RU2357035C2 - Railroad and method of its operation (versions) - Google Patents
Railroad and method of its operation (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2357035C2 RU2357035C2 RU2007139171/11A RU2007139171A RU2357035C2 RU 2357035 C2 RU2357035 C2 RU 2357035C2 RU 2007139171/11 A RU2007139171/11 A RU 2007139171/11A RU 2007139171 A RU2007139171 A RU 2007139171A RU 2357035 C2 RU2357035 C2 RU 2357035C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rails
- gap
- railway
- base
- road
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройству железной дороги и может быть использовано при строительстве и ремонте железнодорожных и трамвайных путей, метрополитена, аттракционов.The invention relates to a railroad device and can be used in the construction and repair of railway and tram tracks, subway, attractions.
Известна железная дорога, содержащая состыкованные с зазором рельсы (а.с. СССР 998624, Е01В 2/00, Бюл. №7, опубл. 23.02.83).A well-known railway containing rails docked with a gap (AS USSR 998624, ЕВВ 2/00, Bull. No. 7, publ. 23.02.83).
Ее недостатком является повышенный расход энергии при движении транспортных средств на наклонных участках железной дороги, связанный с подъемом, с необходимостью в области зазора резко, с более сильным (по сравнению с горизонтальным участком дороги) ударом о торец принимающего (последующего) рельса переходить с одного горизонтального уровня на более высокий, с отдающего (предыдущего) рельса на принимающий (последующий) рельс, торец которого находится выше торца предыдущего рельса. При этом повышенные ударные нагрузки испытываются как торцами рельсов, так и колесами транспортных средств, что приводит к быстрому износу рельсов и колес транспортных средств. Возникает более сильный стук колес о торцы вышерасположенных рельсов, что создает дополнительные звуковые ударные нагрузки на пассажиров и окружающую среду.Its disadvantage is the increased energy consumption during the movement of vehicles on inclined sections of the railway associated with the rise, the need for a sharp gap with a stronger (compared with the horizontal section of the road) impact on the end of the receiving (subsequent) rail to switch from one horizontal level to a higher, from the giving (previous) rail to the receiving (subsequent) rail, the end of which is higher than the end of the previous rail. At the same time, increased shock loads are tested both by the ends of the rails and the wheels of the vehicles, which leads to rapid wear of the rails and wheels of the vehicles. There is a stronger knock of wheels on the ends of the upstream rails, which creates additional sound shock loads on passengers and the environment.
При прохождении зазора колесо транспортного средства испытывает знакопеременные вертикальные ускорения, сначала проседает в зазоре (движение вниз), а затем вновь поднимается (движение вверх) и занимает более высокое положение на поверхности катания рельса. При этом наивысшие ударные нагрузки приходятся на головку рельса в области пересечения торца с поверхностью катания рельса.When passing the gap, the vehicle’s wheel experiences alternating vertical accelerations, first sags in the gap (downward movement), and then rises again (upward movement) and occupies a higher position on the rail surface. In this case, the highest shock loads fall on the rail head in the region of the intersection of the end face with the rail rolling surface.
Указанная железная дорога является ближайшим аналогом предлагаемого изобретения.The specified railway is the closest analogue of the invention.
Технический результат изобретения заключается в снижении энергозатрат при движении транспортных средств на наклонных участках с подъемом, уменьшении ударных нагрузок и шума, воздействующего на окружающую среду, повышение комфортности и удобства пассажиров, увеличение сроков эксплуатации железной дороги, трамваев, подвижного железнодорожного состава, вагонов метро, аттракционов.The technical result of the invention is to reduce energy consumption when driving vehicles on inclined sections with a rise, reducing shock loads and noise affecting the environment, increasing the comfort and convenience of passengers, increasing the life of the railway, trams, rolling stock, metro cars, attractions .
