д = R_o(cosв_н - cosв_у)

После ряда преобразований получим следующую формулу:

sinв_н = (3600/ V_max •1000)vW²_о - 2 д_max• j_o

Среднее значение эффекта удара принимается W_o= 0,225; д_max = 0,04 м; j_o = 0,4 м/с², получим:

в_н = 0⁰56^/11^//

Определяем длину остряка по формуле:

l_o = (4 + 0,1•V_max)•1000 = (4 + 0,1•50)•1000 = 9000 мм

Задний вылет рамного рельса m₂ принимаем равным 1500 мм.

4.2 Определение угла и марки крестовины

Угол и марку крестовины определяют из уравнения проекции контура стрелочного перевода в пределах колеи прямого пути на вертикаль. Если остряк на всем протяжении и переводная кривая описаны одной окружностью R_o, то как видно из рис. 4.2.

Рис. 4.2. Основные и разбивочные размеры стрелочного перевода

Y = R_o•cosв_н - R_о•cosб + d•sinб

Длина прямой вставки пред математическим центром крестовины

d = h + n,

где n - часть прямой вставки, расположенная перед крестовиной, n = 2-4 м;

h - передний вылет крестовины.

Минимальный размер h определяется из условия, чтобы была обеспечена возможность расположить между усовиками накладки и болты, которыми усовики соединяются с путевыми рельсами соединительной части.

Рис. 4.3. Расчетная схема крестовины

Из рис. 4.3. видно, что передний выступ крестовины определяется по формуле:

где D - конструктивное расстояние между началом усовика и первым болтовым отверстием в накладке;

G - минимальное расстояние между рабочими гранями усовиков в сечении, в котором расположено первое болтовое отверстие, обеспечивающее возможность расположения накладок и установления стыковых болтов.

В данной курсовой работе принимаем: D = 316 мм, G = 283 мм.

Длина прямой вставки перед математическим центром крестовины будет равна:



Заменив в выражении Y на S, а вместо d подставив значения приведенные выше получаем:

S - ширина колеи, S = 1520 мм.

Обозначив R_o•cosв_н - S = С; D + n = d_о и произведя преобразования получим:

d_о = D + n = 316 + 2000 = 2316 мм

Обозначив .

Значения величин tqц и угла (ц - б) известны далее определяем значения угла ц и (ц - б), затем угол б из выражения:

б = ц - (ц - б).

Определим значение

По тригонометрическим таблицам определяем: ц = 89⁰ 07^/ 10^//

Величина

С = R_o•cosв_н - S = 482500•0,9998664 - 1520 = 149771,78

Определив значения С, R_o, sinб, G можно рассчитать sin (ц - б) по формуле:

0,9915586

По тригонометрическим таблицам определим (ц - б) = 82⁰ 33^/ 02^//, затем угол б из выражения б = ц - (ц - б):

б = ц - (ц - б) = 89⁰ 07^/ 10^// - 82⁰ 33^/ 02^// = 6⁰ 27^/ 08^//

Зная значения величины угла б, определяем значения tq б, sin б, cosб.

Величина tqб называется маркой крестовины М = tqб, обычно она выражается дробью М = 1/N, где N - «число марки крестовины»

tqб = 0,113055; sinб = 0,112340; cosб = 0,993669

N = 8,84, согласно расчетов принимаем стрелочный перевод марки 1/9.

Ход расчета по определению угла и марки крестовины сводим в табл. 4.1.

Таблица 4.1.

№ п/п	Значения величин	Источник	Определяем по формулам
1	D = 316 мм n = 2000 мм	задано	D + n = dо dо = 316 + 2000 = 2316 мм
2	dо = 2316 мм Rо = 151312 G = 283 мм	Из расчета	tq ц = (Rо - G) / dо tq ц = (151312 - 283)/2316 = 65,21114
3	tq ц = 65,21114	Из расчета	По тригонометрическим таблицам ц = 890 07/ 10// sin ц = 0,999882
4	Ro = 151312 cosвн = 0,9998664 S = 1520 мм	Из расчета, из ПТЭ	С = Ro •cosвн - S С = 151312•0,9998664 - 1520
5	С = 149771,78 Rо = 151312 sin ц = 0,999882	Из расчета	sin (ц - б) = (С/ Rо - G)• sin ц sin (ц - б) = 149771,78/ (151312 - 283)• 0,999882 = 0,9915586
6	sin (ц - б) = 0,9915586	Из расчета	По тригонометрическим таблицам (ц - б) = 820 33/ 02//
7	(ц - б) = 820 33/ 02// ц = 890 07/ 10//	Из расчета	б = ц - (ц - б) б = 890 07/ 10// - 820 33/ 02// = 60 27/ 08//
8	б = 60 27/ 08//	Из расчета	По тригонометрическим таблицам tq б, sin б, cosб tq б = 0,113055, sin б = 0,112340, cosб = 0,993669
9	tq б = 0,113055	Из рачета	М = tq б = 1/N
10	М	Из расчета	N = 1/M, N = 8,84 = 9

4.3 Определение основных размеров стрелочного перевода

Теоретическая длина стрелочного перевода определяется из уравнения проекции части стрелочного перевода, расположенного в рельсовой колее прямого пути, на горизонтальную ось. Как видно из рис. 4.2, в случае, когда остряк на всем протяжении и переводная кривая описаны одной окружностью R_o, уравнение проекции принимает вид:

L_т = R_o•(sinб - sinв_н) + d•cosб

Практическая длина стрелочного перевода подсчитывается по формуле:

L_п = m₁ + L_т + P,

где m₁ - передний выступ рамного рельса, обычно принимается m₁= 3-5 м;

Р - задний вылет крестовины.

Размер заднего вылета крестовины Р, как это видно из рис. 4.3, определяется из выражения

,

где b - ширина подошвы рельса (Р65 - b = 150 мм),

V - ширина головки рельса (Р65 - V = 75 мм),

е - зазор между кромками подошвы рельса (е = 10 мм).

Подставив все численные значения получим искомые величины:

L_т = R_o•(sinб - sinв_н) + d•cosб

L_т = 482500• (0,112340 - 0,0098258) + 2316 • 0,993669 = 16644,80 мм

Р = 1/ (tq б/2) = N (V + b + е)

Р = 9 (75 + 150 + 10) = 2115 мм

L_п = m₁ + L_т + P

L_п = 4000 + 16645 + 2115 = 22760 мм

4.4 Определение разбивочных размеров стрелочных переводов

Расстояние b_о от центра стрелочного перевода до математического центра крестовины определяется по формуле:

b_о = S • N

b_о = 1520 • 9 = 13680 мм

Расстояние а_о от центра стрелочного перевода до острия остряка

а_о = L_т - b_о

а_о = 22760 - 13680 = 9080 мм

Расстояние а от центра стрелочного перевода до переднего выступа рамного рельса и расстояние b от центра стрелочного перевода до конца крестовины равны: