что называется вредным пространством крестовины
Кафедра «Автоматика и Телемеханика»
Занятие 4.
Устройство и назначение стрелочных переводов.
Цель занятия: изучить назначение, конструкцию, типы стрелочных переводов и области их применения, а также неисправности, при которых не допускается их эксплуатация.
Рельсы.
Рельсы предназначены для направления движения колес подвижного состава, восприятия нагрузки от него и передачи на шпалы. Кроме того, по рельсам протекает сигнальный ток (при кодовой автоблокировке) и обратный тяговый ток (на электрифицированных участках пути).
Для надежной работы рельсы должны быть достаточно прочными, долговечными, износоустойчивыми, твердыми и в то же время нехрупкими, так как они воспринимают ударно-динамическую нагрузку. Материалом для рельсов служит высокопрочная углеродистая сталь. В зависимости от массы и поперечного профиля рельсы подразделяются на типы Р50, Р65 и Р75. Буква «Р» означает «рельс», а цифра – округленную массу одного погонного метра в килограммах. До 1962г. использовались рельсы Р43.
Рельсы имеют головку, шейку, подошву.
На линиях скоростного движения пассажирских поездов укладывают рельсы Р65. Рельсы выпускаются стандартной длины – 25м. В кривых участках укладывают укороченные рельсы 24,92 и 24,84 м.
С начала 50-х годов на железных дорогах все шире внедряется бесстыковой путь, это наиболее прогрессивная и совершенная конструкция. За счет устранения стыков снижается динамическое воздействие на путь, существенно уменьшается износ колес подвижного состава и сопротивление движению поездов, что сокращает расход топлива и электроэнергии на тягу поездов. Сокращение числа стыковых скреплений за счет сварки отдельных рельсов в плети дает экономию металла, позволяет снизить расходы на содержание и ремонт пути. Срок службы пути возрастает, а затраты труда на текущее содержание пути снижаются. Для бесстыкового пути рельсовые плети изготавливают из термически упрочненных рельсов Р65 и Р75 стандартной длины, длина сварных плетей принимается не более 800 м (однако при необходимости длину плети увеличивают до 950 м, минимальная длина плети 250 м).
Соединения и пересечение путей.
Соединения и пересечения путей относятся к верхнему строению, служат для перехода подвижного состава с одного пути на другой.
Основными видами соединений и пересечений являются съезд, соединяющий два пути; стрелочная улица, соединяющая ряд параллельных путей; петля и угольник для поворота подвижного состава. Основными видами пересечений являются глухое пересечение под прямым или острым углом и сплетение путей. Указанные соединения и пересечения осуществляются при помощи стрелочных переводов и глухих пересечений.
Стрелочные переводы могут быть одиночными, двойными или перекрестными.
Одиночные стрелочные переводы служат для разветвления одного пути на два. Двойные разветвляют один путь на три. Такие переводы используются в очень ограниченном количестве в стесненных условиях.
При помощи перекрестных переводов осуществляется комбинация пересечения и соединения путей.
В месте пересечения двух путей, по каждому из которых необходимо обеспечить независимое движение, укладывают глухое пересечение.
Если необходимо переводить подвижной состав с одного пересекающегося пути на другой, то вместо глухого пересечения укладывают перекрестный стрелочный перевод, допускающий движение с любой стороны каждого пути в двух направлениях.
Обыкновенный стрелочный перевод.
Обыкновенные стрелочные переводы – это переводы, у которых один путь прямой, а второй (боковой) – криволинейный. Такие переводы бывают:
Основными характеристиками перевода являются его тип и марка. Тип перевода определяется типом рельсов, из которых он изготовлен (Р50, Р65, Р75).
Маркой перевода или маркой крестовины называется тангенс угла крестовины (tg a ) или отношение ширины сердечника в хвосте крестовины к длине сердечника до математического центра. Марка обозначается в виде дроби:
где a – угол крестовины;
N – целое число.
