Ширина колеи на прямых участках

Содержание колеи на прямых и кривых участках пути

Номинальный размер ширины колеи между внутренними гранями головок рельсов на прямых участках железнодорожного пути и на кривых радиусом 350 м и более – 1520 мм. Ширина колеи на более крутых кривых должна быть:

• при радиусе от 349 до 300 м – 1530 мм;
• при радиусе от 299 м и менее – 1535 мм.

На участках железнодорожных линий и железнодорожных путях, где комплексная замена рельсошпальной решетки не производилась, до их реконструкции допускается на прямых и кривых участках железнодорожного пути радиусом более 650 м номинальный размер ширины колеи – 1524 мм. В этих случаях на более крутых кривых ширина колеи принимается:

• при радиусе от 650 до 450 м – 1530 мм;
• при радиусе от 449 до 350 м – 1535 мм;
• при радиусе от 349 м и менее – 1540 мм.

Величины отклонений от номинальных размеров ширины колеи, не требующие устранений, на прямых и кривых участках железнодорожного пути не должны превышать по сужению -4 мм, по уширению +8 мм, а на участках, где установлены скорости движения 50 км/ч и менее, - по сужению -4 мм, а по уширению +10 мм.

Порядок устранения отклонений, превышающих указанные значения, устанавливается, соответственно, владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей не общего пользования.

Ширина колеи менее 1510 мм и более 1548 мм не допускается. Нахождение и курсирование железнодорожного подвижного состава, предназначенного для использования на железнодорожных путях общего пользования, по железнодорожным путям, не соответствующим указанным нормам, не допускается.

На железнодорожных путях не общего пользования допускается сохранять до переустройства:

• номинальный размер ширины колеи между внутренними гранями головок рельсов на участках с деревянными шпалами на прямых участках железнодорожного пути и на кривых радиусом 350 м и более – 1524 мм;
• ширину колеи на более крутых кривых:
• при радиусе от 349 м и менее – 1540 мм;
• величины отклонений от номинальных размеров ширины колеи, не требующие устранений, на прямых и кривых участках железнодорожного пути радиусом 350 м и более не должны превышать по сужению -8 мм, по уширению +6 мм, а на участках железнодорожного пути радиусом 349 м и менее - по сужению -4 мм, по уширению +10 мм.

На строящихся, а также после проведения реконструкции и капитального ремонта железнодорожных путей номинальный размер ширины колеи между внутренними гранями головок рельсов на прямых участках железнодорожного пути и на кривых радиусом 350 м и более должен быть – 1520 мм.

Ширина колеи на прямых участках

Как известно, рельсовая колея в плане характеризуется прямыми и кривыми (рис. 1). Согласно ПТЭ для прямых и кривых с R ≥ 350 м S ₀ = 1520 мм (+8; -4). Следовательно, S _{0 max}= 1528 мм и S _{0 min} = 1516 мм.

Рис. 1 – Схема рельсовой колеи: а – план; б – определение ширины колеи:1 – прямой участок; 2 – кривой участок

Рис. 2 – Положение колесной пары на прямом участке

Если на прямом участке колесную пару поставить на рельсы так, чтобы гребень одного колеса был прижат к рельсу, то между гребнем второго колеса и рабочей гранью другого рельса будет зазор δ (рис. 2). Из рисунка видно, что

δ = S ₀ – (Т + 2 h + 2μ) = S ₀ – q,

где S ₀ – ширина колеи на прямом участке пути;

Т – насадка колес, равная согласно ПТЭ (1400 ± 3) мм, для поездов с v > 120 км/ч – 1440 мм (+3; -1);

h – толщина гребня; согласно ПТЭ h _max=33 мм, h _min=25 мм и для v > 120 км/ч h _min=28 мм;

μ – утолщение ширины гребня, которое для вагонных колес равно 1 мм, а для локомотивных – нулю;

q – колесная колея.

Так как существуют минимальные, нормальные и максимальные значения S ₀, Т и h, то соответственно существуют и зазоры δ_min, δ₀ и δ_max. Подставляя в формулу различные Т, h и μ, получим следующие значения величин δ и при S ₀ = 1520 мм (в числителе – для локомотивных осей, в знаменателе – для вагонных).

Скорость движения поезда, км/ч	δmin	δ0	δmax
v ≤ 120	7/5	14/12	39/37
v ≥ 120	7/5	14/12	31/29

Видно, что в некоторых случаях зазоры δ могут быть довольно большими. Наличие зазоров δ есть первая особенность рельсовой колеи на прямом участке пути. Зазоры необходимы для:

• уменьшения сопротивления движению поездов;
• замедления износа рельсов и колес;
• предотвращения заклинивания экипажей при движении и, как следствие, вползания гребня на рельс.

Однако если зазор δ слишком велик, ухудшаются условия взаимодействия пути и подвижного состава, а именно:

• увеличивается угол удара при косых набеганиях колес на прямых и при входе на кривые участки;
• ухудшаются условия комфортабельности езды (при значительном зазоре больше качка и виляние железнодорожных экипажей);
• быстрее расстраивается путь, требуется больше затрат на его содержание.

Вот поэтому в свое время встал вопрос об уменьшении зазоров δ. Это сделано за счет сужения колеи. На основании множества экспериментов ширина колеи S ₀ принята равной 1520 мм вместо 1524 мм; при этом установлены допуски +8 и -4 мм, а на участках, где скорости движения поездов 50 км/ч и менее, +10 и -4 мм. Переход на ширину колеи 1520 мм дал годовую значительную экономию в путевом хозяйстве.

Вторая особенность рельсовой колеи на прямых участках (согласно ПТЭ) – понижение одной рельсовой нити относительно другой на 6 мм для улучшения плавности движения поездов.