Темір жол

Жолдың қисық  бөліктеріндегі ішкі рельс желілерінің  ұзындығы, осы қисық радиусының сыртқы және ішкі рельстер бойынша айырмашылықтарына  байланысты сыртқы рельс желісінен қысқа болады.

Егер, сыртқы және ішкі рельс желілеріне бірдей ұзындықтағы  рельстер төселінетін болса, онда  түйіспе саңлаулары, сыртқы рельс  саңлауларымен салыстырғанда ішкі рельс саңлаулары алдыға озып орын ауыстырған болар еді. Сондықтан техникалық шарт талабын орындау үшін, жолдың қисық бөлігінің ішкі рельс желісіне арнайы дайындалған қысқартылған рельстерді төсеуге тура келеді.

 Қазіргі  кезде Қазақстан  теміржолдарында  келесі стандартты қысқартылған  рельстер қабылданады:

а) ұзындығы 12,5м рельстер үшін, К₁ = 40мм;  К₂ = 80мм;

б) ұзындығы 25м  рельстер үшін, К₂ = 80мм; К₃= 160мм.

Қисықтың ішкі желісі бойынша қажетті қысқарған  рельстердің мөлшері келесі формуламен анықталады

 

ε =  S₁ ∙ β                                                            (4.1)

 

Мұндағы  S₁- рельс басының орта бөлігі арасындағы жол тағаны рельс арасының ені S₁=1600 болып қабылданады;

Где  S₁- ширина колеи между серединами головок рельсов принимается

β– Қисықтың бұрылыс бұрышы.

Қисықтың ішкі желісінің қысқартылуы келесі формуламен есептелінеді:

 

а) Өтпелі қисық үшін

 

ε_пк = S₁∙ l² /2С;                                                     (4.2)

 

 б)  Шеңберлі  қисық үшін

 

ε_кк = S₁∙ L² /R.                                                       (4.3)

 

Шеңберлі қисық  және екі симметриялы өтпелі қисықтан құралған, қисық үшін ішкі желінің толық қысқартылуы келесі формуламен анықталады.

ε_п = 2 ε_пк+ ε_кк = S₁∙ l² /С+ S₁∙ L_кк/R.                        (4.4)

 

Мұнда: L_шқ – шеңберлі қисықтың ұзындығы

 

L_шқ= π∙R∙ (β -2φ₀)/180.                                            (4.5)

 

l – Өтпелі қисық ұзындығы;

С – Өтпелі қисық  параметрі.

Төселінетін қысқартылған рельстердің санын есептеумен оларды төсеу тәртібі келесі ретпен орындалады:

1. Шеңберлі қисықтың  ұзындығы (4.5) формуласымен анықталады.

2. қисықтың ішкі  желісінің толық қысқаруы (4.4) формуласымен  есептелінеді.

3. Қажетті қысқартылған рельстер саны келесі формуламен анықталады

 

N = ε_п /К₁.                                                                 (4.6)

 

Егер  N бөлшек сандар болып шықса, бүтінге жақын сандар қабылданады. Шартқа лайықты болуы үшін, қисық шегінде қысқартылған рельстердің бір типтісі төселінеді. Бұндай таңдау, жолдың қисық бөліктерінің  километрлерінде бір типті қысқартылған рельс типтерінің запасы болуына мұмкіндік береді. Бір типті немесе басқалай типтегі қысқартылған рельстерді берілген радиустағы қисық үшін қабылдау  келесі тәуелділікте қызмет атқаруы мүмкін

 

R = S₁ ∙ l_н/К_i.                                                              (4.7)

 

Мұндағы  l_н – саңлауды ескере отырып төселінетін стандартты рельс ұзындығы. Айқындалғанындай, радиусы (4.7) формуламен анықталған мәннен үлкен қисықтар үшін ғана, қысқартудың осы типін қабылдау мүмкіндігі  болатынын аңғарамыз. Қысқартудың осы немесе басқалай типін қабылдаудың шекарасы,  қисықтың  4.1-кестеде келтірілген радиус тәуелділігіне   байланысты болады.

