РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СТРЕЛКИ

Движущийся по прямой экипаж при входе на кривую по инерции стремится сохранить прямолинейное движение до тех пор, пока переднее колесо, катящееся по наружному рельсу, не ударит гребнем в остряк в точке D, после чего гребень этой колесной пары начинает отводить и направлять тележку и весь экипаж по кривой.

Рассмотрим изменение движения экипажа в бесконечно малый промежуток времени.

До момента соприкосновения гребня переднего колеса с рельсом в точке D экипаж имел живую силу

Затем в момент удара и изменения направления движения он будет иметь живую силу

Из векторного разложения скорости имеем

Подставив эти значения в формулу, получим

здесь - потеря живой силы на удар

(при пренебрежении упругостью соударяющихся тел).

За величину потери критической энергии при ударе принимают параметр ,

откуда

На железных дорогах применяются стрелочные переводы с остряками двойной кривизны. Это вызвано стремлением снизить ударно-динамическое воздействие подвижного состава при движении его на боковой путь.

Схема к определению угла удара βу и начального стрелочного угла βн

Для проектирования стрелочного перевода необходимо знать начальный стрелочный угол bн, радиусы остряков в зоне ударов гребней колес R/0 и переводной кривой R0.

Граница перехода очертания остряка с радиуса R/0 к радиусу R0 должна быть за пределами зоны ударных взаимодействий. Наиболее целесообразно назначить эту зону за пределами боковой строжки остряка, так как при этом внезапное изменение центробежного ускорения, связанное с изменением радиуса R/0 на R0, будет совпадать с наибольшим сечением остряка. Угол поворота в этом месте составит bу.

Радиус остряка R0 вне зоны ударного воздействия принимается равным радиусу переводной кривой. Его величина должна быть такой, чтобы при движении по переводной кривой непогашенное ускорение не превышало допустимой величины

,

где vmax – максимально допустимая скорость движения на боковой путь стрелочного перевода. Откуда

g0 – допускаемое значение постоянно действующего ускорения.

Радиус остряка в зоне возможных ударов определяется из условия, чтобы внезапно возникшее центробежное ускорение не превышало величины j:

Из схемы можно установить связь между зазором d, с которым колесо подходит к остряку, начальным стрелочным углом bн , углом удара bу и радиусом R/0.

По малости углов можно считать, что

Поэтому

Отсюда

Подставляя в это выражение ;

получим

Здесь w0 – величина, пропорциональная потере кинетической энергии при ударе колеса в остряк;

Vmax – наибольшая скорость на боковой путь;

dmax – максимальный зазор при котором ограничивают w0;

j0 – допускаемая величина внезапно возникающего ускорения.

Если окажется bн<0018/, принимается bн ³18/ по условию обеспечения достаточной прочности остряка.

Ударно-динамические параметры:

g0=0,4…0,6 м/с2;

j0=0,3…0,4 м/с2;

w0=0,225 м/с

δmax=0,036 м