Технический результат достигается за счет того, что на железной дороге, содержащей две направляющие рельсовые колеи, образованные состыкованными с зазором рельсами, и, как минимум, один наклонный участок с подъемом, на наклонном участке торцы, по меньшей мере, большинства последующих (принимающих) рельсов выполнены со смещением h в сторону основания (полотна) дороги по сравнению с торцами предыдущих (отдающих) рельсов, находящихся в том же зазоре, при этом h>0.The technical result is achieved due to the fact that on a railway containing two guide rail tracks formed by rails joined with a gap, and at least one inclined section with a rise, at the inclined section the ends of at least most of the subsequent (receiving) rails made with an offset h towards the base (web) of the road compared with the ends of the previous (giving) rails located in the same gap, with h> 0.
На фиг.1 показана железная дорога, вид сверху; на фиг.2 - участок колеи со стыком, вид сбоку.Figure 1 shows the railway, a top view; figure 2 - plot gauge with a joint, side view.
Железная дорога содержит рельсовые колеи 1 и 2, образованные, в том числе, состыкованными с зазором 3 рельсами 4 и 5 и установленными на основании или, что то же самое, полотне железной дороги, находящиеся под углом α к горизонтальной плоскости.The railway contains rail tracks 1 and 2, which are formed, inter alia, by
Торец рельса 4, находящийся в зазоре 3, выполнен на величину h дальше от основания дороги или выше на величину k, чем находящийся в том же зазоре торец рельса 5. При этом h=m·tgα, k=m·sinα, где m - наибольшая величина зазора (теплового).The end of the
Данное условие обеспечивает, по меньшей мере, более плавный накат колеса транспортного средства, движущегося по отдающему (предыдущему) рельсу 4 через зазор 3 на принимающий (последующий) рельс 5. Пунктирной линией показан рельс железной дороги, взятый за прототип.This condition provides at least a smoother rolling of the wheel of the vehicle moving along the giving (previous)
Смещение торцов принимающих рельсов по сравнению с торцами отдающих рельсов на величину h, при этом h=m·tgα, гарантирует условия прохождения зазора, аналогичные условиям прохождения зазора колесами транспортного средства на горизонтальном участке колеи, а h>m·tgα уменьшает или полностью исключает продольную составляющую силы удара колеса транспортного средства о торец рельса.The displacement of the ends of the receiving rails compared to the ends of the giving rails by h, while h = m · tgα, guarantees clearance conditions similar to the conditions for the clearance of the vehicle wheels on a horizontal track, and h> m · tgα reduces or completely eliminates the longitudinal component of the impact force of the vehicle wheel on the end of the rail.
Железная дорога эксплуатируется следующим образом.The railway is operated as follows.
При прохождении колесами транспортного средства по рельсовым колеям 1 и 2 через область рельсового стыка происходит наезд на торец последующего рельса, который, вследствие перепада высот k, характеризуется более плавным и мягким переходом колеса через зазор 3 с рельса 4 на рельс 5. Это происходит потому, что колесо транспортного средства с меньшей силой ударяется о стык последующего (принимающего) рельса, соответственно меньше энергии тратится на разрушение указанного торца последующего рельса, создание дополнительных шумовых нагрузок на окружающую среду, в результате чего выше становится коэффициент полезного действия транспортного средства. Кроме того, во время вынужденной остановки транспортного средства на наклонном участке при подъеме при нахождении колеса в стыке увеличивается сопротивление со стороны торца отдающего рельса движению транспортного средства в обратную сторону (так как центр тяжести колеса не смещен в сторону отдающего рельса), что способствует в данном конкретном случае повышению техники безопасности.When the wheels of the vehicle pass along the rail tracks 1 and 2 through the area of the rail junction, the end of the subsequent rail is hit, which, due to the height difference k, is characterized by a smoother and softer transition of the wheel through the
Для того чтобы полностью исключить продольную составляющую удара колеса транспортного средства о торец принимающего рельса, смещение h в сторону основания (полотна) железной дороги по сравнению с торцами предыдущих (отдающих) рельсов должно соответствовать выражению h≥m·tgα+R(1-cosarcsin m/R), где h - величина смещения, m - наибольшая величина зазора, α - угол наклона основания (полотна) железной дороги относительно горизонтальной плоскости, R - радиус колеса транспортного средства по кругу катания. При этом колесо транспортного средства не будет иметь продольной составляющей силы удара колеса о торец принимающего рельса, а будет плавно «садиться» на его поверхность катания.In order to completely exclude the longitudinal component of the impact of the vehicle’s wheel on the end of the receiving rail, the displacement h towards the base (web) of the railway compared to the ends of the previous (giving) rails should correspond to the expression h≥m · tgα + R (1-cosarcsin m / R), where h is the amount of displacement, m is the largest gap, α is the angle of inclination of the base (web) of the railway relative to the horizontal plane, R is the radius of the vehicle’s wheel in a circle. In this case, the vehicle’s wheel will not have a longitudinal component of the impact force of the wheel on the end of the receiving rail, but will smoothly “sit down” on its rolling surface.
