Jump to content

Минимальный радиус поворота железной дороги

Радиус 90 футов (27,43 м) на возвышении 4 фута 8 + 1 2 дюйма ( 1435 мм ) стандартной колеи Чикаго «L» . места для более длинных радиусов. улиц Над этим перекрестком на перекрестке на Уэллс и Лейк улиц пересечении в северо-западном углу петли нет

Минимальный радиус кривой железной дороги — это наименьший допустимый расчетный радиус осевой линии железнодорожных путей при определенных условиях. Он оказывает важное влияние на затраты на строительство и эксплуатационные расходы и в сочетании с виражем (разницей в высоте двух рельсов) в случае железнодорожных путей определяет максимальную безопасную скорость на повороте. Минимальный радиус поворота является одним из параметров проектирования железнодорожного транспорта. [1] а также трамваи ; [2] На монорельсовые дороги и автоматизированные направляющие также распространяется минимальный радиус.

Первой настоящей железной дорогой была Ливерпульско-Манчестерская железная дорога , открывшаяся в 1830 году. Как и трамвайные дороги, предшествовавшие ей более ста лет, L&M имела пологие изгибы и уклоны . Причинами таких пологих поворотов является недостаточная прочность пути, который мог бы перевернуться, если бы повороты были слишком крутыми, что привело бы к сходу с рельсов. Чем плавнее повороты, тем лучше обзор, что повышает безопасность за счет повышения осведомленности о ситуации. Самые ранние рельсы изготавливались из коротких отрезков кованого железа . [ нужна ссылка ] который не гнётся, как более поздние стальные рельсы, появившиеся в 1850-х годах.

Факторы, влияющие на минимальный радиус кривой

[ редактировать ]

Минимальный радиус кривизны железных дорог определяется рабочей скоростью и механической способностью подвижного состава приспосабливаться к кривизне. В Северной Америке оборудование для неограниченного обмена между железнодорожными компаниями рассчитано на радиус 288 футов (87,8 м), но обычно как минимум используется радиус 410 футов (125,0 м), поскольку некоторые грузовые перевозки (грузовые вагоны) ) регулируются специальным соглашением между железными дорогами, которые не могут принимать более резкий поворот. Для обработки длинных грузовых поездов предпочтительным является радиус минимум 574 фута (175,0 м). [3]

Самые крутые повороты, как правило, происходят на самых узких узкоколейных железных дорогах, где почти все оборудование пропорционально меньше. [4] Но стандартная колея также может иметь крутые повороты, если для этого построен подвижной состав, что, однако, лишает стандартизации преимущества стандартной колеи. Трамваи могут иметь радиус поворота менее 100 футов (30,5 м).

Паровозы

[ редактировать ]

По мере роста потребности в более мощных паровозах росла и потребность в большем количестве ведущих колес на более длинной фиксированной колесной базе. Но длинная колесная база плохо справляется с поворотами небольшого радиуса. Различные типы сочлененных локомотивов (например, Mallet , Garratt , Meyer & Fairlie ) были разработаны, чтобы избежать необходимости эксплуатировать несколько локомотивов с несколькими бригадами.

У более поздних дизельных и электровозов нет проблем с колесной базой, поскольку они имеют гибкие тележки , а также могут легко эксплуатироваться несколькими бригадами.

Не все муфты подходят для очень коротких радиусов. Это особенно справедливо в отношении европейских буферов и цепных сцепок , в которых буферы увеличивают длину кузова вагона. Для линии с максимальной скоростью 60 км/ч (37 миль в час) буферно-цепные сцепки увеличивают минимальный радиус примерно до 150 м (164 ярда; 492 фута). Поскольку узкоколейные железные дороги , трамваи и системы скоростного транспорта обычно не пересекаются с магистральными железными дорогами, на некоторых типах железных дорог в Европе часто используются безбуферные центральные сцепки и они строятся в соответствии с более жесткими стандартами.

Длина поездов

[ редактировать ]

Длинный тяжелый грузовой поезд, особенно с вагонами смешанной загрузки, может испытывать затруднения на поворотах короткого радиуса, поскольку силы тягового устройства могут срывать с рельсов промежуточные вагоны. Общие решения включают в себя:

  • сортировочный свет и пустые вагоны в хвосте поезда
  • промежуточные локомотивы, в том числе с дистанционным управлением
  • кривые замедления
  • пониженные скорости
  • уменьшен кант (вираж) за счет скорых пассажирских поездов
  • больше, короткие поезда
  • выравнивание загрузки вагонов (часто применяется в единичных поездах )
  • лучшая подготовка водителей
  • органы управления движением, которые отображают силы буксировки
  • Пневматические тормоза с электронным управлением

Аналогичная проблема возникает при резких изменениях уклонов (вертикальных кривых).

