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中南大学轨道工程课程设计报告

轨道工程课程设计直线尖轨直线辙叉60kg钢轨12号单开道岔平面布置设计班级:姓名:学号:指导老师:完成时间:第一部分 设计任务与要求1. 确定转辙器主要尺寸2. 确定辙叉和护轨几何尺寸3. 选择导曲线半径4. 计算道岔主要几何尺寸5. 导曲线支距计算6. 配轨计算7. 配置岔枕8. 绘制道岔总平面布置图第二部分 设计资料一、轨道条件钢轨60kg/m ,标准长度12.5m ,区间线路轨枕根数:1760根/公里,道岔类型:钢筋混凝土Ⅱ。

二、道岔型式(1)转辙器直线尖轨,跟端支距mm y 1440=,跟端结构为间隔铁夹板连接,夹板l =820mm(2)辙叉及护轨直线辙叉,N =12,辙叉角'''49454o =α,辙叉趾距mm n 2127=,辙叉跟距mm m 3800=。

(3)导曲线圆曲线形,不设超高。

三、物理参数:动能损失允许值:220/65.0h km =ω 未被平衡的离心加速度容许值20/65.0s m =α 未被平衡的离心加速度时变率容许值30/5.0s m =ψ 四、过岔速度侧向过岔速度要求:h km V s /45=五、道岔中的轨缝值尖轨跟端及辙叉趾端轨缝为6mm ,其余为8mm 。

第三部分 提交资料1.计算说明书;2.图纸;3.如果计算说明书和图纸有电子版,需提交一份电子版。

第四部分 设计计算一、确定转辙器的几何尺寸1、计算尖轨长度尖轨转折角''66.35'114565.0arcsin arcsin 0︒==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=s V ωβ 根据设计资料:跟端支距:mm y 1440= 则尖轨长度为:()mm y l 46.8037''66.35'11sin 144sin 00=︒==β 根据尖轨长度的取值原则,采用接近于计算长度的整数长度,所以取mm l 80500=则对应的尖轨转折角''9.29'118050144arcsin ︒=⎪⎭⎫⎝⎛=β2、计算基本轨尖端前部长度 由设计资料可知mm q 2646=3、计算基本轨后端长度'q整个基本轨取为一个标准轨长即L=12.5m ,则:()mm l q L q 29.1805''9.29'11cos 8050264612500cos 0'=︒⨯--=--=β二、确定辙叉及护轨的几何尺寸1、确定趾距n P 和跟距m P根据设计资料知辙叉角''49'454︒=α前端长度n =2127mm所以:趾距mm n P n 79.1762''49'454sin212722sin 2=︒⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛=α 后端长度m =3800mm跟距mm m P m 84.3152sin 2=⎪⎭⎫⎝⎛=α2、计算护轨工作边延展长度护轨工作边延展长度示意图如图1所示。

图1A. 对于固定辙叉咽喉轮缘槽 需满足:()min max min d T S t +-≥ 其中道岔轨距允许的最大误差为3mm 轮对车轴弯曲导致侧距减少2mm 则:()()mm t 682221350314351=---+≥ 取t 1=68mmmm t t 6813==B. 查照间隔D 1及D 2D 1需満足:()max 1d T D +≥()mm D 13913)21356(33213561=++=++≥D 2需満足:min 2T D ≤=-≤213502D 1348mmC. 护轨轮缘槽因S =1435mm ,护轨可能磨耗,磨耗为2mm ,则D 1取1393,平直段轮缘槽mm D S t g 42139314351393143511=-=-=-=缓冲段终端轮缘槽2g t 应保证等同于咽喉轮缘槽的通过条件,即:mm t t g 6812==现行采用mm t g 903= D. 辙叉翼轨平直段轮缘槽2t212D D t -=2D 取1347,则t 2=46平直段两端C =(0~300),取C =150mm 开口段长取mm mm X 100150~1002,取= 已知护轨冲击角'201︒=g β 故护轨工作边延展长度为:()()()()mmt t C t X X X l og g g 4145100'201sin 426821502''49'454tan 5068)150~100(sin 22tan 50213112=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+⨯+︒+=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-+++=++=βα检算开口段末端处距接头的距离:p l D 21≥mmmm c X X m D 41099.1832''49'454tan 5015010011173800tan 5021>=︒----=----=α满足要求。