4.1-кесте

Қысқарту типінің  қабылдану шекарасы

Саңлауды ескергендегі рельс ұзындығы	Қысқарту типі, мм
	40	80	160
12,51 25,01	R>500	R>250 R>500	R>250

 

4. Қысқартылған рельстерді төсеуді анықтау кестелік формада қолайлырақ болады (4.2. Кесте).

есептеу және кестені  толтыру:

1. Өтпелі, шеңберлі  қисықтағы және түзу жолдағы   А₁, А₂, А₃,А₄ түйіспелердің орналасуы белгіленеді (4.1 суретке қараңыз).

2. Кестенің бірінші  графасына рельс бұындарының нөмірі жазылады; екіншісіне – бірінші өтпелі қисықта, шеңберлі қисықта, екінші өтпелі қисықта орналасқан рельс бұындарының орны жазылады; үшіншісіне саңлауды ескергендегі рельс ұзындығы жазылады. Саңлау мөлшері 10мм деп қабылданады.

3. кестенің төртінші графасына, қисықтың әрбір бөліктері бойынша рельс ұзындықтарының жалпы өсімше жиынтығы жазылады.

4. бесінші графаға  4.2 және 4.3 бойынша анықталатын, талап  етілген қысқартулардың жалпы  өсімше жиынтығы жазылады 

Екінші  өтпелі қисықтың ұзындығы бойынша талап етілген қысқартылу есебі мақсатқа сәйкес келесі формула бойынша жүргізіледі

 

ε_пк2 = ε –[S₁∙ (l-x)²/2∙ C],                                                     (4.8)

 

Мұндағы  х- Өтпелі қисықтың соңынан берілген түйіспеге  дейінгі аралық.

5. Кестенің алтыншы  графасына қысқартылған рельстердің  нақты төселінетін орындарымен  осы қысқартудың мөлшері жазылады.

6. Жетінші графа  нақты қысқартулардың жиынтығын  береді.

7. Сегізінші  графаға бесінші графамен жетінші  графаның айырмашылықтары жазылады. Бұл алынған айырмашылық абсолютті мән бойынша, қабылданған стандартты қысқару мөлшерлерінің жартысынан көп болмауы қажет.

   

4.1  Есептеу реті

 

Берілген мәліметтер: Рельстер Р65 типті ұзындығы 25метрлік  рельс, қалған мәліметтер 3.2.3 бөлімдерден  алынады. Яғни, R = r₀ =962 м; β = 30⁰, l = 160м.

3.27 Формула бойынша бұрышты анықтаймыз

φ₀ = l/2r = 160/2∙962 = 0,08316 рад.

φ₀ = 4⁰45^′53^″

Сондашеңберлі қисықтың ұзындығы келесі мәнге ие болады

L_шқ = 962∙ (0, 5236-2∙ 0, 08316) = 344м

Өтпелі қисық  шегідегі қысқарудың мөлшерін 4.2 формуласымен анықтаймыз

ε_пк =  S₁∙l² /2∙ C = 1600 ∙ 160²/2 ∙ 153920 =133мм.

Шеңберлі қисық  шегідегі қысқарудың мөлшерін 4.3 формуласымен анықтаймыз

ε_кк =  S₁∙l_кк /R = 1600 ∙ 344/962 =572мм.

Қисықтың ішкі желісіндегі толық қысқартылуын келесі формуламен табамыз

ε_п =  1600 ∙ 344/962+1600 ∙ 1602/153920 =838мм.

4.1 кестесіне  сәйкес, қысқартылуды 80мм ге тең  деп қабылдаймыз.

Жолдың қисық  бөлігіне төсеуге қажетті қысқарған  рельстер саны төмендегі мәнге тең  болады.

N = 838/80=10,38 ≈  10рельсов.

Сыртқы рельс  желісіне 25 метрлік рельстер төсеу  барысындағы жылжу мәндері b₁, b₂, b₃, және b₄ анықтаймыз, ал 10 мм ге тең саңлауды ескергенде 25,01м болатынын есте сақтаймыз.

Тапсырма бойынша,  b₁=8м.