Остряки соединяются между собой поперечными стрелочными тягами, с помощью которых один из остряков плотно приводится к рамному рельсу, а другой отходит от другого рамного рельса на величину, необходимую для свободного прохода гребней колес. Величина отхода этого остряка от оси первой тяги называется шагом остряка. Перевод остряков из одного положения в другое осуществляется специальными стрелочными приводами через одну из тяг; в пологих стрелочных переводах, остряки которых имеют значительную длину – через две тяги. В приводе имеется устройство, запирающее остряки в том или ином положении и контролирующее их плотное прилегание к рамным рельсам. Тонкая часть называется острием, другой конец остряка – корнем. Корневое крепление обеспечивает поворот остряков в горизонтальной плоскости и соединение с примыкающим к ними рельсами. Остряки изготавливают из остряковых рельсов ОР50, ОР65, ОР75. Высота остряковых рельсов понижена на 40 мм. Это сделано для того, чтобы не ослаблять подошву рамного рельса, к которому прижимается остряк.
Масса остряковых рельсов составляет ОР50 – 64,8 кг/м, ОР65 – 83,8 кг/м, ОР75 – 92,14 кг/м. В концевой части (корне) остряк выпрессовывают до высоты нормального рельса, для удобства стыкования его с примыкающим рельсом.
Крестовина предназначена для устройства пересечения рельсовых нитей в одном уровне. Все крестовины разделяют на 2 группы: крестовины без подвижных элементов и крестовины с подвижными элементами. В обыкновенных переводах крестовины острые, в перекрестных переводах и глухих пересечениях имеются как острые, так и тупые. Острая крестовина без подвижных элементов состоит из сердечника и двух усовиков. Пересечение рабочих граней сердечника крестовины называется математическим центром крестовины, угол a между ними – угол крестовины. Самое узкое пространство между усовиками называется горлом крестовины. Участок между горлом крестовины и практическим острием сердечника называется вредным пространством. На этом участке гребни колес не направляются рабочей гранью – прерывается рельсовая нить. Для того, чтобы колеса своими гребнями не могли попасть во «враждебный» желоб или вызвать набегание на сердечник, против крестовины укладываются контррельсы.
Высота контррельса выше, чем высота стандартного рельса на 22 мм, что обеспечивает лучшие условия для движения колес по крестовине, так как колеса упираются в большую площадь контррельса.
Соединительная часть перевода, лежащая между стрелкой и крестовиной, состоит из прямого участка и переводной кривой. Радиус этой кривой зависит от угла крестовины: чем меньше угол, тем больше радиус. Переводы с меньшими углами крестовин допускают большие скорости движения поездов.
Крестовины с подвижным сердечником.
Подвижный сердечник крестовины создает непрерывную рельсовую колею в зоне перекатывания с усовика на сердечник. При такой конструкции отсутствует вредное пространство, а следовательно нет и контр-рельсов, обеспечивается плавное движение поездов на высоких скоростях. Недостатки таких крестовин – применение 2х электроприводов и сложность обслуживания стрелочного перевода (применяется на линии Москва – Санкт-Петербург).
Съезды.
Другим распространенным устройством для соединения путей является съезд. В зависимости от расположения соединяемых путей съезды бывают обыкновенные, перекрестные и сокращенные.
Обыкновенный съезд состоит из двух одиночных стрелочных переводов и соединительного пути, укладываемого между корнями их крестовин.
Перекрестный, или двойной съезд представляет собой пересечение двух одиночных съездов. Он имеет четыре стрелочных перевода и глухое пересечение, помещаемое между корнями крестовин. Такие съезды укладывают в стесненных условиях, когда для последовательного расположения двух одиночных съездов нет участка достаточной длины.
Сокращенные съезды применяют при соединении двух далеко отстоящих друг от друга путей для уменьшения общей длины соединения.
При устройстве перекрестных съездов, а также в местах, где пути пересекаются между собой без перевода подвижного состава с одного пути на другой, делают глухие пересечения. Глухие пересечения могут быть под прямыми или острыми углами. На магистральных дорогах нашли распространение глухие пересечения под острыми углами с крестовинами марок 2/9 и 2/11. В этих пересечениях две крестовины тупые, две – острые. У прямоугольных пересечений все крестовины одинаковые.
