Рудничные рельсовые пути

рудникПри проектировании дачной дороги встают вопросы о вписывании ж/д пути в площадь участка. А какую ширину колеи выбрать? А впишется ли вагонетка в выбранный радиус закругления? А не слетит ли она в повороте и что надо сделать для предотвращения этого? И прочая, и прочая.

В процессе планирования дачной чугунки, я тоже задавался этими вопросами. Пытаясь их решить, первым делом я постарался понять – какая из эксплуатируемых ж/д систем наиболее близка к  дачбану? Поиски решения привели к промышленной колее, используемой на добыче руды и угля.

И вот сегодня, в рубрике «Кирпичики», я хочу привести материал из учебного пособия  «Горно-транспортные машины периодического действия»  (авторы Ю.Д.Тарасов, А.К.Николаев. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2005.)

В пособие рассказывается о теории и расчете горно-транспортных машин. Рассмотрено основное и вспомогательное оборудование локомотивной откатки, широко используемой на угольных и рудных шахтах в качестве магистрального транспорта полезного ископаемого, а также для транспортирования материалов и людей.

А чтобы информация не была скучной, я, для примера расчетов по приведенным формулам, взял свою колею – осьми вершковую (356мм). Примеры и мои комментарии выделены курсивом.

И так, страница 17 глава 3.2 «Рудничные рельсовые пути»

 3.2.1 Характеристика рельсовых путей.

Рельсовый путь состоит из двух основных частей: нижнего и верхнего строений.

К нижнему строению (основанию) относится земляное полотно с искусственными сооружениями (мостами, путепроводами, акведуками), а для подземных путей – почва выработки с соответствующими продольными и поперечными уклонами и водоотливными канавками.

Верхнее строение составляет балластный слой, шпалы, рельсы, рельсовые скрепления и различное путевое оборудование.

Рельсовые пути, представляющие собой две нити скрепленных между собой рельсов (рис.6), характеризуются шириной рельсовой колеи Sp, которая измеряется расстоянием между внутренними поверхностями головок рельсов.

010

Колесная колея Sк – расстояние между наружными (рабочими) кромками реборд колес подвижного состава (локомотивов и вагонеток). Связь между рельсовой и колесной колеей следующая:

020

где x – игра колеи, обеспечивающая центрирование колесных пар (или полускатов) в движении и предотвращающая возможность расклинивания реборд колес между головками рельсов, для подземных рельсовых путей x = 10 мм.

Допуски на колею для подземных рельсовых путей – 2 + 4 мм.

Исходя из вышесказанного рельсовая колея,  в моем варианте,составит от 354 до 360 мм. Колесная колея будет равна 346 мм. Тем самым игра колеи возможна в приделах 8 – 14 мм.

 3.2.2 Особенности укладки рельсовых путей на закруглениях

На закруглениях рельсовые пути укладывают с превышением наружного рельса над внутренним и с уширением колеи.

Укладка наружной нитки с превышением (рис.9) обеспечивает прохождение равнодействующей силы тяжести и центробежной силы через ось симметрии пути и вагонетки. Благодаря этому исключается сход подвижного состава с рельсов на закруглениях пути.

030

Из расчетной схемы (рис.9) находим превышение (в миллиметрах) наружного рельса над внутренним:

где v – скорость движения подвижного состава (вагонетки), м/с; R – радиус криволинейного участка, м; Sp – рельсовая колея, м.

 040

Сделаем вычисление: v– для простоты возьмем скорость в 1.38 метра в секунду (около 5 км/ч), R– радиус будет 5 500 мм (именно такие радиусы я решил делать на участке), Sp– рельсовая колея 356 мм. Считаем:

h= 100 х (1.9 : (5,5 : 0,356)) = 12,3 мм

 

Уширение рельсовой колеи на закруглении (рис.10) производится за счет сдвижки внутрь кривой внутреннего рельса из условия вписывания реборд колес подвижного состава при заданной жесткой базе (B) в рельсовую колею на участке закругления пути.

Величина уширения (в миллиметрах):

 050

Сделаем вычисление: R– 5.5м, В – жесткая база вагонетки равна 600 мм. Считаем:

Sp = 3000 : (5.5 : 0,6)3 = 3.891 мм

Судя по допуску (см. выше про игру колеи) не так уж и много.

060

Разгон уширения и превышение наружного рельса над внутренним осуществляют постепенно на примыкающих к кривой с обеих сторон участках, длина которых (в метрах) Lp = (1/31/10)Dh.

В моем случае вилка составила от 1.2 до 4 метров.

Радиус закругления для подземных рельсовых путей R = (710)B.

В моем случае вилка от 4.2 до 6 метров. Следовательно, запланированный радиус выбран правильно.

 

В следующем посте постараюсь опубликовать выжимку из другой книги – автор Ю.С.Пухов «Рудничный транспорт» (Москва, издательство «Недра», 1991г).

