曲线作业（通用3篇）
曲线作业 篇1
0引言
两轴动车是铁路工务、工程、供电等部门使用较多的一种小型专用内燃机车, 如轨道车、接触网作业车等速度低于120km/h的小型机车多以两轴动车形式出现。太原机车车辆厂目前所开发研制的TY07型接触网作业车即是两轴动车, 该车采用了较先进的传动方式及新颖独特的总体布置方案, 因此在车长、车宽、轴距等重要尺寸的选择上要求与国内原有车型有所不同。保证所选定的这些尺寸能满足机车在通过所要求的最小半径曲线时车体端部和中部都不超出机车限界, 这是进行总体方案选择时首要解决的问题。
由于两轴车的几何曲线通过情况与转向架式多轴机车有所不同, 而有关两轴车的分析和计算在现有的资料中没有例子可供参考, 因此, 本文参照现有教材中对转向架式机车几何曲线通过的分析方法, 对TY07型接触网作业车进行几何曲线通过分析, 并由此得出应用公式及使用方法, 供TY07型接触网作业车设计使用。
1TY07型接触网作业车几何曲线通过分析
1.1 几何曲线通过分析计算的依据
如图1所示, 求弦长为2x的弦AB的矢高y。根据几何定理知:
undefined。 (1)
其中:r为圆的半径。
将undefined按牛顿二项式展开, 代入式 (1) 得:
undefined。 (2)
略去微值undefined等项, 得:
undefined。 (3)
式 (3) 即为以下分析的基本数学依据。
1.2 车体中部的几何曲线通过分析
当TY07型接触网作业车在曲线上处于最大偏斜位 (即前轮贴靠外轨, 后轮贴靠内轨) 时, 其车体中部有可能超越内轨内侧的机车限界, 且当轴距增大时超限的可能性也随之增大;若机车在最大偏斜位时车体中部不超限, 则它在最大外移位 (即前、后轮均贴靠外轨) 时也就不会出现车体中部超限的情况。为此可根据已知的机车限界反推在几何曲线半径为R的曲线上, 某一车宽的两轴车处于最大偏斜位时所允许的最大轴距, 以便为轴距的选择提供依据。
根据机车几何曲线通过图示法所作的规定, 将以直线AB所代表的两轴车及曲线绘成如图2所示曲线。图中C、D为两个轮对, 轨距为Δ+σ (Δ+σ实际为轮轨全间隙) , AB为不计车宽的车体纵向轴线。为了分析简单, 这里将3mm左右的轮对横动量忽略不计。
根据式 (3) , 对于外轨上的C点, 有:
undefined。 (4)
因为R外undefined, 所以undefined。由此得出:
undefined。 (5)
其中:σ为直线上钢轨内侧与轮缘外侧的全间隙;R为轨道中心的半径值。
同样, 对于内轨上的D点, 有:
undefined。 (6)
因为R内undefined, 所以undefined。由此得出:
undefined。 (7)
其中:Δ为曲线上的内轨加宽量。
车体中部在曲线上不超越内侧限界的条件为:
undefined或undefined。 (8)
其中:W为机车宽度限界;H为车体宽度。
假设车体中部所处的位置为超越限界的临界状态, 则有:
undefined。 (9)
undefined。 (10)
根据已知条件求出Y1和Y2, 代入式 (5) 、式 (7) , 即可求得轴距与车宽的关系式。目前, 一般情况下要求两轴车能通过的最小曲线半径为Rmin=100m。根据铁路技术规范, 机车宽度限界W=3 260mm;σ=16mm;当R<350m时, Δ=15mm。
将这些已知数据代入式 (9) 、式 (10) 得:
undefined。 (11)
undefined。 (12)
将式 (11) 、式 (12) 代入式 (5) 、式 (7) 得:
undefined。 (13)
undefined。 (14)
所以, 允许的最大轴距为:
undefined。 (15)
因此, 对于要求通过R=100m的两轴车, 当选定一个车宽值H后, 即可将其代入式 (15) 得出允许的最大轴距值xmax, 当最后选定的轴距x
当选定车宽H=3 000mm时, 由式 (15) 求得xmax=9 879mm, 则在小于此值的范围内选取轴距都将是安全的。TY07型接触网作业车车宽为3 000mm, 选取轴距为5 000mm, 远小于9 879mm, 因此该车在线路上运行是安全的。
1.3 车体端部的几何曲线通过分析
首先假定所研究的两轴车是两端对称布置的。由于TY07型接触网作业车在曲线上处于最大外移位时可以较容易地通过前述数学模型进行分析求解, 因此首先分析两轴车在最大外移位时车体纵轴线上任一端点A对外轨的偏移量, 然后通过误差分析来判断和修正机车处于最大偏斜位时的情况。为了分析简单, 这里将车轴横动量忽略不计。
图3为车体端部几何曲线通过分析图, 其中, undefined, 因为undefined, 所以:
undefined。 (16)
其中:R可以认为与最小曲线半径Rmin相等;xA为车体轴线上端点A的转心距;xC为轴距之半。
车体端部在曲线上不超越外侧限界的条件为:
undefined。
即undefined。 (17)
将式 (17) 代入式 (16) , 得:
undefined。 (18)
式 (18) 取等于号时求得的xA值即为机车端部超越外侧限界时车体长度之半的临界值, 只要使实际选取值小于该临界值, 即可保证车体端部的曲线通过安全。