ПТЭ. Раздел 2. Глава 3. Сооружения и устройства путевого хозяйства:
Не допускается эксплуатировать стрелочные переводы и глухие пересечения, у которых допущена хотя бы одна из следующих неисправностей:
Одиночный стрелочный перевод
Перекрестный стрелочный перевод
Практическая часть.
Нарисовать схему заданного по варианту перевода. Необходимо нарисовать в двухниточном изображении (т.е. каждый рельс), указать составные части перевода.
Контрольные вопросы.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ
ТЕМА 4. СТРЕЛОЧНЫЕ ПЕРЕВОДЫ
Поворотные круги, путевые петли и путевые треугольники
Для поворота на 180 0 как отдельных единиц железнодорожного подвижного состава, так и целых поездов служат поворотные круги, путевые петли и путевые треугольники.
 а) |  б) |
Рис.23. Схема а) путевого треугольника, б) петля
Стрелочные переводы можно классифицировать по назначению (числу и расположению соединяемых путей), взаимному расположению, типу рельсов, марке крестовины и т.п.
Стрелочный перевод состоит из стрелки, соединительных путей и крестовинной части.
Рис. 24. Основные элементы одиночного обыкновенного стрелочного перевода
Стрелочный перевод опирается на переводные брусья.
Брусья бывают деревянные и железобетонные. Длина переводных брусьев меняется от 3 до 5,5 м.
Длина брусьев меняется с шагом в 25 см для деревянных (3;3,25;3,50;3,75 и т.д.). Длина железобетонных брусьев (3,0;3,10;3,20;3,30 и т.д.)
Движение от остряков к крестовине называется противошерстным, а от крестовины к острякам пошерстным.
Стрелка состоит из двух рамных рельсов, двух остряков, двух комплектов корневых устройств, комплекта переводного механизма с тягами, упорных и опорных устройств.
Рамные рельсы отличаются от путевых рельсов наличием в шейке отверстий для прикрепления упорных болтов (упорных накладок), самого рамного рельса к башмакам, корневых болтов и деталей переводного механизма, а для укрытия острия остряка от ударов колёс делается подстрожка боковой рабочей грани головки.
Рамные рельсы прикрепляют к брусьям с помощью стрелочного башмака, который состоит из подкладки, стрелочной подушки с пазухой для подошвы рамного рельса и упорки с деталями её крепления. Продольному и поперечному перемещению рамных рельсов препятствуют болты, проходящие через шейку рельсов, и упорки, прикреплённые к подушкам.
Остряки бывают жесткие и гибкие, у гибких остряков ослаблена часть подошвы в зоне корневого стыка за счет этого он упруго изгибается.
Различают остряки прямые и криволинейные.
Криволинейные остряки могут быть касательного и секущего типов.
В остряке секущего типа его рабочий кант пересекает рабочий кант рамного рельса под углом 
, который называется начальным углом остряка. Угол 
, образованный рабочим кантом рамного рельса и касательной к рабочему канту остряка в его корне, называется стрелочным углом (1 0 – 2 0 ).
По назначению тяги бывают рабочие и соединительные.
Рабочие передают усилие от переводного механизма на остряк для его перемещения. Соединительные тяги обеспечивают правильную форму остряков в плане.
Наиболее важным параметром стрелочного перевода является марка крестовины М, которая определяется следующим образом:
где α — угол крестовины; N — целое число.
Все крестовины по конструкции разделяются на две основные группы:
— без подвижных элементов;
— с подвижными элементами.
Кроме того, различают крестовины острые и тупые.
В простых стрелочных переводах крестовины острые, в перекрёстных переводах и глухих пересечениях имеются как острые, так и тупые.
Рис. 25. Схема крестовины
На линии Москва-Санкт-Петербург используют стрелочные переводы с крестовиной марки 1/11, предназначенные для движения пассажирских поездов по прямому пути со скоростью 200км/ч. Конструктивной особенностью этого перевода является наличие крестовины, имеющей гибкий подвижной сердечник. В рабочих положениях такой сердечник плотно прилегает к соответствующей боковой грани усовика крестовины, благодаря чему образуется непрерывная поверхность катания для колес подвижного состава.
Крестовины с подвижными элементами, должны переводиться одновременно с остряками, и движение по ним возможно только по той колее, на которую переведена крестовина.