3、计算翼轨工作边延展长度()''82.27'500)2''49'454tan 2682/6846arctan(]2/2[2/arctan112︒=︒⨯-=-=αθtg t t t已知''201︒=w β,则翼轨工作边长度延展长度:()()mmt t t t n l Ow w 41.3823150''201sin 46682''49'454sin 250''82.27'500cos 2''49'454tan 2682''49'454sin 2682127150sin 2sin 250cos 2tan 22sin 22311=+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+︒⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+⎪⎭⎫ ⎝⎛︒-=+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=βαθαα检查翼轨跟端与辙叉跟端间距能否放下半个夹板,即()()[]mm l mm X X m D p w 4108202122105)6890(150'201cos 94560238006890150cos 222243=⨯=≥=--+︒+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--++-=β 故满足条件。

三、选择导曲线半径1、求算导曲线外轨半径R 导曲线后插入直线长度2p l n K +≥=2127+820/2=2537mm ,取K =2537mm()mmy K S R g327945''49'454cos ''201cos 144''49'454sin 25371435cos cos sin =︒-︒-︒⨯-=---=αβα 因圆曲线半径须取为10m 整数倍,故取mm R 3200000=mm S R R 5.3207172143532000020=+=+= 2、用R 反求K()()()()()y R S K g144''49'454cos '201cos 5.3207171435sin cos cos -︒-︒⨯----=ααβ又知一般要求m K 4~2= 所以K =2824mm 满足要求。

3、检算选用的导曲线半径能否满足动能损失要求:20222022/65.0/48828.03200006.34510006.31000s m s m R V s =<=⨯⨯=⨯⨯=αα 30333033/5.0/33908.0183200006.34510006.31000s m s m l R V s =<=⨯⨯⨯=⨯⨯=ψψ 所以R 0取320m 时符合要求。

四、计算道岔主要几何尺寸1、道岔理论全长()()mmK R l L t 31713''49'454cos 2824''9.29'11sin ''49'454sin 5.320717''9.29'11cos 8050cos sin sin cos 0=︒⨯+︒-︒⨯+︒⨯=+-+=αβαβ2、确定道岔实际全长:mm m L q L t Q 3816783800317132646=+++=+++=δ3、确定道岔后长mm m S b 210542838002''49'454tan 2143522tan 2=++︒⨯=++⎪⎭⎫ ⎝⎛=δα4、确定道岔前长:mm b L a Q 171132105438167=-=-=五、配轨计算mm l L l l j Q 25643831250038167321=⨯--=--=+δ()()mmn K b R l l 2160762821272824180''9.29'11''49'4542705.3207172180221043=⨯---+︒︒-︒⎪⎭⎫ ⎝⎛+=---+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+πδδπβα()mmn l L l l t 215176282171''9.29'11cos 8050317132cos 21065=⨯---︒⨯-=---⨯-=+δδβ ()()()()mm l m K b S R S l q l l jn 25610125008238002824180''9.29'11''49'4543514355.320717''9.29'11tan 14458050264621802tan 10087=-⨯-++︒⨯︒-︒⨯--+︒⨯-+=--++︒-⎪⎭⎫ ⎝⎛--+-+=+πδπβαβ取:mm l 131431=,mm l 125002= mm l 125003=,mm l 91074= mm l 125005=,mm l 90176= mm l 131107=,mm l 125008=六、导曲线支距计算以导曲线起点为坐标原点,以直线基本轨作用边为横坐标,自坐标原点开始令导曲线上各支距测点的横向座标i X 依次为2000mm 整数倍。

可得相应的支距i y 为:()i o i R y y γβcos cos '0-+=式中,i γ的值可以由下式计算()()'0sin sin R x ii +=βγ 终点处,sin(arctan(1/12))=144/8050+x n /320717.5x n =20897.1mm 计算结果见下表1。

表1复核:终点处支距为:()αsin ⨯-K S =1435-2824×sin(atan(1/12))=1200.48,计算结果正确。

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