Скорость и наклон

[ редактировать ]

Когда тяжелый поезд на скорости проходит поворот, реактивная центробежная сила может вызвать негативные последствия: пассажиры и груз могут испытывать неприятные воздействия, внутренние и внешние рельсы будут изнашиваться неравномерно, а недостаточно закрепленные пути могут сдвинуться с места. [ сомнительно обсудить ] Чтобы противостоять этому, косяк используется (вираж). В идеале поезд должен быть наклонен так, чтобы результирующая сила действовала вертикально вниз через нижнюю часть поезда, чтобы колеса, путь, поезд и пассажиры практически не ощущали боковую силу («вниз» и «вбок» даны по отношению к плоскость пути и поезда). Некоторые поезда способны наклоняться , чтобы усилить этот эффект и обеспечить комфорт пассажиров. Поскольку грузовые и пассажирские поезда движутся с разной скоростью, бруст не может быть идеальным для обоих типов железнодорожного движения.

Зависимость между скоростью и наклоном можно рассчитать математически. Начнем с формулы уравновешивающей центростремительной силы : θ — угол, на который поезд наклоняется из-за наклона, r — радиус поворота в метрах, v — скорость в метрах в секунду, а g стандартная сила тяжести , примерно равна 9,81 м/с²:

Перестановка r дает:

Геометрически tan θ может быть выражен (с использованием приближения малого угла ) через ширину колеи G , наклон h a и недостаток наклона h b , все в миллиметрах:

Это приближение для tan θ дает:

В этой таблице приведены примеры радиусов кривых. Значения, используемые при строительстве высокоскоростных железных дорог, различаются и зависят от желаемого уровня износа и безопасности.

Радиус кривой 120 км/ч; 74 миль в час
(33 м/с)
200 км/ч; 130 миль в час
(56 м/с)
250 км/ч; 150 миль в час
(69 м/с)
300 км/ч; 190 миль в час
(83 м/с)
350 км/ч; 220 миль в час
(97 м/с)
400 км/ч; 250 миль в час
(111 м/с)
Бант 160 мм (6,3 дюйма),
дефицит бруса 100 мм (3,9 дюйма),
никаких опрокидывающихся поездов
630 м (2070 футов) 1800 м (5900 футов) 2800 м (9200 футов) 4000 м (13000 футов) 5400 м (17700 футов) 7000 м (23000 футов)
Бант 160 мм (6,3 дюйма),
дефицит бруса 200 мм (7,9 дюйма),
с опрокидывающимися поездами
450 м (1480 футов) 1300 м (4300 футов) 2000 м (6600 футов) для этих скоростей опрокидывающиеся поезда не планируются

Трамваи обычно не имеют наклона из-за низких скоростей. Вместо этого они используют внешние канавки рельсов в качестве ориентира на крутых поворотах.

Кривые перехода

[ редактировать ]

Кривая не должна сразу становиться прямой, а должна постепенно увеличиваться в радиусе с течением времени (расстояние около 40–80 м для линии с максимальной скоростью около 100 км/ч). Еще хуже, чем кривые без перехода, являются обратные кривые без промежуточного прямого пути. Вираж . также должен быть переходным Более высокие скорости требуют более длительных переходов.

Вертикальные кривые

[ редактировать ]

Когда поезд преодолевает поворот, сила, действующая на путь, меняется. Слишком крутой поворот «гребня» может привести к тому, что поезд сойдет с пути и упадет под него; слишком узкий «корыто», и поезд упадет на рельсы и повредит их. Точнее, опорная сила R, действующая на путь поезда, как функция радиуса кривой r , массы поезда m и скорости v , определяется выражением

второй член положителен для впадин и отрицателен для гребней. Для комфорта пассажиров соотношение ускорения свободного падения g к центростремительному ускорению v 2 /r должен быть как можно меньшим, иначе пассажиры почувствуют большие изменения в своем весе.

Поскольку поезда не могут подниматься по крутым склонам, им практически не приходится преодолевать значительные вертикальные повороты. Однако высокоскоростные поезда обладают достаточной мощностью, поэтому крутые склоны предпочтительнее пониженной скорости, необходимой для прохождения горизонтальных поворотов вокруг препятствий, или более высоких затрат на строительство, необходимых для прокладки туннелей или мостов через них. High Speed ​​1 (раздел 2) в Великобритании имеет минимальный радиус вертикальной кривой 10 000 м (32 808 футов). [6] и High Speed ​​2 с более высокой скоростью 400 км/ч (250 миль в час) предусматривает гораздо больший радиус - 56 000 м (183 727 футов). [7] В обоих этих случаях наблюдаемое изменение веса составляет менее 7%.

Железнодорожные вагоны также рискуют получить низкий зазор на вершинах узких гребней.