Крестовины с подвижными элементами вместе с приводами в целом дороже как в изготовлении, так и в эксплуатации, зато позволяют обходиться без контррельсов и без разрыва рельсовой колеи, которое неизбежно в неподвижных крестовинах в тех местах, где траектория гребня колёс пересекает рельсовую нить другого направления. За счёт этого крестовины с подвижными элементами позволяют достигать гораздо большей плавности прохождения подвижного состава и уменьшать ударные нагрузки, а значит, и повышать допустимые скорости.
От последней ординаты переводной кривой начинается прямая вставка по боковому пути и заканчивается на некотором расстоянии от крестовины.
Прямая вставка предназначена для того чтобы колесная пара на крестовину накатывались прямолинейно, чтобы не возникало дополнительной центробежной силы.
Рис. 26. Схема крестовинного блока
Контррельсы служат для направления и ограничения поперечного смещения в рельсовой колее колесных пар подвижного состава, а также уменьшения износа.
Боковой путь криволинейный называется переводной кривой. Переводная кривая начинается от корня остряка и кончается на некотором расстоянии перед МЦ крестовины.
Наружную нить переводной кривой содержат по ординатам, а внутреннюю по шаблону.
Радиусы переводных кривых: для Р 65 марки 1/11 – 300м, для Р 65 марки 1/9 – 200м.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Стрелочный перевод
Содержание
Общие сведения
Комбинация различных видов переводов
При различных комбинациях стрелочных переводов и глухих пересечений можно устраивать: соединение двух путей в один или разветвление одного пути на два (рис. 3.50 а); съезды, соединяющие два соседних пути в одном направлении (рис. 3.50,6); перекрестные съезды, соединяющие соседние пути в разных направлениях (рис. 3.50,в); пересечения одного пути другим в одном уровне – прямоугольные или косоугольные (рис. 3.50,г); стрелочные улицы, соединяющие ряд параллельных путей. Поворот подвижного состава на 180° осуществляется укладкой пути и стрелочных переводов с образованием треугольников (рис. 3.50,с) или петли (рис. 3.50,е). Применение различных видов соединений и пересечений путей позволяет осуществлять необходимое путевое развитие на станциях в соответствии с технологией их работы.
Обыкновенный стрелочный перевод
Наиболее распространенной конструкцией, входящей в состав многих соединений и пересечений рельсовых путей, является одиночный обыкновенный стрелочный перевод (рис. 3.51),
основные элементы и узлы которого – стрелка с переводным механизмом, крестовина с контррельсами (крестовинная часть), соединительные пути, переводные брусья или другое подрельсовое основание. Стрелка современного стрелочного перевода состоит из двух рамных рельсов, двух остряков (рельсов с одним заостренным концом), предназначенных для направления подвижного состава на прямой или боковой путь, двух комплектов корневых устройств, соединяющих остряки с примыкающими к ним рельсами соединительных путей, переводного механизма с внешними замыкателями, которые обеспечивают плотное прилегание остряков к рамным рельсам при движении экипажей, опорных и упорных приспособлений, скреплений и других деталей.
Крестовинная часть включает собственно крестовину (сердечник и два усовика), два стыковых устройства, два контррельса, лежащих против крестовины, опорные приспособления, скрепления и пр. Сама крестовина служит для пересечения рельсовых нитей перекатыванием колес через желоб между усовиком и сердечником, а контррельс – для направления их в желоб, соответствующий положению стрелки. Тангенс угла крестовины а называется маркой крестовины и стрелочного перевода и обозначается 1/N, где N – число марки. На отечественных ж. д. применяются стрелочные переводы марок: 1/6, 1/9, 1/11, 1/18 и 1/22. Математическим центром, или острием острой крестовины (точка С на рис. 3.51), называется точка пересечения продолжения рабочих кантов сердечника крестовины. Практическое острие, которым заканчивается сердечник, имеет ширину 9-12 мм. Горлом крестовины называют сечение, в котором расстояние между рабочими кантами усовиков минимально. Промежуток между горлом и практическим острием крестовины, на котором гребни колес не направляются рельсовыми нитями,- т.н. вредное пространство. Направление колес на этом участке осуществляется контррельсами, которые являются обязательным дополнением к крестовине.
