Politechnika Warszawska, Wydział Transportu

Zakład Infrastruktury Transportu

Kolejowe Układy Transportowe II

Rok akademicki 2013 / 2014

Nazwisko i Imię	Grupa	Ocena
Mateusz Wiewiór	LiTTK

Modernizacja linii kolejowej

(Obliczanie układów torowych z wykorzystaniem pakietu DIMO)

Data oddania projektu 10.02.14

ZADANIE 1. Analiza parametrów kinematycznych

Na modernizowanej linii, na której planuje się zwiększenie prędkości maksymalnej pociągów do

150 km/h. Przyjmujemy dopuszczalne wartości parametrów kinematycznych:

• ap=0,6 m/s2,

• at=0,4 m/s2,

• psi=0,35 m/s3,

• f=35 mm/s.

Analizowany układ znajduje się na ustabilizowanym i jest łukiem w obrębie stacji o

promieniu R= 1300m. Dostosowanie tego układu do projektowanej prędkości, przy zachowaniu założonych wartości dopuszczalnych parametrów, pociąga za sobą konieczność przemieszczeń poprzecznych toru mieszczących się w obrębie dostępnego terenu. Na analizowanym odcinku będą ułożone szyny 60E1 o wytrzymałości 900 Mpa. Po modernizacji linii będzie na niej prowadzony ruch mieszany, maksymalny dopuszczalny nacisk osi wagonu wyniesie 180 kN, a natężenie przewozów nie przekroczy 20 Tg/rok. Można oczekiwać, że przy środkach dostępnych po modernizacji tej linii będzie możliwe jej ciągłe utrzymanie w pełnej zdatności eksploatacyjnej.

Obecną przyczyną ograniczenia prędkości jest długość krzywej przejsciowej.

– przyśpieszenie boczne dla pociągów pasażerskich a_p:

– przyśpieszenie boczne dla pociągów towarowych a_t:

– przyrost przyśpieszenia bocznego ψ:

– prędkość podnoszenia się koła na rampie przechyłkowej f :

Wyniki:

Program po wprowadzeniu danych ocenia:

- warunki eksploatacyjne

- warunki konstrukcyjno - utrzymaniowe

Wnioski:

Parametr	Jednostka	Wartości dopuszczalne
		wymagane
ap	[m/s^2]	0,6
at	[m/s^2]	0,4
ψ	[m/s^3]	0,35
f	[mm/s]	35,0

Z wyliczeń wynika, że tylko przyspieszenie pociągów towarowych nie spełnia zakładanych wymagań. Nie jest możliwe zwiększenie prędkości do 160km/h przy zachowaniu wyzej wymienionych dopuszczalnych wartości parametrów kinetycznych.

ZADANIE 2. Optymalizacja przechyłki

Dane parametry geometryczne linii:

Obliczenia:

- wyznaczenie maksymalnej prędkości i dopuszczalnej przechyłki w łuku przy prędkości początkowej 150 km/h i zmniejszaniu jej aż do uzyskania wartości wszystkich parametrów równych bądź mniejszych od wartości dopuszczalnych,

- określenie wartości parametrów kinematycznych dla zadanych warunków.

Wnioski

Dla żadnego łuku nie jest możliwe utrzymanie zakładanej prędkości -150km/h.

W celu zapewniana zakładanej prędkości, w miarę możliwości można zwiększyć promień łuków lub zmienić rodzaj łuków.

ZADANIE 3. Poszerzenie międzytorzy

Rysunek schematyczny:

a) za pomocą łuków kołowych

b) za pomocą łuków parabolicznych

Wnioski:

• dla obu rodzajów poszerzeń przy zakładanych wartościach parametrów nie da się wykonać poszerzeń.

• aby możliwe było zastosowanie łuków kołowych konieczna jest zmiana rozstawu toru na odcinku nie 300, a 580 metrów, lub zmniejszenie prędkości .

• aby możliwe było zastosowanie łuków parabolicznych konieczna jest zmiana rozstawu toru na odcinku nie 300, a 450 metrów, lub zmniejszenie prędkości.

b1) za pomocą łuków parabolicznych

Wnioski cd.:

• W wariancie b), czyli dla łuków parabolicznych ze względu na mniejszy promień R wartość przyspieszenia jest znacząco większa niż dla łuków kołowych, jednak nadal mieści się w dopuszczalnych granicach

• ZADANIE 4. Połączenie torów skośnych rozjazdami

1. minimum zajmowanego terenu:

Ze względu na zastosowanie jako drugiego rozjazdu Rz-1200-1:18,5 maksymalna prędkość pociągów w projektowanym układzie wynosi 100 km/h. Jednak przy początkowo zadanej długości układu wynoszącej 350 metrów program pozwala na wykonanie obliczeń tylko dla prędkości równych i mniejszych od 30 km/h. Minimalna długość układu jaka jest wymagana dla zachowania prędkości 100 km/h wynosi 1040 metrów, a zatem układ należy wydłużyć aby zachować maksymalną prędkość.

