SLIDE SIÊU CAO ĐƯỜNG SẮT

Giới thiệu về Siêu cao trong đường sắt và Ứng dụng Siêu cao trong đường sắt đô thị Siêu cao là gì, siêu cao trong đường sắt khác với siêu cao đường ô tô như thế nào, cách quay siêu cao trong đường sắt, ...

SIÊU CAO ĐƯỜNG SẮT - ỨNG DỤNG

TRONG ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ

Trường Đại học Xây Dựng

Ban Kỹ Sư Chất lượng cao PFIEV

BÀI NGHIÊN CỨU

Bộ môn Đường Ô tô – Đường Đô thị

Lớp 59KSGT

Giảng viên hướng dẫn:

NGUYỄN HẢI ANH – MSSV:

TẠ VĂN DŨNG – MSSV:

NỘI DUNG

Phần I – TỔNG QUAN:

Siêu cao và Siêu cao đường sắt

•Siêu cao là gì?

•Siêu cao trong đường sắt là gì?

•Tác dụng của siêu cao đường sắt

•Các phương pháp quay siêu cao trong

đường sắt

•Tính toán siêu cao trong đường cong

•So sánh siêu cao đường sắt và siêu cao

đường ô tô

NỘI DUNG

Phần II – CHUYÊN ĐỀ:

Ứng dụng của siêu cao trong

Đường sắt Đô thị

•Thiết kế siêu cao trong đường cong

– Lý thuyết siêu cao

– Siêu cao thực tế

•Mất cân bằng siêu cao

– Siêu cao thiếu

– Siêu cao thừa

– Tàu tự tạo siêu cao

•Kết luận

TÀI LIỆU THAM KHẢO

• Tiêu chuẩn Việt Nam 4054 – 2005

• Giáo trình Công trình Đường sắt Tập 1 – Lê Hải Hà

• Siêu cao đường cong Đường sắt

Đô thị (Tạp chí Cầu Đường Việt Nam, số tháng 7 năm 2017) - TS Nguyễn Hữu Thiện

• Thay đổi siêu cao ray lưng dọc theo đường cong – Tập san TEDI

số 2&3 năm 2014

PHẦN I – TỔNG QUAN

SIÊU CAO VÀ SIÊU CAO TRONG ĐƯỜNG SẮT

2 SIÊU CAO ĐƯỜNG SẮT LÀ GÌ?

Siêu cao trong

2 SIÊU CAO ĐƯỜNG SẮT LÀ GÌ?

3 TÁC DỤNG CỦA SIÊU CAO ĐƯỜNG SẮT

• Làm giảm hoặc triệt tiêu lực li tâm

• Làm cho ma sát lên đường ray lưng và đường ray

bụng được phân bố đồng đều

• Đảm bảo cho hành khách không có cảm giác khó

chịu khi tàu vào đường cong

• Nâng cao tính an toàn và độ êm thuận cho đoàn tàu

Các lực tác dụng lên tàu khi vào đường cong

4 CÁC PHƯƠNG PHÁP QUAY SIÊU CAO

4 CÁC PHƯƠNG PHÁP QUAY SIÊU CAO

xuống trong khi đó

cao độ tim đường

được giữ nguyên.

5 TÍNH TOÁN SIÊU CAO

Công thức tính siêu cao có dạng tổng quát:

, trong đó:

Đối với đường ray khổ tiêu chuẩn 1435mm: A = 11.8

đường ray khổ hẹp 1000mm: A = 8.24 Theo quy định số 1070/QĐ – CSHT của LHĐS ngày 28/11/1996, siêu cao h trên đường cong được tính như sau:

Trong đó, Vmax (km/h) cho cả hai loại khổ đường xác định bằng công thức:

5 TÍNH TOÁN SIÊU CAO

 Tính toán siêu cao để hai ray mòn đều nhau:

Để hai ray mòn đều nhau, tổng áp lực thẳng đứng tác dụng lên hai ray phải bằng nhau: ∑ E lưng = ∑ E bụng

5 TÍNH TOÁN SIÊU CAO

 Kiểm tra siêu cao đảm bảo ổn định ngang của toa tàu:

Mức độ ổn định ngang của toa xe trong đường cong được đánh giá bằng hệ số ổn định n:

Trong đó: S1 : Khoảng cách tim hai ray

e: Độ lệch tâm của hợp lực R

R: Hợp lực của các lực tác dụng lên toa xe

N: Phản lực thẳng đứng so với mặt phẳng qua đỉnh hai ray

Ee , Eb : Phản lực thẳng đứng của ray

- Nếu lực R đi qua O thì độ lệch tâm e = 0, n = ∞ : toa xe ổn định.

- Nếu E = S1/2 thì R tác dụng lên đỉnh ray lưng, ta có n = 1 Khi đó toa xe ở trạng thái cân bằng tới hạn.