Стрелочный перевод крепится к деревянным или железобетонным переводным брусьям, которые обычно укладывают на балластную призму. Теоретической длиной Lт одиночного стрелочного перевода называется расстояние, измеренное по направлению основного пути от острия остряка до математического центра острой крестовины, а полной (практической) длиной Lп – расстояние от переднего стыка рамных рельсов до конца крестовины. При этом Lп = Lт + m1+p, где m1 – передний вылет рамного рельса по отношению к острию остряка, m2 — задний вылет рамного рельса; р – хвостовой вылет крестовины (расстояние от математического центра крестовины до ее хвостового торца).
Глухое пересечение
Глухие пересечения применяются на станционных путях и путях промышленных предприятий. В зависимости от угла, под которым пересекаются рельсовые пути, они подразделяются на прямоугольные и косоугольные. Кроме того, глухие пересечения различают: по ширине колеи пересекающихся путей (с разной и одинаковой шириной колеи); по конструкции крестовин (цельнолитые или сборные типа общей отливки сердечника и наиболее изнашиваемой части усовиков).
Прямоугольное глухое пересечение (рис. 3.52) состоит из четырех крестовин и пяти контррельсов (в том числе замкнутого по контуру).
В состав косоугольного пересечения входят две острые и две тупые крестовины, рельсы и переводные брусья. На магистральных ж. д применяются в основном косоугольные глухие пересечения прямолинейных путей с одинаковой шириной колеи. Геометрическая основа такого пересечения — ромб (рис. 3.53). В тупой крестовине косоугольного пересечения имеются два сердечника, а контррельс является составной частью крестовины и повышен относительно поверхности катания рельса Угол крестовины у принимается в зависимости от назначения косоугольного пересечения, а именно:
Перекрестный стрелочный перевод
Перекрестный стрелочный перевод представляет собой комбинацию глухого косоугольного пересечения и элементов одиночных стрелочных переводов, позволяющих движение поездов и отдельных экипажей по четырем направлениям. Такой перевод заменяет собой систему, состоящую из двух обыкновенных стрелочных переводов. При этом длина перекрестного перевода почти в два раза меньше длины, занимаемой двумя обыкновенными стрелочными переводами. Поэтому такие переводы выгодны в стесненных условиях, особенно на тупиковых пассажирских станциях. Недостатком перекрестных переводов является сложность конструкции и необходимость ограничения скоростей движения по ним.
Перекрестный стрелочный перевод также известен как английская стрелка или англичанка.
Элементы стрелочного перевода
Остряки
Конструкции стрелок переводов отличаются друг от друга остряками, рамными рельсами, креплением рамных рельсов к опорам, конструкцией переводного устройства. Остряки стрелок изготовляются из отрезков рельсов, остроганных на одном конце для обеспечения плотного прилегания к рамному рельсу. Передний (острый) конец остряка называется острием, а задний — корнем. Остряки бывают прямые и криволинейные (рис. 3.54). Преимуществом стрелок с прямолинейными остряками считается возможность применения обоих остряков как для правосторонней, так и для левосторонней стрелки. Эти стрелки имеют сравнительно большой угол удара колес в остряк, ухудшающий условия входа экипажей на боковой путь. Поэтому такие стрелки на магистральных ж. д. практически не применяются.
Криволинейные остряки могут быть касательного и секущего типа. Первые из них примыкают к рамному рельсу по касательной, что обеспечивает меньший начальный угол остряка и улучшает условия входа экипажей на боковой путь. Однако эти остряки имеют более тонкое и менее мощное острие, чем остряки секущего типа, получившие распространение на отечественных ж. д. Остряки секущего типа изготовляются из рельсов специального несимметричного профиля (рис. 3.55). Наиболее целесообразны низкие остряки, так как они более устойчивы под поездной нагрузкой и легче перемещаются по подушкам в условиях снегозаносимости. Пара остряков в стрелке соединена стрелочными тягами, а для их перевода служат переводные тяги, соединенные с переводным механизмом. По условиям перевода остряки подразделяются на поворотные с вкладышно-накладочным корневым креплением, перевод которых осуществляется в корне, и гибкие — с упругим изгибом по длине при переводе, которые в корневой части примыкают к рельсам соединительной части с помощью обычного накладочного стыка или с помощью сварки.
