|
|
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЗАИМНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯМинистерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования «Белорусский государственный университет транспорта» Кафедра «Общетранспортные проблемы» В. А. ЗАХАРОВ ОБЩИЙ КУРС ТРАНСПОРТА (для технических специальностей) Учебно-методическое пособие Гомель 2007 Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет транспорта»
Кафедра «Общетранспортные проблемы»
В. А. ЗАХАРОВ
ОБЩИЙ КУРС ТРАНСПОРТА (для технических специальностей)
Учебно-методическое пособие
Одобрено методическими комиссиями факультетов УПП и ФБО
Гомель 2007 УДК 656.0 (075.8) ББК 39 З – 38
Р е ц е н з е н т – заведующий кафедрой «Управление эксплуатационной работой» канд. техн. наук, доцент В.Г.Кузнецов (УО «БелГУТ»)
Захаров, В.А. З–38 Общий курс транспорта (для технических специальностей): учеб.-метод. пособие/ В.А.Захаров; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель: БелГУТ, 2007. – 91 с. ISBN 985-468-092-4
Приводятся методические основы выполнения самостоятельных и расчетно-графических работ, исходные данные для них и примеры вы- полнения. Предназначено для студентов факультета УПП и БО.
УДК 656.0(075.8) ББК 39
ISBN 985-468-092-4 © В. А. Захаров 2007 © УО «БелГУТ» , 2007
Введение Данное пособие содержит задания для студентов электротехнических специальностей на выполнение расчетно-графических, самостоятельных и контрольных работ с методическими рекомендациями по их выполнению и конкретными примерами решения поставленных задач. Тематика заданий следующая: 1Проектирование продольного и поперечного профилей железнодорожной магистрали. 2 Составление графиков движения поездов. 3 Построение картограмм пассажиропотоков на пригородных участках и расчет величины пассажирооборота. 4 Расчет технико-эксплуатационных показателей работы транспортного 5 Расчет рабочих парков и производительности транспортных средств. Студенты безотрывной формы обучения выполняют в соответствии с учебно-методическими картами контрольные работы, задания на которые формируются на основе части вышеперечисленной тематики. Перед началом выполнения первого задания студент должен выбрать из приложения А семизначный учебный шифр, используя для этого три последние цифры номера зачетной книжки. Если номер зачетной книжки превышает максимальный, имеющийся в таблице, студент должен уменьшить номер книжки на 500 и результат использовать для нахождения учебного шифра. Этот учебный шифр применяется для выбора исходных данных во всех заданиях. Порядок его использования для всех таблиц с исходными данными, кроме таблицы 3.1, следующий. Каждая цифра шифра соответствует определенной графе таблицы, а именно: первая слева − первой графе таблицы, следующая − второй и т. д. Самая последняя цифра шифра будет относиться к седьмой графе таблицы. Из графы таблицы выбирается строчка, по значению соответствующая цифре шифра. Допустим, имеем шифр 5261438. По нему из таблиц задания будут взяты: из первой графы − строка под номером 5, из второй − под номером 2, из третьей − под номером 6 и т. д. Например, из таблицы 2.1 по этому шифру получаем следующие исходные данные: насыпь высотой 4 м, первая категория железной дороги с двумя путями, радиус кривой − 2500 м, ширина резерва − 8 м, поперечный уклон местности 1/25 влево, грунт − песок мелкий. В третьем задании при использовании таблицы 3.1 первые пять цифр шифра соотносят не с графами таблицы, а с элементами (перегонами) участка, и по значению первой цифры шифра берут данные столбцов 1−5 и присваивают их первому перегону, по значению второй цифры шифра − данные этих же столбцов второму перегону и т. д. По шестой и седьмой цифрам принимаются данные об отправлении пассажирских поездов со станций А и Е. Задания № 1 и 2 выполняются на листах миллиметровой или чертежной бумаги формата A3 (420´297), задание № 3 – на специальном бланке. Все расчетно-графические работы брошюруются и в таком виде сдаются преподавателю после защиты. Форма листа обложки приведена в пособии [1]. Графическая часть должна иметь угловой штамп, форма которого приведена в приложении Б. В нем должно быть полное наименование работы, семизначный шифр студента, наименование