Załącznik 2
ZASADY OBLICZANIA PRZECHYŁKI TORU
(z uwzględnieniem prędkości pociągów pasażerskich i towarowych oraz natężenia przewozów)

1. W celu uzyskania możliwie małych różnic w oodkształceniu i zużyciu obu toków szyn na liniach o różnych prędkościach pociągów towarowych i pasażerskich należy stosować przechyłkę uwzględniającą:
- największą prędkość pociągów pasażerskich na danym szlaku,
- prędkość pociągów towarowych,
- natężenie przewozów.

2. Wartość przechyłki nie może być mniejsza niż przechyłki minimalnej dla pociągów pasażerskich:

i większa niż przechyłka graniczna dla pociągów towarowych:

Czyli:

 

Gdzie:

h- przechyłka [mm]
vmax- największa prędkość pociągów pasażerskich [km/h]
vt- prędkość pociągów towarowych [km/h]
R- promień łuku [m]
amax- największe przyspieszenie niezrównoważone [0,6 m/s^2]
an-
graniczne przyspieszenie niezrównoważone w ruchu towarowym [m/s^2]
(wartości an podano na rysunku 2.1)

3. Wybór przechyłki w podanym przedziale uławiają nomogramy i tablica na rysunku 2.1.
Na osiach pionowych nomogramu są dwie, odpowiadające sobie, skale: zewnętrzne i wewnętrzne.
Skalami zewnętrznymi można się posługiwać w zasadzie w całym ich zakresie, jednak przy małych promieniach i prędkościach (np na liniach podgórskich i górskich) wygodniej jest posługiwać się skalami wewnętrznymi.
Tok postępowania przy wyznaczaniu przechyłki jest następujący:
1) dla zadanego obciążenia q [mln ton/rok brutto] odczytuje się z tabeli (rys.2.1.) przyspieszenie an i odpowiadający mu nadmiar przechyłki ht;
2) prowadząc prostą przez zadaną wartość promienia R na lewej osi nomogramu N i wartości prędkości vt na prawej osi, odczytuje się wartość przechyłki dla pociągów towarowych ht na ukośnej skali przechyłek;
3) analogicznie jak ht odczytuje się przechyłkę hp dla pociągów pasażerskich;
4) do odczytanej wartości przechyłki ht dodaje się dopuszczalny nadmiar przechyłki, otrzymując graniczną przechyłkę dla pociągów towarowych;
5) do zastosowania w torze przyjmuje się przechyłkę nie mniejszą niż hmin i nie większą niż hmax, biorąc przy tym pod uwagę charakter ruchu, zużycie szyn, zagłębianie się podkładek w podkłady itp.;
6) oblicza się różnicę hp=hp-h i na skali nomogramu liniowego (rys.2.1.) odczytuje się wartość przyspieszenia. amax; w przypadku, gdy amax<adop (gdzie adop-przyspieszenie dopuszczalne 0,6 m/s^2) wartość przechyłki h przyjmuje się jako ostateczną, natomiast gdy warunek ten nie jest wypełniony - konieczne jest ograniczenie prędkości vmax lub dopuszczenie większych wartości an;
7) przyjęte warości przechyłki należy zaokrąglać do 5 mm.
Nomogramy przedstawione na rysunku 2.1. umożliwiają również rozwiązywanie innych zadań, co zilustrowano przykładami.

Przykład 1:

Dane:
q=15 mln t/rok brutto, R=600m, vt=60km/h, vmax=90km/h. Należy obliczyć przechyłkę h i występujące na niej przy prędkości vmax przyspieszenie amax.