- rysunek schematyczny z objaśnieniem oznaczeń:

1. minimum przyrostu przyspieszenia:

Możliwa jest realizacja przy długości układu wynoszącej 350 metrów tylko przy obniżeniu prędkości do 30km/h.

ZADANIE 5. Optymalizacja promienia łuku za torem zwrotnym

1. Wartości przyspieszenia dla łuku o promieniu równym promieniowi toru zwrotnego rozjazdu:

1. Wyznaczanie wartości promienia dla którego parametry kinematyczne są optymalne:

- rysunek schematyczny z objaśnieniem oznaczeń:

Wniosek:

Po zwiększeniu promienia z 500 do 1914 metrów nastąpiła zmiana przyrostu przyspieszenia z0,463 na 0,121 m/s³ . Przyspieszenie większe w pierwszym przypadku 0,556 uległo zmianie do wartości mniejszej 0,145 m/s². W pierwszym przypadku została przekroczona dopuszczalna wartość przyrostu przyśpieszenia, natomiast drugi przypadek spełnia wszystkie założenia.

ZADANIE 6. Droga zwrotnicowa

Parametry wykorzystanych przeze mnie rozjazdów:

- dla torów głównych zasadniczych:

S 60-1200-1:18,5 α=3^o05’39’’ (3,0865) a=b=c=32,409m V_max =

- dla pozostałych torów:

S 60-300-1:9 α=6^o20’25’’ (6,3342) a=b=b^’=16,615m V_max = 40 km/h

S 60-190-1:9 α=6^o20’25’’ (3,8365) a=10,523 b=b^’=16,615m V_max = 40 km/h

Długość wstawek prostych:

- dla torów głównych zasadniczych:

$$W_{1} = \frac{v}{6} = \frac{100}{6} = 16,67 \rightarrow przyjmuje\ W_{1} = 20\ \lbrack m\rbrack$$

- dla pozostałych torów:

$$W_{2} = \frac{v}{6} = \frac{40}{6} \cong 6,667 \rightarrow przyjmuje\ W_{2} = 10\ \lbrack m\rbrack$$

Dane dotyczące położenia w terenie początków rozjazdów:

Rozjazd 1 S 60-1200-1:18,5 :

x₁=0,000[m]

y₁=0,000[m]

Rozjazd 2 S 60-1200-1:18,5 :

x₂=32,409+83,25+32,409=148,07[m]

y₂=-4,500[m]

Rozjazd 3 S 60-1200-1:18,5 :

x₃=x₂+20=168,07 [m]

y₃=-4,500[m]

Rozjazd 4 S 60-1200-1:18,5 :

x₄=x₃+32,409+83,25+32,409=316,14[m]

y₄=0,000[m]

Rozjazd 5 S 60-1200-1:18,5 :

x₅=x₃+32,409+32,409+20=252,89[m]

y₅=-4,500[m]

Rozjazd 6 S 60-300-1:9:

x₆=x₄+20= 336,14 [m]

y₆=0,000[m]

Rozjazd 7 S 60-190-1:9:

x₇=x₆+16,615+(16,615+10)*cos6,3342=382,4[m],

y₇=y₆+26,615*sin6,3342=2,92 [m]

Rozjazd 8 S 60-190-1:9:

x₈=x₇+10,523*cos6,3342+(16,615+10)*cos(6,3342*2)=418,86 [m]

y₈=y₇+10,5203*sin6,3342+(16,615+10)*sin(6,3342*2)=9,918[m]

Rozjazd 9 S 60-300-1:9:

x₉=x₆+16,615+16,615+10=389,37[m]

y₉=0,000 [m]

Rozjazd 10 S 60-190-1:9:

x₁₀=x₇+(10,523+16,615+10)*cos6,3342=455,77[m]

y₁₀=y₇+(10,253+16,651+10)*sin6,3342=7,02 [m]

W celu zmiany rozstawu torów z 4,00 na 4.50 [m] przed głowicą rozjazdową, a także z 4,50 na 14,00 [m] ze względu na peron stosuję łuki odwrotne o promieniu R=4000 [m] bez krzywych przejściowych.