Необходимо учитывать, что значения h будут соответствовать указанным выше только в том случае, если при переходе колес транспортного средства с отдающего рельса через зазор торец отдающего рельса не будет под действием силы тяжести транспортного средства опускаться ниже торца принимающего рельса. В противном случае нужно учитывать дополнительное прижатие (величину дополнительного смещения) 1 отдающего (предыдущего) рельса к полотну железной дороги по сравнению с принимающим (последующим) рельсом и на величину указанного смещения 1 необходимо увеличивать значение h, что приведет к улучшению технического результата.It must be taken into account that the values of h will correspond to the above only if the end of the giving rail does not fall below the end of the receiving rail due to gravity of the vehicle when the wheels of the vehicle move from the giving rail through the gap. Otherwise, it is necessary to take into account the additional pressing (the value of the additional offset) 1 of the giving (previous) rail to the railroad bed in comparison with the receiving (subsequent) rail and increasing the value of h by the value of the indicated offset 1, which will improve the technical result.
При движении через зазор колеса транспортных средств будут накатываться на последующие рельсы сверху, что исключит знакопеременные нагрузки, которые вызываются движением колеса вниз (до середины зазора) и движением вверх (после прохождения середины зазора).When moving through the gap, the wheels of the vehicles will be rolled onto subsequent rails from above, which eliminates alternating loads that are caused by the wheel moving down (to the middle of the gap) and moving up (after passing the middle of the gap).
Способ эксплуатации железной дороги, включающий движение транспортных средств, заключается в том, что движение транспортных средств осуществляется по вышерассмотренной железной дороге, содержащей, как минимум, один наклонный участок с подъемом.The method of operation of the railway, including the movement of vehicles, is that the movement of vehicles is carried out on the above railway, containing at least one inclined section with a rise.
В качестве варианта рассмотрим железную дорогу, содержащую две направляющие рельсовые колеи, образованные состыкованными с зазором рельсами, и, как минимум, один горизонтальный участок, отличающуюся тем, что на горизонтальном участке торцы, по меньшей мере, большинство последующих (принимающих) рельсов выполнены со смещением h в сторону основания дороги по сравнению с торцами предыдущих (отдающих) рельсов, находящихся в том же зазоре, при этом h>0.As an option, we consider a railway containing two guide rail tracks formed by rails joined with a gap, and at least one horizontal section, characterized in that at the horizontal section the ends, at least most of the subsequent (receiving) rails are offset h towards the base of the road compared with the ends of the previous (giving) rails located in the same gap, with h> 0.
Так как речь идет о горизонтальном участке, то величина h будет определяться из соотношения h≥R(1-cosarcsin m/R), где h - величина смещения, m - наибольшая величина зазора, R - радиус колеса транспортного средства по кругу катания.Since this is a horizontal section, the value of h will be determined from the relation h≥R (1-cosarcsin m / R), where h is the displacement value, m is the largest clearance value, R is the radius of the vehicle’s wheel in the driving circle.
Если учитывать прогибание (смещение) торца предыдущего (отдающего) рельса по сравнению с торцом последующего (принимающего) рельса в момент перехода через зазор, когда колесо транспортного средства еще не коснулось торца принимающего (последующего) рельса, то необходимо, чтобы большинство последующих (принимающих) рельсов были выполнены с дополнительным смещением 1 в сторону основания дороги по сравнению с торцами предыдущих (отдающих) рельсов, находящихся в том же зазоре, при этом 1 должно определяется опытным путем, так как зависит от характеристик полотна (основания) дороги и соединения рельсов в области стыка.If we take into account the deflection (shift) of the end of the previous (giving) rail compared to the end of the subsequent (receiving) rail at the moment of passing through the gap when the vehicle’s wheel has not yet touched the end of the receiving (subsequent) rail, then it is necessary that most of the subsequent (receiving) rails were made with an additional offset of 1 towards the base of the road compared with the ends of the previous (giving) rails located in the same gap, while 1 should be determined empirically, since it depends on akteristik web (base) of the road and rail connections in the splice.