Проблемные кривые

[ редактировать ]

Список выбранных минимальных радиусов кривой

[ редактировать ]
Радиус Расположение Измерять Примечания
8000 м (26 247 футов) Япония Н/Д ( маглев ) Тюо Синкансэн (505 км/ч [314 миль в час])
7000 м (22 966 футов) Сеть высокоскоростных железных дорог Китая 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) 350 км/ч [220 миль/ч]
5500 м (18045 футов) 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) 250–300 км/ч [160–190 миль в час]
4000 м (13 123 футов) 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) 300 км/ч [190 миль/ч]
3500 м (11 483 футов) 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) 200–250 км/ч [120–160 миль в час]
2000 м (6562 фута) 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) 200 км/ч [120 миль/ч]
1200 м (3937 футов) Африка 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Типично для среднескоростных железных дорог (120 км/ч [75 миль в час]) Пассажирский
1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Типично для среднескоростных железных дорог (80 км/ч [50 миль в час]) Грузовые перевозки
800 м (2625 футов) 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Типично для среднескоростных железных дорог (120 км/ч [75 миль в час]) Пассажирский
800 м (2625 футов) 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Типично для среднескоростных железных дорог (80 км/ч [50 миль в час]) Грузовые перевозки
250 м (820 футов) ДРКонго Железная дорога Матади – Киншаса 1067 мм ( 3 фута 6 дюймов ) Отклоненная линия на 1067 мм ( 3 фута 6 дюймов ).
240 м (787 футов) Пограничный цикл 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) 5000 длинных тонн (5100 т ; 5600 коротких тонн ) - 1500 м (4921 фут)
200 м (656 футов) Станция Уолстонкрафт, Сидней 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма )
200 м (656 футов) Хомбушский треугольник 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) 5000 длинных тонн (5100 т ; 5600 коротких тонн ) - 1500 м (4921 фут)
190 м (623 фута) Турция [4] 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма )
175 м (574 футов 1 + 3 дюйма ) Индийские железные дороги 1676 мм ( 5 футов 6 дюймов )
Североамериканская железнодорожная сеть 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Предпочтительный минимум на грузовых магистральных линиях
160 м (525 футов) Литгоу Зигзаг 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) 40 км/ч
125 м (410 футов 1 + 1 дюйма ) Североамериканская железнодорожная сеть 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Минимальный радиус для общего обслуживания
120 м (390 футов) [9] Скоростной транспорт в районе залива 1676 мм ( 5 футов 6 дюймов )
100 м (328 футов) Батлоу, Новый Южный Уэльс 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Подвижной состав ограничен 500 длинными тоннами (510 тонн ; 560 коротких тонн ) и 300 м (984 фута) - ограничен NSW Z19 класса 0-6-0. паровозами
95 м (312 футов) Ньюмаркет, Новая Зеландия 1067 мм ( 3 фута 6 дюймов ) Очень тяжелые бетонные шпалы [10]
87,8 м (288 футов 11 16 дюймов) Североамериканская железнодорожная сеть 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Абсолютный минимальный радиус; не на линии для общего обслуживания
85 м (279 футов) Виндбергская железная дорога ( de: Windbergbahn ) 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) (между Фрайталь -Биркигт и Дрезден -Гиттерзее) - ограничения по колесной базе
80 м (262 фута) Квинслендские железные дороги 1067 мм ( 3 фута 6 дюймов ) Центральная линия между Богантунганом и Ханнэмс-Гэп
70 м (230 футов) JFK Эйртрейн 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма )
68,6 м (225 футов 13 дюйма ) Вашингтон Метро [11] фута 8 + 1 ⁄ дюйма ( 4 1429 мм )
61 м (200 футов) лондонского метрополитена Центральная линия 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) (между Белым городом и Шепердс-Буш)
50 м (160 футов) Кривая Готэма 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Железная дорога Кромфорд и Хай-Пик , Дербишир , Англия, до 1967 года.
Железная дорога Матади-Киншаса 762 мм ( 2 фута 6 дюймов ) оригинальная линия длиной 762 мм ( 2 фута 6 дюймов ).
Валлийская горная железная дорога 600 мм ( 1 фут 11 + 5 8 дюймов )
45 м (148 футов) Бернина железная дорога 1000 мм ( 3 фута 3 + 3 8 дюймов )
40 м (131 фут) Валлийская горная железная дорога 600 мм ( 1 фут 11 + 5 8 дюймов ) на исходной линии в Бедгелерте