在TY07型接触网作业车的设计中, 可以应用式 (18) 进行结构方案的选择。一般来说, 车宽是个变化不大的值, 首先选定一个车宽值后, 可以将车长与轴距的关系列表, 以便在允许的选值范围内确定机车的结构参数。
当选定车宽H=3 000mm时, 由式 (18) 求得undefined, 根据此式求得的TY07型接触网作业车车长与轴距的对应值见表1。
mm
根据表1中所列的数据, 即可进行轴距和车体长度的选择, 并可大致了解所选方案的几何曲线通过情况。
TY07型接触网作业车车宽为3 000mm, 轴距为5 000mm, 根据设计需要, 我们选择了车长9 500mm, 比允许值小1 572mm, 因此车的端部在通过Rmin=100m的曲线时是安全的。
由以上方法得出的数据是车体处于最大外移位时的结果, 当车体处于最大偏斜位时, 可以认为车体是以C点为轴, 由位置ABCD转到A′B′CD′, 如图4所示, 其转动的角度为:
undefined。
因此在A点产生的偏移量误差约为:
undefined。
根据表1中的数据将YA′的对应值列于表2中。由表2可见, 简化分析法所造成的车体端部对外轨的偏移量误差很小, 可忽略不计。
2结论
在TY07型接触网作业车设计过程中, 可根据式 (15) 进行车宽和轴距的初步选择, 然后根据式 (18) 并按表1选择车体长度, 必要时需重新选择车宽和轴距直到全部满足要求。
需要说明的是, 在以上的计算中并未按一般机车曲线通过校验那样将W按建筑接近限界取值, 而是将W按机车车辆限界作适当放大来取值的, 这主要是考虑了TY07型接触网作业车的使用特点。按照用户提出的要求, TY07型接触网作业车外部结构设计应考虑该车能在非正式开通的线路上施工作业, 考虑到新线建设施工中在建筑接近限界内有堆放石料等建筑材料的可能性, 因此根据机车车辆限界取值作为几何曲线通过的宽度限界较好地满足了这一要求。如果所设计的TY07型接触网作业车不考虑在非正式开通线路上使用, 则W的取值可按建筑接近限界规定, 这样表1中计算出的车长2xA的数值将会更大一些。
摘要：TY 07型接触网作业车在车长、车宽、轴距等重要尺寸的选择上与国内原有车型的要求有所不同, 保证所选定的这些尺寸能满足机车在通过所要求的最小半径曲线时车体端部和中部都不超出机车限界, 这是进行总体方案选择时首要解决的问题, 为此提出了一种几何曲线通过计算的新方法。
关键词：作业车,几何曲线,机车限界
参考文献
[1]徐灏.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社, 1992.
[2]孙竹生.内燃机车总体及走行部[M].北京:中国铁道出版社, 1995.
[3]唐经世.工程机械[M].北京:中国铁道出版社, 1998.
[4]龚积球, 张定贤.轮轨间的粘者与滑动[M].北京:中国铁道出版社, 1986.
曲线作业 篇2
RM-80型清筛机作业中的曲线内移分析
对RM-80型清筛机在曲线地段作业时存在的.问题进行了分析,并提出了预防措施.
作 者：刘睿 Liu Rui 作者单位：呼和浩特铁路局呼和浩特工务机械段,内蒙古,呼和浩特,010051刊 名：铁道机车车辆工人英文刊名：RAILWAY LOCOMOTIVE & ROLLING STOCK WORKERS年，卷(期)：2009“”(4)分类号：U215.7关键词：RM-80型清筛机 曲线作业 拨道量
曲线作业 篇3
【关键词】工程测量；圆曲线；坐标计算
引言
在公路、铁路定位，矿山井巷测量过程中，测设圆曲线常用方法有偏角法、切线支距法等。这些方法在圆曲线测设中有一定的局限性。如果利用圆曲线设计的曲线要素点坐标，再利用可编程序的CASIO—4800P计算器计算出圆曲线各个施测点的平面直角坐标，利用线路附近的控制点进行园曲线的放样定位。采用这种方法测量计算简单、操作便利，即使施测线路附近有障碍物，只要加测几个控制点，施测线路问题就可以快速解决。
1、计算原理及程序编制
1.1计算原理
如图1所示，圆曲线半径R，两切线方位角a1、a2及偏角a均能从设计资料中查出，曲线要素公式计算：
1.2弧长l所对圆心角γ、弦切角β、弦长S的计算公式
S=2RSinβ （5）
1.3CASIO—fx4800P计算器程序编制程序：
A：B：R：C
YQX—圆曲线上各点坐标计算程序
U=C：Prog “H”：
C=U：Lbi7：{L}：L：D=90L÷R÷π：
K=C+D：S=2RsinD
X=A+S×cosK
Y=B+S×sinK
Goto7
A—圆曲线ZY点的X坐标
B—圆曲线ZY点的Y坐标
R—圆曲线的半径
C—切线ZY—JD的方位角（角度输入以度为单位，分秒按小数输入）
l—圆曲线的弧长
S—圆曲线的弧长所对应的弦长
当偏角a为左偏时，程序中计算方位角K应为K=C-D。
子程序
H—60进制化为10进制
U=IntU+Int（100FracU）/60+ Frac（100U）/36
2、程序应用算例
如图2所示，已知a1=45°20′12″，a2=97°40′16″，R=400m，偏角a为右偏52°20′04″。ZY坐标X=5412.203、Y=4778.892，JD桩号Dh为0+481.370，经计算ZY的桩号0+284.830，YZ的桩号0+650.190。T=196.540，L=365.363
3、結论
到此，曲线点上所有平面直角坐标计算结束。经验算，此程序计算坐标成果正确。经生产实践应用给测量放样圆曲线带来很大便利。
作者简介