Способ эксплуатации железной дороги, включающий движение по ней транспортных средств, отличается тем, что движение транспортных средств осуществляется по железной дороге, рассмотренной выше.The method of operation of the railway, including the movement of vehicles on it, is characterized in that the movement of vehicles is carried out on the railway, discussed above.
Реализация предложенного технического решения, при всей его, казалось бы незначительности (слишком малы величины h и α), значительно уменьшит количество сколов на торцах принимающих рельсов, сократит разрушение колес, уменьшит силу удара, приведет к экономии энергозатрат при преодолении транспортным средством подъемов. Указанное следует из того очевидного факта, что полностью исчезнет режущее воздействие на колесо со стороны кромки рельса (плоский предмет не оказывает режущего воздействия), и вся энергия будет тратиться на преодоление сопротивления поверхности катания рельсов и подъем на более высокую высоту.The implementation of the proposed technical solution, with all its seemingly insignificance (the values of h and α are too small), will significantly reduce the number of chips at the ends of the receiving rails, reduce the destruction of the wheels, reduce the impact force, and will save energy when the vehicle overcomes lifts. The above follows from the obvious fact that the cutting effect on the wheel from the side of the rail edge will completely disappear (a flat object does not have a cutting effect), and all the energy will be spent on overcoming the resistance of the rolling surface of the rails and climbing to a higher height.
Снижение звуковых ударных нагрузок также сократит расход энергии, необходимый для их создания, и благоприятно скажется на здоровье пассажиров, окажет менее негативное влияние на окружающую среду.Reducing sound shock loads will also reduce the energy consumption required to create them, and will have a beneficial effect on the health of passengers, and have a less negative impact on the environment.
Данное техническое решение особенно актуально в условиях появления частных железных дорог, конкурирующих между собой за предоставление больших удобств пассажирам и снижение энергозатрат на транспортные средства и железную дорогу, увеличение сроков службы рельсового пути, трамваев, подвижного железнодорожного состава, вагонов метро.This technical solution is especially relevant in the context of the emergence of private railways competing among themselves for providing greater convenience to passengers and reducing energy costs for vehicles and the railway, increasing the service life of rail tracks, trams, rolling stock, and metro cars.
Оно может найти применение в городских условиях при прокладке трамвайных путей или строительстве метрополитена, при создании и эксплуатации аттракционов, в том числе «американских горок».It can find application in urban conditions when laying tram tracks or building a subway, when creating and operating attractions, including a roller coaster.
Предложенное техническое решение промышленно применимо, в уровне техники не обнаружено и явным образом из него не следует.The proposed technical solution is industrially applicable; it has not been found in the prior art and does not explicitly follow from it.
Claims (9)
где h - величина смещения;
m - наибольшая величина зазора;
α - угол наклона основания (полотна) железной дороги к горизонтальной плоскости.2. The railway according to claim 1, characterized in that h≥m · tgα,
where h is the amount of displacement;
m is the largest gap;
α is the angle of inclination of the base (web) of the railway to a horizontal plane.
m - наибольшая величина зазора;
α - угол наклона основания (полотна) железной дороги относительно горизонтальной плоскости;
R - радиус колеса транспортного средства по кругу катания.3. The railway according to claim 1, characterized in that h≥m · tgα + R (1-cosarcsinm / R), where h is the offset value;
m is the largest gap;
α is the angle of inclination of the base (web) of the railway relative to the horizontal plane;
R is the radius of the vehicle’s wheel in a driving circle.
