曲线超过、缩短轨计算.doc

PAGE PAGE 20 第一节 曲线超高的计算 一、曲线超高的确定 线路曲线地段，因列车沿曲线运行而产生离心力，车体被向外推甩，外股钢轨承受较大压力，旅客感觉不舒适，离心力过大能影响行车安全 。为抵消离心力作用，需要将外股钢轨抬高，即设置超高 。 设置超高的基本要求：保证两钢轨受力比较均匀；保证旅客有一定的舒适度， 保证行车平稳和安全 。在满足前两项要求的前提下，实现第三项要求是没有问题的 。 1.保证两股钢轨均匀受力条件的超高计算 (1)超高的理论计算 为了平衡离心力而设置超高，使离心力与车辆重量的合力为作用于轨道中心点，从而使两股钢轨所受压力相等 。如下图所示 ,J 与 G 的合力作用于 O 点时，则相应的超高为H，将 g=9.8m/s2 两股钢轨中心距离 1500 mm 代入离心力计算式，则计算超高的理论公式为 H= (2)平均速度的计算 通过一个曲线的列车种类 、列数 、重量和速度各不相同，为了合理地设置超高，在实际计算时，必须综合各种因素，采用平均速度 。在一般条件下，客车速度较高，列车质(重)量较小；货车速度较低，列车质(重)量较大 。考虑列车质(重)量计算出的超高，往往比不考虑列车质 (重)量计算出的超高要小，能使两股钢轨的垂直磨耗比较均匀 。为此采用列车速度平方及列车质(重)量加权平均方法计算平均速度，依此计算设置超高。 VJ= H = 实测各类列车速度，宜在列车按运行图比较正常运行的条件下进行 。为使测得的列车速度具有普遍性，如一昼夜的车次很少，可实测几个昼夜的车速 。每类列车质(重)量为牵引质 (重)量加上机车质(重)量，可由各区段的统计资料中查得，或按列车运行图牵引质(重)量及机车质(重)量计算确定。 在城市地铁里是以每公里通过列数计算的，如“列?公里/公里”来计算通过量的。可从客运部门查来一个阶段如一个月的通过量， 也按这种列车速度平方及列车质(重)量加权平均方法计算出平均速度，并以此设置超高，能使乘客乘坐舒适又安全。 为便于管理，超高 h 按5mm的倍数设置。 2.证旅客舒适条件的超高检算 各次列车是以各不相同的速度通过曲线前，设置的超高不可能使所产生的离心力完全得到平衡，因而普遍存在着超高剩余和超高不足现象 。超高剩余时产生未被平衡向心加速度，超高不足时产生未被平衡离心加速度 。超高剩余部分称为余超高，超高不足部分称为欠超高 。 (1)未被平衡超高与未被平衡加速度 在超高 H 与离心力加速度α相平衡时 H=153α，α= 由此，大约150mm的超高能与 1m/s2 的离心加速度相平衡，亦即未被平衡欠超高或余超高每15mm，相当于未被平衡离心加速度或向心加速度0.1m/s2 。 这样计算是在假定车辆为刚体的条件下进行的，未考虑车辆弹簧装置对未被平衡α 加速度的影响，其计算结果为理论值 。实际上当存在余超高时，车体内侧弹簧压缩相当于增大示被平衡向心加速度；当存在欠超高时，车体外侧弹簧压 缩，相当于增大了未被平衡离心加速度。所以实际的未被平衡加速度，应加弹簧附加系数 20% 左右。 （2）未被平衡超高与旅客舒适度 旅客舒适度是泛指撞车厢里旅客在生理上和心理上的舒适程度，与车辆运动状态、车厢内外环境、座位条件和旅客的身体素质等有关 。而未被平衡越高的影响，是与车辆运动状态有关的主要一项 。感觉舒适程度因人而异，未被平衡欠超高与舒适度的关系，大致如下表所列。 Ho ( mm ) α (m/s2) 多数旅客的舒适程度 60 0.40 和基本感觉不出,意识不到列车在曲线上运行 75 0.50 有感觉,能适应 90 0.60 感觉有横向力,比较容易克服 110 0.73 明显感觉有横向力,但尚能够克服 130 0.87 感觉有较大横向力,需有意识保持平衡,行走困难 150 1.00 感觉有很大横向力、站立不稳,不能行走 按实测最高行车速度检算， 未被平衡欠超高 Ho一般应不大于 75mm, 即要求α值一般保持在不大于 0.5m/s2 的水平 。在特殊情况下Ho不得大于9Omm，即要求在特殊情况α值亦不得大于 0.6m/s2 。 按上例，实测最高行车速度 95km/h, 平均速度为 67.9km/h, 经计算后拟设置超高为 70mm, 对未被平衡欠超高检算如下 : H0=-70=63mm 检算结果，未超过 75mm，不需要调整 。 (3) 最大超高的限制 在曲线上设置的最大超高，必须有所限制 。如设置的超高过大，当列车以低速运行时，会产生巨过大的未被平衡向心加速度，列车的质(重)量偏压在里股钢轨上，加剧里股钢轨的磨耗和压宽出肥边 。如在曲线上行车，车体间内倾斜量也大，易滚易滑的货物可能产生位移，对行车安全不利 。双线和单线的行车条件不同，最大超高的限制亦应有所不同 。双线按上下行分开行车，同一曲线