 Бірінші өтпелі қисыққа  келесі рельстер саны толығымен төселінеді:

n₁ = (l– b₁) / l_н = 160-8 /25,01 = 6 рельс (қалдық 17,94 м);

7-ші рельс  шеңберлі қисыққа келесі шамада  енеді

b₂ = 25,01-17,94 =7,07 м.

Шеңберлі қисықта  рельстердің келесі саны орналасады:

n₂ = (l_кк – b₂) / l_н = 344-7,07 /25,01 = 13 рельсов ( в остатке 11,8м)

21-ші рельс  екінші өтпелі қисыққа келесі  ұзындықта енеді

b₃= 25,01-11,80 =13,21 м

екінші өтпелі қисыққа  келесі рельстер саны төселінеді:

n₃ = (l – b₃) / l_н = 160-13,21 /25,01 = 6 рельс ( қалдық 21,74м)

27-ші рельс  түзу бөлікке келесі ұзындықта енеді

b₄= 25,01-21,74 =3,27 м

төселінетін нормальды  ұзындықтағы рельстердің жалпы  саны

N = n₁+ n₂+ n₃+2 =6+13+6+2=27рельске тең болады.

Қисықтың жалпы  ұзындығы

L_қ= 2 ∙ l + l_кк = 2 ∙ 160 + 344 =664 м

 Осылай болғандықтан, 27-ші түзу бөлікке келесі шамада енеді

b₄= 25, 01∙27– 8 – 664 =3, 27 м

  Бұл есеп есептеудің дұрыстығын тексеруге қызмет етеді. кестенің бесінші графасын толтыру үшін, бірінші өтпелі қисықтың қысқару есебін орындаймыз

ε_i = 1600 ∙ l_i² /2∙ 153920 = 0,0052∙ l_i² (мм).

Мұндағы l_i²– өтпелі қисықтың басынан қысқартудың мөлшері анықталатын түйіспеге дейінгі аралық.

Сонда анықтаймыз:

ε₁= 0,0052 ∙ 17,01² = 2 мм

ε₂= 0,0052 ∙ 42,02² = 9 мм

ε₃= 0,0052 ∙ 67,03² = 23 мм

……………………………………

ε¹₇= 0,0052 ∙ 160² = 133 мм

Шеңберлі қисық  бөлігі

Участок круговой кривой

 ε_i= ε_пк+(1600 ∙ l_i / 962) = 133+1,66∙ l_i 

мұндағы l_i– шеңберлі қисықтың басынан қысқартудың мөлшері анықталатын түйіспеге дейінгі аралық.

Осы формула  бойынша есептелінген қысқарту мөлшерлері тең болады:

ε₇² = 133+1,66∙ 7,07 = 145 мм

 

ε₈² = 133+1,66∙ 32,08 = 186 мм

 

ε₉² = 133+1,66∙ 57,09 = 228 мм

 …………………………………….

ε¹₂₁= 133 +1,66 ∙ 344 = 705 мм

Екінші өтпелі қисық бөлігі 

ε²₂₁= 838 -0,0052 (160-13,21)²  = 705 мм

ε₂₂= 838 -0,0052 (160-38,22)²  = 713 мм

………………………………………….

ε²₂₇= 838 -0,0052 (160-160)²  = 838 мм

 

Барлық есептерді 4.2 кестесінде есептейміз. Есептеу қортындысында нормальды және қысқартылған рельстермен төсеу тәртібін табамыз          (4.2 Суретке қараңыз).

 

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

 

1. Правила техникой эксплуатации железных дорог Республики Казахстан.

    Астана 2006.ж.

2. Теміржолды  күнделікті күтіп ұстау нұсқауламасы. Астана 2005.ж.

3. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь М. Транспорт 1989

4. Справочник инженера – путейца Т-1 Транспорт 1972.

5. Основы устройства и расчета железнодорожного пути Яковлева Т.Г. и др.

   М. Транспорт 1990.

6.“Инструкция по применению габаритов приближения строений                    ГОСТ 9238 – 83”, утвержденной МПС СССР 18.11.86 г. ЦП-4425 с изменениями и дополненииями в условиях деятельности железнодорожного транспорта Республики Казахстан.

Инструкция  вводится в действие с 1.08.97 г.