m - наибольшая величина зазора;
R - радиус колеса транспортного средства по кругу катания.7. The railway according to claim 6, characterized in that h≥R (1-cosarcsinm / R), where h is the offset value;
m is the largest gap;
R is the radius of the vehicle’s wheel in a driving circle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007139171/11A RU2357035C2 (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Railroad and method of its operation (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007139171/11A RU2357035C2 (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Railroad and method of its operation (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007139171A RU2007139171A (en) | 2008-03-27 |
| RU2357035C2 true RU2357035C2 (en) | 2009-05-27 |
Family
ID=41023706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007139171/11A RU2357035C2 (en) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | Railroad and method of its operation (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2357035C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1331934A1 (en) * | 1985-08-27 | 1987-08-23 | Научно-Исследовательский Институт Мостов | Joint of bridge roadway plate with beams of span structure |
| SU1346721A1 (en) * | 1985-09-04 | 1987-10-23 | Научно-Исследовательский Институт Мостов | Joint of bridge roadway slab with beams of span structure |
| RU2086408C1 (en) * | 1994-09-05 | 1997-08-10 | Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов | Circular saw |
| RU2178101C1 (en) * | 2000-04-17 | 2002-01-10 | Закрытое акционерное общество "Тольяттинский завод автоагрегатов" | Turbine bushing |
-
2007
- 2007-10-22 RU RU2007139171/11A patent/RU2357035C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1331934A1 (en) * | 1985-08-27 | 1987-08-23 | Научно-Исследовательский Институт Мостов | Joint of bridge roadway plate with beams of span structure |
| SU1346721A1 (en) * | 1985-09-04 | 1987-10-23 | Научно-Исследовательский Институт Мостов | Joint of bridge roadway slab with beams of span structure |
| RU2086408C1 (en) * | 1994-09-05 | 1997-08-10 | Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов | Circular saw |
| RU2178101C1 (en) * | 2000-04-17 | 2002-01-10 | Закрытое акционерное общество "Тольяттинский завод автоагрегатов" | Turbine bushing |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. № ПБ-10-14-92, утвержденные Гостехнадзором России 30.12.1992, Приложение 7 к ст.4.15.7. Требования к устройству и безопасной эксплуатации рельсовых путей козловых кранов. РД 10-117-95, утвержденные постановлением Госгортехнадзора России 08.08.1995, № 41, приложение 7, таблицы п.7.1 и п.7.2. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007139171A (en) | 2008-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2025502975A (en) | Motion Mechanism of Steel Rail Railway and Steel Wheel Vehicle | |
| CN103790080B (en) | City rail wheel guard rail device and installation method thereof | |
| CN102787535A (en) | Travelling support for flexible turnout beam section of straddle-type monorail traffic track | |
| CN108486965A (en) | Track line switch area frog structure | |
| KR20160127280A (en) | sturcture of railway for mountain railways | |
| RU2357035C2 (en) | Railroad and method of its operation (versions) | |
| JP4914003B2 (en) | Orbit structure | |
| CN102190005B (en) | Intermediate track and auxiliary equipment transportation system | |
| JP2008297898A (en) | Railroad vehicle fall prevention structure | |
| JP5840276B1 (en) | Railway vehicle departure prevention device | |
| JP2006315518A (en) | Vehicle derailment departure prevention device | |
| RU2382843C2 (en) | Rail road and method of its operation | |
| JP2005076392A (en) | Railroad vehicle fall prevention structure | |
| RU2435894C2 (en) | Rail road and method of its operation | |
| KR102317892B1 (en) | supplementary rail device | |
| RU2378436C2 (en) | Rail road with single-sided traffic and method of its operation | |
| CN109532904B (en) | Rail vehicle | |
| RU2400588C2 (en) | Railway and method of its operation | |
| JP7018798B2 (en) | Railroad vehicle double track device | |
| RU2382130C2 (en) | One-way traffic railway and method of its operation | |
| RU223655U1 (en) | Turnout cross with continuous rolling surface | |
| CN205205638U (en) | A double -line letter U roof beam for inter -city railway | |
| CN105882682B (en) | Rub obstruction formula sky rail train stopper | |
| RU2357034C2 (en) | Joint bar (versions) and method of its application | |
| RU2366773C2 (en) | Railway road and method for its operation |