Рамные рельсы
Рамные рельсы крепятся к основанию посредством упорок и горизонтальных болтов или упругих клемм и специальных упругих скоб, устанавливаемых на башмаках соответственно снаружи и внутри колеи (рис. 3.56). Конструкция с внутренней скобой лучше воспринимает поездные нагрузки и повышает надежность работы рамных рельсов.
Соединительные пути
Крепление к основанию рельсов соединительной части осуществляется с помощью промежуточных скреплений с жесткими клеммами. Это основной вид скреплений в стрелочных переводах с деревянными брусьями. В переводах с основанием в виде железобетонных брусьев применяются промежуточные скрепления с упругими клеммами и высокими ребордами, которые обеспечивают необходимую устойчивость рельсовых нитей в условиях повышенных боковых сил в зоне стрелочного перевода. Такой же тип скреплений применяется в зоне крестовинного узла переводов с железобетонными брусьями.
Крестовина
Наиболее распространенной конструкцией крестовин стрелочного перевода является сборная крестовина типа общей отливки неподвижного сердечника и наиболее изнашиваемой части усовика (рис. 3.57).
Крестовины изготовляют с приварными рельсовыми окончаниями, чтобы соединять с примыкающими рельсами посредством обычного рельсового стыка или сварки. Контррельсовый узел крестовин с неподвижным сердечником состоит из собственно контррельса специального профиля (рис. 3.58), вкладышей и горизонтальных болтов для его соединения с путевыми рельсами, элементов крепления к основанию. Такая конструкция, хотя и является наиболее массовой, не лишена недостатков: затруднена регулировка желобов между контррельсом и ходовым рельсом; требуется повышенный расход металла при изготовлении контррельса; затруднена смена ходового рельса, который в эксплуатации часто поражается дефектами в виде седловин против зоны перекатывания по крестовине.
В последние годы на зарубежных ж. д. осуществляется переход к конструкции крестовинного узла, в которой контррельс непосредственно не связан с путевым рельсом (рис. 3.59). Начаты работы по переходу к такой конструкции и на отечественных ж. д.
Другой прогрессивной конструкцией крестовины является крестовина с подвижным сердечником. Она не требует применения контррельса, обеспечивает более плавное движение колес и имеет в 3-4 раза больший срок службы по сравнению с крестовиной с неподвижным сердечником. Крестовины с подвижным сердечником выпускаются серийно нескольких видов: с корневым креплением сердечника вкладышно-накладочного типа (крестовина поворотного типа), применяемая в основном на участках с большой грузонапряженностью и допускающая максимальные скорости движения 140 км/ч (при унифицированной длине с типовыми крестовинами с неподвижным сердечником) и 160 км/ч (при увеличенной длине крестовины); с длинным гибким сердечником; с гибко-поворотным сердечником, который по прямому пути крепится в корне к примыкающему рельсу (или рельсовой плети) с помощью обычного стыка или уравнительного прибора, а по ответвленному пути — посредством использования корневого стыка вкладышно-накладочного типа (рис. 3.60). По крестовинам с длинным гибким сердечником или с сердечником гибко-поворотного типа допускается скорость поездов до 200 км/ч, а в дальнейшем (после их усовершенствования) возможно увеличение скорости до 250—300 км/ч.
Подстрелочное основание
Наиболее массовым видом подстрелочного основания являются деревянные переводные брусья. Железобетонное основание по сравнению с деревянными брусьями обеспечивает: больший срок службы основания, большую устойчивость рельсовых нитей перевода под воздействием повышенных поездных нагрузок, большую равножесткость по длине перевода, экономию ценной деловой древесины. Однако применение железобетонных брусьев требует замены имеющихся стыков сварными во избежание быстрого износа и дефектов рельсов, элементов скреплений, железобетонных брусьев и основания. С кон. 1990-х гг. на ж. д. многих стран мира осуществляется постепенный переход к железобетонным брусьям и сварке стыков в зоне стрелочных переводов с такими брусьями.