учебной группы, фамилия автора работы и руководителя, подпись студента, дата исполнения, использованный масштаб и наименование дисциплины. Расчетная часть при небольшом объеме может помещаться на одном листе с графической частью. В других случаях ее следует изложить на листах белой бумаги формата А4. Рабочая программа курса приведена в приложении В. Порядок работы с программой пересчета исходных данных приведен в приложении Г. Задание №1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ТРАНСПОРТНОЙ МАГИСТРАЛИ Исходные данные Отметки земли, протяженность элементов профиля и наличие кривых на магистрали (таблица 1.1). Требуется Вычертить на миллиметровой бумаге продольный профиль железной Порядок выполнения работы 1 Основные нормативы продольного профиля Нормы проектирования и строительства железных дорог колеи 1520 мм в Республике Беларусь установлены в качестве государственных строительных норм (БНБ 3.03.01−98) и представляют собой аутентичный текст межгосударственных строительных норм 3.03.01−95 «Железные дороги колеи 1520». Таблица 1.1 − Отметки земли, длины элементов пути и параметры кривых
Продолжение таблицы 1.1
Железные дороги разделяются на категории в зависимости от роли в общей транспортной сети и грузонапряженности (таблица 1.2). Таблица 1.2 − Классификация железнодорожных линий
Продольный профиль транспортной магистрали – это развернутая проекция трассы линии на вертикальную плоскость. Элементами продольного профиля являются горизонтальные и наклонные отрезки пути. Крутизна наклона элемента характеризуется его уклоном, представляющим собой отношение разности высот точек по концам элемента h к горизонтальному расстоянию между ними L (рисунок 1.1), т. е.
Поскольку в расчетах неудобно использовать числа с несколькими начальными нулями, полученное значение i умножается на 1000, обозначается значком ‰ и называется уклоном в тысячных. Например, на расстоянии L = = 1000 м разность высот составляет 5 м. Тогда уклон будет 5 ‰ (пять тысячных). В зависимости от направления движения уклоны разделяются на п о д ъ е м ы и с п у с к и. Горизонтальные элементы профиля называются п л о щ а д к а м и. При проектировании профиля крутизна уклонов отдельных элементов может быть разной, но не должна превышать величины руководящего уклона, принятого для данной линии. Р у к о в о д я щ и м называется наибольший затяжной подъем на участке, по величине которого устанавливается норма массы состава поезда при одиночной тяге и расчетно-минимальной скорости движения. Этот подъем не может быть преодолен за счет накопленной кинетической энергии.
Важное значение при проектировании продольного профиля имеет алгебраическая разность смежных уклонов
Определим для условий, представленных на рисунке 1.2, алгебраическую разность смежных уклонов. При этом уклон подъема принимается со знаком «+», а спуска – со знаком «−»:
Длина элементов профиля, как правило, не должна быть менее половины полезной длины приемо-отправочных путей, которая на Белорусской железной дороге равна 850 м. При такой длине алгебраическая разность сопрягаемых уклонов не должна превышать норм, указанных в таблице 1.3. Смежные элементы продольного профиля, алгебраическая разность которых превышает указанную в таблице, следует сопрягать посредством разделительных площадок или элементов переходной крутизны длиной не менее, чем указанной в таблице 1.3. Таблица 1.3 – Нормы алгебраической разности сопрягаемых уклонов и длин разделительных элементов
Смежные прямолинейные элементы продольного профиля сопрягаются в вертикальной плоскости кривыми радиусом 20 км − на скоростных линиях, 15 км − на линиях I и II категорий, 10 км − на особо грузонапряженных линиях и линиях III категории, 5 км − на железных дорогах IV категории. При проектировании продольного профиля учитывается также наличие в плане круговых и переходных кривых и их параметры: угол поворота (α), длина кривых (К и l), тангенс (Т) и радиус круговой кривой (R). На рисунке 1.3 показаны эти параметры. Для их определения используются следующие формулы:
Переходная кривая нужна для обеспечения плавного нарастания центробежной силы. Достигается это за счет переменного радиуса, который возрастает от ∞ до радиуса круговой кривой.