6 комментариев к записи “Рудничные рельсовые пути”

  • вячеслав:

    Здравсвуйте Михаил! Большое Вам спасибо за проделанный труд! Популяризация домашне-дычных миниколеек считаю делом нужным, ведь не секрет что техническое творчество в период выживания на постсоветском пространстве затухло, если вообще не умерло.Компьютерные игры и алкоголь захватили все помыслы.Почему такие мысли, имею двух мальчишек пяти лет, пытаюсь увлечь их железнодорожным моделированием, приучить к иструменту, одним словом воспитать людьми,а не потребителями рекламной продукции. Впрочем это другая тема. Хочу задать вопрос по размеру колесных реборд, их величина в прямой зависимости в стабильности движения (сход с рельс) и радиуса закругления есть зависимость и от угла наклона вертикальной плоскости реборды. Двое наших первопроходцев выбирали ее величину довольно вольно при этом заметил (читая их посты) опосредованые жалобы на легкость и стабильность хода.Есть ли у Вас соображения поэтому поводу?
    С уважением Вячеслав!

    • Михайло Орехов:

      Доброго здоровья, Вячеслав. Спасибо за интерес к теме и комментарий.
      По поводу реборд. На данный момент я выбрал высоту реборды в 15 мм (то есть диаметр по катанию 200 мм, а диаметр с ребордой 230 мм). По прямому участку вопросов не возникло. По лежневке на угле более 7 градусов реборда врезалась и выгрызала рельс (напомню, что рельс был из бруса).
      Что касается закруглений. Я имел возможность покатать вагоны Павла Чилина и заметил, что на прохождение закруглений заклинивание происходило из-за длинной жесткой базы ПС. Плюс к этому на таких небольших радиусах, на мой взгляд, надо бы добавлять контррельс. Хотя бы с одной стороны.

      На данный момент я работаю над самосвальным кузовом, а после состоится испытания его в рабочих условия. Тогда же будут произведены испытания закругленных участков. Пока могу сказать, забегая вперед, что взял три радиуса закруглений от 3-х до 6-ти метров. О том, как себя поведет состав подробно расскажу скорее всего в середине-конце октября.
      Ждите, заходите, пишите.

      П.С. Если сразу не отвечаю, значит нахожусь на даче. А там интернета нет, увы)))

      • вячеслав:

        Добрый вечер! Ждать буду непременно, но очень бы хотелось двигатся совместно.Жаль что живу далеко в Одессе.У меня в заказе 8 колес для тележек полувагона на колею 180 мм. Выбрал для подкатки под вагон две двухосные тележки для уменьшения базы при прохождении малых радиусов до 3-х метров. Вопрос в размере реборды и наклоне вертикальной составляющей ее проскости к горизонту, как мне кажется является основоположным. Посмотрел модельные нормы: угол к горизонту выбран в 70 градусов, величина реборды не более 6 мм, это для колеи 7,25 дюйма примерно 184 мм. Увеличение данного угла, как мне видится прведет к уменьшению радиуса загругления и ужесточения условий вскарабкивания реборды колеса на рельс в плане уменьшения скорости движения. На дружественном форуме также затрагивался вопрос о радиусах закругления головки рельса и галтели между плоскостями катания и реборды. Имеются ли соображения по предельным или оптимальным величинам углов и радиусов. Может, где подсмотреть?
        С уважением Вячеслав!

        • Михайло Орехов:

          Доброго здоровья, Вячеслав!
          Насколько я помню (где-то читал), что угол наклона рельса к горизонту должен быть не более 1/20. Угол по катанию колеса вообще фигура довольно сложная (это если за пример брать «старшего брата» 1520 мм). Я сделал угол (в средней его части) равным 10 градусам. Как оно будет — покажут испытания.

          А пока, пользуясь возможностью, хочу предложить Вам поучаствовать в работе блога «Стальная колея» и рассказать на его страницах о своей работе и планах. Ведь блог этот задумывался, как клуб энтузиастов. Что скажите?

          • вячеслав:

            Спасибо за приглашение! Попробую по мере сил и возможностей внести свою лепту в дело развития дач- бана, а за одно и опыта наберусь. C уважением Вячеслав.

  • Pabel:

    На самом деле, литературы по этому вопросу много. Например, здесь: http://ea.donntu.edu.ua:8080/jspui/bitstream/123456789/10466/1/%D0%A2%D0%9E%D0%A0%D0%A2%D0%AD%D0%9F.pdf
    Интересно просматривать и ретро-книги.
    Недавно скачал одну из таких, где давалась сводная характеристика промышленного транспорта шахт Донецкого бассейна на 1918 год: http://yadi.sk/d/YnfUF-Xj3YupG
    Могу дома посмотреть книгу с рацпредложениями «кулибиных» за 30-е г.г., — некоторые вещи фотографировал, но навскидку не помню, были ли там предложения по вагонеткам.
    Могу также дома посмотреть что-то из 60-70-х г.г.

Оставить комментарий

Карта блога

sad12-09_6

Рубрики
Полезные материалы.
sad12-09_6

sad12-09_6

sad12-09_6

sad12-09_6

Архив
Дачная колея на выезде.
sad12-09_6

sad12-09_6

sad12-09_6

sad12-09_6

Дополнительные площадки.
sad12-09_6

sad12-09_6

Карта посещаемости
Map
Статистика