Викторианская узкоколейка 762 мм ( 2 фута 6 дюймов ) 16 км/ч или 10 миль в час на поворотах ( 32 км/ч или 20 миль в час на прямой)
37,47 м или 122 фута 11 + 3 16 дюймов (48 °) Калка-Шимла железная дорога 762 мм ( 2 фута 6 дюймов )
30 м (98 футов) Метромовер Н/Д (монорельс) транспорт с резиновыми колесами и монорельсовой направляющей в центре города Легкорельсовый . [12]
29 м (95 футов) Метро Нью-Йорка 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) [13]
27 м (89 футов) Чикаго 'L' 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма )
25 м (82 фута) Сиднейский паромоторный трамвай
0-4-0
1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Перевозка 3 прицепов
22 м (72 фута) Варшавская пригородная железная дорога 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Пути депо в Гродзиске-Мазовецком, Польша [14]
21,2 м (69 футов 6 + 5 8 дюймов) Дарджилинг-Гималайская железная дорога 610 мм ( 2 фута ) Самые крутые кривые изначально были 13,7 м (44 фута 11 + 3 8 дюймов) [15]
18,25 м (59 футов 10 + 1 2 дюйма) Матеран Хилл Железная дорога 610 мм ( 2 фута ) 1 из 20 (5%); 8 км/ч или 5 миль/ч на повороте; 20 км/ч или 12 миль/ч по прямой
15,24 м (50 футов 0 дюймов) Трамваи в Новом Орлеане [16] 1588 мм ( 5 футов 2 + 1 2 дюйма ) Налоговая служба
8,53 м (27 футов 11 + 13 16 дюймов) 1588 мм ( 5 футов 2 + 1 2 дюйма ) Дворовые дорожки
13,11 м (43 фута 1 / 8 дюйма) Муниципальная железная дорога Сан-Франциско 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма ) Легкорельсовый транспорт, бывший трамвай
10,973 м (36 футов 0 дюймов) Система трамвая Торонто 1495 мм ( 4 фута 10 + 7 8 дюймов )
10,67 м (35 футов 1 / 16 дюймов) Тонтон Трамвай 1067 мм ( 3 фута 6 дюймов )
10,058 м (33 фута 0 дюймов) Бостонская зеленая линия 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма )
10,06 м (33 фута 1 / 16 дюйма) Ньюаркский легкорельсовый транспорт 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 2 дюйма )
4,9 м (16 футов 15 16 дюймов) Чикагская туннельная компания 610 мм ( 2 фута ) 6,1 м (20 футов 3 дюйма ) в гранд-юнионах . Не используется.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ «Путеводитель по вагонам» . World Trade Ref – ваш универсальный ресурс торговой информации . Архивировано из оригинала 31 октября 2011 г.
  2. ^ «Канадский легкорельсовый транспорт (CLRV) — Транзит Торонто — Содержание» . www.transistoronto.ca .
  3. ^ Циглер, Ханс-Иоахим (28 октября 2005 г.). «Итоги истории железных дорог» . Маршрут Шаста: соединяющий Орегон и Калифорнию пассажирской железной дорогой . п. 13 . Проверено 5 декабря 2018 г.
  4. ^ Jump up to: а б Мировые железные дороги Джейн , 1995–1996, стр. 728.
  5. ^ «Метровая калибровка Бейера-Гаррата 4-8-4 + 4-8-4» . www.garrattmaker.com .
  6. ^ http://www.whatdotheyknow.com/request/24986/response/79568/attach/3/HS1%20Section%202%20Register%20of%20Infrastructure.pdf - страница 19
  7. ^ http://highspeedrail.dft.gov.uk/sites/highspeedrail.dft.gov.uk/files/hs2-route-engineering.pdf - страница 4.
  8. ^ История австралийских железных дорог , сентябрь 2008 г., стр. 291.
  9. ^ Пол Гарбутт (1997). «Факты и цифры». Мировые системы метрополитена . Столичный транспорт. стр. 130–131. ISBN  1-85414-191-0 .
  10. ^ Railway Gazette International , март 2012 г., стр. 23.
  11. ^ «Краткий обзор WMATA - Уровень производительности железнодорожных вагонов для проектирования и моделирования» (PDF) . ВМАТА. 13 октября 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 14 января 2016 года . Проверено 15 октября 2014 г.
  12. ^ «Исследование расширения системы Metromover» (PDF) . Майами-Дейд МПО. Сентябрь 2014 г. Архивировано из оригинала (PDF) 14 февраля 2015 г. Проверено 13 февраля 2015 г.
  13. ^ Railway Gazette International , июль 2012 г., стр. 18.
  14. ^ «Характеристики линии» [Параметры линии]. ВКД (на польском языке).
  15. ^ Поезда: Ранние годы, стр. 51, HF Ullmann, Getty Images, ISBN   978-3833-16183-4
  16. ^ Легкорельсовый транспорт теперь трамвай RTA Нового Орлеана / Бруквилля
  17. ^ Суперэвация
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e728941e470acb62ed57b12ed70b2738__1719049920
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e7/38/e728941e470acb62ed57b12ed70b2738.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Minimum railway curve radius - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)