ной кривой определяют по более сложной методике и поэтому студентам рекомендуется принимать ее в диапазоне от 40 до 100 м кратной 20 м. 2 Рекомендации по построению продольного профиля железнодорожной линии
Построение продольного профиля производится на листе миллиметровой бумаги формата A3 в масштабе: для горизонтальных расстояний − 1:10000, для вертикальных − 1:200. Допускается с разрешения преподавателя по вертикали использование старого стандарта − 1:1000. Категорию железной дороги следует взять из таблицы 2.1 по третьей цифре шифра. Точки перелома профиля и их проектные отметки студент выбирает самостоятельно из условия минимума объема земляных работ. Это условие будет выполнено, если трасса максимально приближена к поверхности земли и объемы вынутого и подсыпанного грунта примерно одинаковы (площади над трассой в выемках и под нею на насыпях примерно равны). При этом необходимо соблюдать следующие т р е б о в а н и я: число элементов профиля должно быть не менее 4; длина элемента не должна быть менее 425 м; уклоны не должны быть круче руководящего; не превышать норму алгебраической разности смежных уклонов; не допускается проектировать перелом профиля в пределах переходной кривой; в выемках длиной более 400 м продольный профиль следует проектировать уклонами одного направления либо выпуклого очертания. При этом крутизну уклонов следует принимать не менее 2 ‰. Недопустимо в выемках любой длины проектировать вогнутый профиль. Пример построения продольного профиля транспортной магистрали приведен на рисунке 1.4. Начинать построение продольного профиля рекомендуется с разделения строки «Расстояния» на пикеты и километры. В этой строке кроме пикетажа отмечаются также точки земной поверхности из задания с показом расстояний до пикетов или до ближайших заданных точек земной поверхности на данном пикете. Ширину строки «Расстояния» принимают равной 10 мм. Ниже данной строки пишут номера пикетов и изображают план линии в виде прямых и кривых участков. Последние показывают в виде скобок, внутри которых записывают угол поворота (У = α), радиус (Р = R), тангенс кривой (Т), длину круговой (К) и переходной (1) кривых. Длина скобки должна в масштабе соответствовать длине кривой (К), ширина равна 5 мм. Ниже плана линии показывают километровые знаки с указанием номеров. На изображение перечисленного ниже строки «расстояния» отводится 45 мм. Выше строки «Расстояния» расположена строка с отметками земли, называемыми также «черными отметками» (15 мм), которые берутся из задания или рассчитываются. В число последних входят отметки пикетов, не отраженные в задании, а также будущие переломы профиля. По черным отметкам в верхней части рисунка наносятся в масштабе ординаты земли и попарно соединяются отрезками прямых линий.
Рисунок 1.4 – Пример построения продольного профиля железнодорожной линии
Полученное таким образом продольное сечение земной поверхности анализируется и выбирается вариант прокладки трассы на основе изложенных выше принципов и ограничений. Результатом является эскизная линия будущего продольного профиля железной дороги, состоящая из элементов (уклонов и площадок), каждый из которых представляет собой отрезок прямой. По конечным точкам этих отрезков находят разность высот
Разность высот (м) относят к длине элемента Lк (м) и получают величину уклона, ‰ («+» – подъем, «–» – спуск):
Полученное значение округляется до целого числа или одного знака после запятой и записывается в строку «Уклоны» над наклонной или горизонтальной линией. Ниже линии записывается длина элемента Lк. Если перелом профиля не совпадает с пикетом, то рядом с вертикальной линией в этой строке записывают расстояние до ближайшего пикета. Ширина строки 10 мм. После выполнения этих расчетов по всей длине трассы эскизную линию рекомендуется убрать, так как после округления iк ранее принятые ординаты точек перелома изменятся. Их необходимо определить на основе расчетов, которые начинают с первого элемента. Ордината его начала записывается в строку «Отметки бровки земляного полотна», «красные отметки» и используется для расчета ординаты следующей точки перелома профиля (h − в м, L − в км):
