13. Железнодорожные кривые кратко

13.1. Переходная кривая

Непосредственное сопряжение прямого участка пути с круговой кривой приводят к тому, что во время движения поезда в местах сопряжения внезапно возникает центробежная сила F (рис. 88), прямо пропорциональная квадрату скорости движения υ и обратно пропорциональная радиусу кривой R

Рис.88. Силы, действующие на состав на прямом (а) и кривом (б) участке железнодорожного пути

Резкое воздействие центробежной силы на подвижной состав и железнодорожный путь, особенно при большой скорости движения, может привести к аварийной ситуации. Чтобы это не произошло, для  постепенного нарастания центробежной силы конечные точки круговых кривых сопрягают с прямыми при помощи так называемых переходных кривых, радиус которых меняется от бесконечности (в начале переходной кривой) до радиуса круговой кривой (в точке сопряжения с последней). Кроме этого, в пределах переходных кривых осуществляют отведение возвышения наружного рельса до отметки внутреннего. Возвышение наружного рельса рассчитывается для каждой кривой в зависимости от среднего веса состава и расчетной скорости движения.

На железных дорогах России переходные кривые строят по радиондальной спирали (клотоиде) с изменением кривизны по линейному закону

, где  -  переменный радиус кривизны спирали в метрах; с – постоянная величина в квадратных метрах, показывает темп развития радиуса кривизны;  - текущая длина переходной кривой.

При длине переходной кривой  радиус её кривизны ; при  равной проектной длине переходной кривой , радиус кривизны спирали равен радиусу круговой кривой: .

Переходные кривые принимают стандартной длины от 20 до 200 м, кратные 20 м, в зависимости от радиуса круговой кривой и скорости движения поездов.

При вставке переходных кривых радиус круговой кривой уменьшается на величину сдвижки. Чтобы при сопряжении переходной и круговой кривых радиус последней не уменьшался, предусматривается смещение центра круговой кривой проектного радиуса внутрь по биссектрисе угла, образованного направлениями трассы.

Рис. 89. Схема круговой и переходной кривых

На схеме (рис. 89) показаны элементы переходной кривой: приращение тангенса m, приращение радиуса р, приращение кривой Тр и приращение биссектрисы Бр, которые вычисляют по формулам

,

 ,

 ,

.

При устройстве переходной кривой центр круговой кривой смещается на величину р, а точки начала и конца кривой на величину m.

6.2. Железнодорожная кривая, её элементы и главные точки 

В соответствии с нормами проектирования железных дорог на закруглениях должны устраиваться железнодорожные кривые в виде сочетания круговой кривой с двумя переходными кривыми (см. рис. 89).

Железнодорожная кривая имеет 7 элементов и 6 главных точек.

Главные точки:

1. ВУ – вершина угла.

2. НК – начало железнодорожной кривой.

3. КК – конец железнодорожной кривой.

4. СК – середина железнодорожной кривой.

5. КПК1 – конец переходной кривой первой.

6. НПК2 – начало переходной кривой второй.

Элементы железнодорожной кривой:

1. У – угол поворота кривой (рассчитывается).

2. R – радиус круговой кривой (выбирается).

3.  – длина переходной кривой. Выбор её зависит от категории дороги и радиуса кривой.

4. Тс – тангенс железнодорожной кривой. Определяется по формуле

Тс = Т + Тр + m.

5. Кс – длина железнодорожной кривой

Кс = К + ,

  ,

 ,

где β – угол половины переходной кривой

 , 

 .

6. Бс – биссектриса железнодорожной кривой

Бс = Б + Бр.

7. Дс – домер железнодорожной кривой

Дс = 2Тс – Кс ,

Для контроля домер рассчитывают по следующей формуле

6.3. Вычисление пикетажа главных точек железнодорожной кривой и разбивка кривой в главных точках на местности

Вычисление пикетажа главных точек железнодорожной кривой выполняется по тем же формулам, что и для круговой кривой.

При необходимости вычисляют пикетажное значение точек конца и начала переходных кривых по формулам

КПК1 = НК +   и   НПК2  = КК – .

Разбивка кривой в главных точках на местности производят также, как и для круговой кривой.

13.4. Вопросы для самоконтроля

1. Что такое переходная кривая? Как и для чего она устраивается?

2. Какие элементы у переходной кривой.

3. Чем железнодорожная кривая отличается от круговой кривой?

4. Какими элементами и главными точками характеризуется железнодорожная кривая?

5. Как определяются элементы железнодорожной кривой?

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.