5 TÍNH TOÁN SIÊU CAO

 Kiểm tra siêu cao đảm bảo ổn định ngang của toa tàu:

Biến đổi ta được:

Trong đó: a là khoảng cách từ trọng tâm toa xe đến mặt đỉnh ray Nếu đặt att là trị số tính toán của gia tốc ly tâm chưa được cân bằng:

hay

5 SO SÁNH SIÊU CAO ĐƯỜNG

Ô TÔ VÀ SIÊU CAO

ĐƯỜNG SẮT

ĐỊNH

NGHĨA Là sự khác nhau về cao độ đỉnh ray ngoài và ray bên trong bụng

Siêu cao là dốc một mái trên phần xe chạy, dốc về phía bụng đường cong Độ dốc siêu cao lấy theo bán kính đường

cong nằm và tốc độ thiết kế

TÁC DỤNG

Giảm hoặc triệt tiêu lực li tâm, làm cho

ma sát lên đường ray ngoài và bụng đường cong được phân bố đều, bảo đảm hành khách không có cảm giác khó chịu khi đi vào đường cong, nâng cao độ an toàn và êm thuận cho đoàn tàu

 

Giảm hoặc triệt tiêu lực li tâm, bảo đảm

xe chạy không có cảm giác khó chịu khi

đi vào đường cong và tránh các trường hợp lực ly tâm gây ra trượt xe và lật xe.

nay)

2 Quay quanh tim: Giữ nguyên cao độ tim đường, cao độ đỉnh ray trong và ngoài lần lượt hạ thấp nâng lên( ít sử dụng

1 Quay quanh mép: Cao độ mép lề đường gia cố phía trong (bụng) không đổi ,nâng dần cao độ mép lề đường gia

cố phía ngoài

2 Quay quanh tim: Giữ nguyên cao độ tim đường, cao độ mép lề đường gia cố trong và ngoài lần lượt hạ thấp nâng lên

ĐỘ DỐC

SIÊU CAO Độ dốc siêu cao lớn nhất không quá 8 % và nhỏ nhất không dưới 2%. Độ dốc siêu cao lớn nhất không quá 8 % và nhỏ nhất không dưới 2%.

PHẦN II – CHUYÊN ĐỀ

ỨNG DỤNG CỦA SIÊU CAO TRONG ĐƯỜNG SẮT ĐÔ

THỊ

1 THIẾT KẾ SIÊU CAO

1.1 Lý thuyết Siêu cao

Trong trường hợp vào đường cong với tốc

độ không đổi, tàu sẽ chịu tác động của hai gia tốc: gia tốc ly tâm theo phương ngang và gia tốc trọng trường

1 THIẾT KẾ SIÊU CAO

1.1 Lý thuyết Siêu cao

Các công thức tính siêu cao ở phần trên được tính toán với tốc độ tàu chạy là không đổi Tuy nhiên trên thực tế, vì nhiều lý do, tàu thường chạy ở các tốc độ khác nhau

trên cùng một đường cong và do đó sẽ đòi hỏi các giá trị khác nhau của siêu cao tương ứng với từng vận tốc

- Khi tốc độ là lớn hơn tốc độ cân bằng, độ chênh lệch được gọi là siêu cao thiếu: hd

- Khi tốc độ là nhỏ hơn tốc độ cân bằng, độ chênh lệch được gọi là siêu cao thừa: he

1 THIẾT KẾ SIÊU CAO

1.2 Siêu cao thiếu

Khi siêu cao thực tế là ít hơn so với siêu cao cân bằng được gọi là “siêu cao thiếu” Siêu cao thiếu là sự thay đổi giữa siêu cao cân bằng heq và siêu cao thực tế ht

h d = h eq – h t

Với công thức h eq tính ở phần trên ta được:

1 THIẾT KẾ SIÊU CAO

1.3 Siêu cao thừa

Nếu siêu cao cân bằng ít hơn siêu cao

thực tế thì được gọi là “siêu cao thừa” Siêu cao thừa là sự thay đổi giữa siêu cao thực

tế ht và siêu cao cân bằng heq

h e = h t – h eq

Siêu cao thừa đạt được khi đoàn tàu chạy

ở tốc độ thấp hơn tốc độ thiết kế

1 THIẾT KẾ SIÊU CAO

1.4 Tàu tự tạo siêu cao

Các tàu có sử dụng hệ thống treo để các toa tàu và đầu máy phản ửng với các thay đổi trên bề mặt ray Khi tàu đi qua một

đường cong hệ thống treo đảm bảo sự ổn định sự linh hoạt của xe, quyết định đến

cảm giác lái và sự thoải mái của người ngồi trên tàu nên bạn cũng có cảm giác đường

vô cùng bằng phẳng

1 THIẾT KẾ SIÊU CAO

1.4 Tàu tự tạo siêu cao

1 THIẾT KẾ SIÊU CAO

1.4 Tàu tự tạo siêu cao

Siêu cao do tàu tự tạo được gọi là her và

được tạo bởi hệ thống treo của tàu

Đương nhiên, giá trị của her trên từng

đường cong khác nhau là thay đổi Tuỳ thuộc vào thiết kế đường, tình trạng bảo trì và vận tốc tức thời, giá trị thực tế của her có thể ít

hơn hoặc nhiều hơn 38mm

Vì vậy, cân bằng siêu cao được tính theo công thức:

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ

CHÚ Ý THEO DÕI!