Ее записывают как «красную отметку», отмечая в масштабе на продольном профиле точку, которую соединяют с предыдущей. После прохода по всей трассе получают продольный профиль линии. Следующим этапом является расчет ординат точек внутри каждого элемента профиля. Они должны быть указаны для каждого пикета, каждой отмеченной в задании точки земли. Завершающим этапом является расчет и нанесение на чертеж рабочих отметок, которые получают как разность «красных» и «черных» отметок. Рабочая отметка – это высота насыпи или глубина выемки по оси трассы. Она вычисляется относительно бровок земляного полотна. Записывают рабочие отметки над линией трассы для насыпей и под линией для выемок. Красным цветом показывают в таблице план линии и все надписи под ним, проектные уклоны, отметки проектной бровки земляного полотна; на графике – саму линию продольного профиля, рабочие отметки, вертикальные линии, проведенные в местах перелома профиля. Задание №2 Проектирование поперечного профиля ЖеЛЕЗНОДОРОЖНОЙ магистрали Исходные данные Характеристики поперечного профиля железнодорожной магистрали (таблица 2.1). Таблица 2.1 – Характеристики поперечного профиля железной дороги
Требуется Вычертить (в карандаше) поперечный профиль сухопутной транспортной магистрали, указав на нем названия элементов, водоотводных устройств, величины и направления уклонов, крутизну откосов, основные размеры элементов. Порядок выполнения работы 1 Нормы проектирования поперечного профиля пути
На участках, расположенных в кривых, размеры основной площадки увеличиваются с наружной стороны кривой в зависимости от величины радиуса (таблица 2.3). Кроме этого на кривых участках двухпутных линий в связи с увеличением расстояний между осями смежных путей ширина основной площадки земляного полотна на перегонах (при одинаковом возвышении наружных рельсов обоих путей) дополнительно увеличивается в соответствии с таблицей 2.4. Таблица 2.2 – Ширина основной площадки земляного полотна на прямых участках железнодорожных линий
Основная площадка земляного полотна на двухпутных линиях имеет форму треугольника высотой 0,20 м, а на однопутных – трапеции высотой 0,15 м и верхним основанием 2,30 м. В скальных, крупнообломочных и дренирующих грунтах основная площадка земляного полотна – горизонтальная. Крутизна откосов насыпей и выемок принимается в соответствии с нормативами БНБ 3.03.01−98, приведенными в таблице 2.5. Ширина бермы на прямых участках должна быть не менее 3 м (на ранее построенных линиях – не менее 2 м), а со стороны будущего второго пути – не менее 8 м. Поперечный уклон бермы – 0,02–0,04, что обеспечивается за счет присыпки или срезки грунта.
Таблица 2.5 – Крутизна откосов
Глубина резерва принимается от 0,5 до 2 м. Дно резервов шириной до 10 м имеет уклон в сторону поля 0,02–0,04, а при большей ширине – двусторонний уклон к середине. При отсутствии резерва устраиваются продольные водоотводные канавы глубиной и шириной по дну не менее 0,6 м. При поперечном уклоне местности круче 0,04 резервы и водоотводные канавы устраиваются только с нагорной стороны. Кюветы, как правило, имеют глубину 0,6 м, ширину по дну − 0,4 м и крутизну откосов с полевой стороны, равную крутизне откосов выемки, а со стороны пути – 1:1,5. Кавальер получается в результате укладки вынутого из выемки грунта. Высота его − до 3 метров. Уклон верхней площадки − 0,02–0,04 в сторону поля. Обрез имеет ширину от полевой бровки выемки до основания кавальера не менее 5 м, а со стороны будущего второго пути – не менее 9,1 м. В слабых грунтах это расстояние принимается равным (5 + Н) м, но не менее 10 м. Здесь Н – глубина выемки. Банкет высотой до 0,6 м устраивается на расстоянии 1 м от полевой бровки и имеет уклон 0,02–0,04 в сторону поля . На расстоянии от 1 до 5 м от подошвы полевого откоса кавальера располагается нагорная канава размером не менее 0,6 ´ 0,6 м. При отсутствии кавальера нагорная канава располагается около банкета. Крутизна откоса канав, банкетов, кавальеров и путевых откосов резерва должна быть не больше 1:1,5; полевые откосы резервов допускаются не круче 1:1. На земляное полотно укладывают верхнее строение пути: балласт, шпалы, рельсы и т. д. Если балласт из щебня, а земляное полотно состоит из недренирующего грунта, обязательно применение песчаной подушки толщиной 20 см. Толщина балластного слоя под шпалой для этого случая и ширина балластной призмы поверху приведены в таблице 2.6. Песчаная подушка нужна для предотвращения вдавливания щебня в основную площадку. Если это допустить, то в последующем под воздействием динамических нагрузок возникнут щели между грунтом и щебнем, в которые попадет вода. При отсутствии песчаной подушки указанную в таблице 2.6 толщину балластного слоя следует увеличить на 20 сантиметров. Таблица 2.6– Размеры балластной призмы