Rozwiązanie:
Dla obciążenia q odczytujemy z rysunku 2.1. wartość an-0,3 m/s^2 i ht=46mm. Prosta przechodząca przez punkty R=600m i v=60 km/h na skali przecyłki odcina wartość ht=71 mm. Przechyłka hp wyznaczona przez przecięcie skali prostą przechodzącą przez punkty R=600m i v=90 km/h wyniesie 159 mm. Przyspieszeniu an=0,3m/s^2 odpowiada nadmiar przechyłki hn=46mm, o tyle więc może byćprzechyłka hmax w stosunku do ht, tj. nie powinna przekroczyć 71mm+46mm=117mm.
Przyjmując więc h=115mm będzie niedomiar przechyłki przy największej prędkości (159mm-115mm=44mm), któremu odpowiada przyspieszenie amax=0,29m/s^2.
Działania można zapisać w skrócie:
an=0,3m/s^2 -> ht=46mm,
ht=71mm, hp=159mm, hmax=71mm+46mm=117mm, przyjmujemy 115mm,
hp=159-115=44mm ->amax=0,29m/s^2.

Przykład 2:

Dane:
q=16,8 mln t/rok brutto, R=4000m, vt=70km/h, vmax=200km/h.
Należy obliczyć h i amax.

Rozwiązanie:
Na skali R nie ma wartości 4000m, przechyłki ht i hp wyznaczamy więc dla 2000m i dzielimy przez 2.
Skrócony zapis będzie następujący:
an=0,3m/s^2 -> ht=46mm
ht=14mm, hp=118mm, hmax=14mm+46mm=60mm
hp=118-60=58mm -> amax=0,38m/s^2.

Przykład 3:

Dane:
q=7,4 mln t/rok brutto, R=415m, vt=65km/h, vmax=90km/h
Należy obliczyć h i amax.

Rozwiązanie:
an-0,5m/s^2 -> ht=76mm,
ht=120mm, hp=230mm
hmax=120mm+76mm=196mm, przyjmujemy 150mm,
hp=230-150=80mm -> amax=0,52m/s^2.
Rzeczywista wartość ht=150-120=30mm ->an=0,20m/s^2.

Przykład 4:

Dane: R=625m.
Należy obliczyć dopuszczalną prędkość pociągu na tym łuku.

Rozwiązanie:
Największa prędkość może być w przypadku, gdy przy przechyłce h=150mm będzie jednocześnie:
amax=0,6m/s^2 i hp=92mm tj. przy h=242mm.
Szukana wartość prędkości będzie wyznaczona na zewnętrznej skali v przez prostą przechodzącą przez punkty R=625m i h=242mm, tj. ok 113 km/h.

Przykład 5:

Dane:
q=22 mln t/rok brutto, R=2500m, vt=70 km/h, vmax=100 km/h.
Należy obliczyć h i amax.

Rozwiązanie:
an=0,2 m/s^2 -> ht=31mm, ht=23mm, hp=47mm, hmax=23+31=54mm.
W tym przypadku przechyłkę maksymalną należałoby jedynie przyjąć do obliczeń długości krzywej przejściowej, natomiast w torze można zastosować np h=40mm, przy której hp=47-40=7mm -> amax=0,05m/s^2.
Rzeczywista wartość ht=40-23=17mm -> an=0,11 m/s^2.

Przykład 6:

Dane:
q=12 mln t/rok brutto, R=600m, vt=50km/h, vmax=80 km/h. Na linii tej odbywa się ruch zaledwie kilku par pociągów pasażerskich na dobę. W torze tym istnieje przechyłka 50mm. Należy sprawdzić, czy istniejącą przechyłkę można zachować.

Rozwiązanie:
an=0,4m/s^2 -> ht=61mm, ht=49mm, hp=126mm, hmax=49+61=110mm.
Przy tak małym ruchu pasażerskim zastosowanie w torze przechyłki h=110mm byłoby niewskazane. Biorąc pod uwagę, że minimalna przechyłka dla pociągów pasażerskich wynosi hmin=hp-92=110-92=18mm, można istniejącą przechyłkę 50mm pozostawić bez zmian.Otrzymuje się przy tym:
hp=126-50=76mm -> amax=0,5m/s^2.
Rzeczywista wartość ht=50-49=1mm -> at=0,0 m/s^2.