Крутизна откосов балластной призмы – 1:1,5, а для песчаной подушки –1:2. Поверхность балластной призмы должна быть на 3 см ниже верхней постели деревянных шпал и в одном уровне с верхом средней части железобетонных шпал. 2 Рекомендации по построению поперечного профиля железнодорожного пути Построение поперечного профиля рекомендуется выполнять на листе миллиметровой бумаги формата А3. М а с ш т а б выбирается в зависимости от значений исходных параметров. При вычерчивании насыпи без резерва, выемки − без кавальера и малых значениях рабочих отметок рекомендуется чертить поперечный профиль в масштабе 1:100, а в остальных случаях – 1:200. Верхнее строение пути необходимо изобразить в масштабе 1:100 или 1:50, показав все основные размеры и обозначив элементы. При этом обочина не должна быть меньше 0,50 м. Образец верхнего строения пути показан на рисунке 2.3. Обочина нужна для схода с рельсовой колеи путейцев при проходе поездов, складирования инструмента при производстве путевых работ и обеспечения большей устойчивости балластной призмы. Построение поперечного профиля начинается с изображения линии земли с учетом заданного поперечного уклона местности. Для насыпи основной чертеж будет расположен выше этой линии, поэтому линию земли следует сместить относительно середины листа на несколько сантиметров вниз. Для выемки линия земли располагается чуть выше середины листа. Затем следует изобразить ось земляного полотна. Ее располагают со смещением в сторону низких высот (при наличии уклона), поскольку и резерв, и кавальер с банкетом целесообразно размещать с нагорной стороны. Если же местность горизонтальная и отсутствует резерв или кавальер, ось земляного полотна располагают посреди листа. При наличии одного из указанных элементов его достаточно показать с одной стороны, и поэтому ось земляного полотна смещается в другую сторону относительно середины листа. При горизонтальной местности водоотводные устройства должны быть с обеих сторон (резервы и водоотводные По оси земляного полотна от уровня земли откладывается рабочая отметка, в результате чего получается уровень бровок. Через полученную точку проводится горизонтальная линия, на которой в обе стороны от оси откладывается по половине ширины земляного полотна. Последняя находится как сумма данных из таблицы 2.2 (ширина на прямом участке) и таблицы 2.3 (уширение земляного полотна в кривых). Для двухпутных линий прибавляется величина уширения междупутья (таблица 2.4) и ширина междупутья на прямых – 4,10 м (последнее только при условии, что из таблицы 2.2 ширина основной площадки взята для однопутной линии). На свободном месте листа следует привести взятые из таблиц значения параметров с указанием номеров таблиц. От бровок до пересечения с уровнем земли проводятся линии откосов в соответствии с таблицей 2.5 (для насыпи) или откосы кюветов (для выемки). Затем от подошвы откоса откладывается размер бермы. Полученная точка – это бровка резерва или водоотводной канавы. Из этой же точки проводится линия с уклоном 0,02-0,04 относительно горизонта до пересечения с откосом насыпи. Это и будет изображение бермы. Как отмечено выше, в выемках от бровок проектируются кюветы, а от них – откосы до пересечения с уровнем местности. С нагорной стороны (при горизонтальной местности – с обеих сторон) изображается банкет, а за ним забанкетная или нагорная канава. При наличии кавальера он показывается с одной стороны. Задание №3 СОСТАВЛЕНИЕ ГРАФИКОВ ДВИЖЕНИЯ поездов Исходные данные 1 Схема однопутного участка А–Е:
2 Длины перегонов и время хода по ним пассажирских и грузовых поездов принимаются согласно первым пяти цифрам шифра в соответствии с таблицей 3.1. 3 Участок оборудован автоблокировкой с интервалом в пакете 8 мин. 4 Для всех станций станционные интервалы принять: скрещения – 1 мин, неодновременного прибытия – 3 мин. Время на разгон и замедление – по 1 мин. 5 Время отправления скорых поездов 1 и 2 со станций А и Е принять из таблицы 3.1 соответственно по предпоследней и последней цифрам шифра. Таблица 3.1 – Исходные данные для графиков движения поездов 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
. (1.1)
На новых железнодорожных линиях руководящий уклон в грузовом направлении не должен превышать 9 ‰ − на особо грузонапряженных линиях, 12 ‰ − на линиях I категории, 15 ‰ − на линиях II категории, 20 ‰ − на линиях III категории, 30 ‰ − на линиях IV категории. На новых скоростных магистралях руководящий уклон не должен превышать 20 ‰.
. (1.2)
; 
;
; 
;
.
; 
. (1.3)
Длину переход-
. (1.4)
. (1.5)
. (1.6)
