При выборе типа поворотного устройства для определённого депо или пункта оборота должен быть рассмотрен целый ряд обстоятельств, из которых главными являются:
- наличие свободного места для размещения поворотного устройства п схема планировки тяговой территории;
- топографические и геологические условия;
- тип локомотива, намечаемый к обращению на данном тяговом участке;
- количество поворачиваемых локомотивов в сутки.
Конструктивные и эксплуатационные особенности применяемых типов поворотных устройств настолько различны, что в каждом конкретном случае комбинация перечисленных выше факторов даёт возможность правильно выбрать рациональный тип поворотного устройства, даже не прибегая к экономическому сравнению.
Нормы проектирования современных локомотивных депо предусматривают, что при необходимости поворота на круге более 50 локомотивов в сутки, а на треугольнике или петле более 100 должно сооружаться второе поворотное устройство.
Для тех случаев, когда проектируется в депо или пункте оборота только одно поворотное устройство, таковым следует принимать треугольник (или петлю).
Применение круга в качестве единственного поворотного устройства допускается лишь в исключительных случаях, определяемых местными условиями.
От длины локомотива и его веса зависит выбор длины фермы (диаметра круга). При выборе длины неуравновешенных поворотных кругов достаточно знать и сравнить базу локомотива с длиной фермы. Длина неуравновешенного круга должна быть больше базы локомотива на 200—250 мм.
Одним из важнейших условий выбора уравновешенного круга является определение возможности уравновешивания заданной серии локомотива на ферме выбранной длины.
Паровозы старых серий Э, О, СО и др. достаточно хорошо размещаются и поворачиваются на кругах уравновешенного типа диаметром 22 м только при условии полной загрузки тендера водой и топливом. Если воды и топлива в тендере мало или нет совсем, то правильная установка паровоза на круге сильно затруднена.
Для обеспечения уравновешивания паровоза с незначительным запасом в тендере воды и топлива на уравновешенном круге длина фермы круга должна быть на 1,5—2 м больше базы паровоза с тендером.
Для определения возможности уравновешивания паровозов на кругах с фермами уравновешенного типа производят расчёты положения паровозных нагрузок на круг, приведённые в приложении 1.
Новые серии паровозов ФД, ИС, СОК, Л и др. требуют для поворота более длинных ферм неуравновешенного типа (длиной 30—25 м).
При постройке новых поворотных кругов на линиях I категории они устраиваются диаметром 30 м; при этом необходимо обеспечивать возможность замены их кругами диаметром 36 м без значительного переустройства.
На линиях II и III категорий допускается устройство поворотных кругов диаметром 22 м, если на пятый год эксплуатации на данном участке не предполагается ввод локомотивов мощных серий (Л, СО , ФД, ИС и др.). В этом случае также следует обеспечивать возможность последующей замены этих кругов на круги диаметром 30 м.
Геологические условия, особенно состав грунта и уровень грунтовых вод, диктуют выбор той или иной конструкции фермы круга и типа котлована. Скалистый грунт или высокий уровень грунтовых вод затрудняют устройство глубокого котлована и глубоко залегающей канализации. В этом случае иногда бывает целесообразно устанавливать круг с ездой по низу.
Однако нужно иметь в виду, что неуравновешенные круги фундаментного типа, хотя и имеют ферму с ездой по верху, но строительная глубина их котлованов не превышает 1,5 м, т. е. не более глубины котлованов уравновешенных кругов с ездой по верху. Бесфундаментные круги в том случае, когда они устанавливаются перед веерными депо, делаются с котлованом, глубина которого также не превышает 1,5 м.
Круг с ездой по верху имеет габаритную ферму, которую можно перевозить по железной дороге на обычном сцепе двух платформ; ферма круга с ездой по низу негабаритна и требует при транспортировке её по железной дороге обязательной расклёпки и сложного последующего монтажа на месте.
Размещение круга рядом с ходовым путём показано на фиг. 8. В табл. 3 даны размеры к фиг. 8 при разных диаметрах, кругов и разных радиусах путей подхода.
Фиг. 8. Размещение поворотного круга рядом с ходовым путём
Таблица 3
Данные для размещения поворотных кругов рядом с ходовым путём * в м
Продолжение
* Заимствованы из книги Д. А. Штанге. Деповское хозяйство и эксплуатация паровозов, ч. II.
При входе на круг должен быть прямой участок пути длиной не менее 6,5 м. Радиусы здесь допускаются такие же, как и для поворотных треугольников.
Расстояние от оси ближайшего к кругу пути до начала круга должно быть не менее 4,5 м.
При расположении круга в центре веерного депо пути подхода к кругу могут укладываться так же, как и в описанном выше случае.
Таких путей должно быть не менее двух.
Пути въезда в веерное депо с кругом имеют строго радиальные направления от центра круга до конца канав, находящихся в здании депо, при этом должны быть соблюдены следующие условия:
- между кругом и воротами на каждом втором пути должен устанавливаться локомотив;
- углы крестовин на пересечении рельсов должны соответствовать стандартам;
- расстояние от математического центра крестовин до начала котлована круга должно быть таким, чтобы разместилась стандартная крестовина.
Первое из этих условий удовлетворяется, если радиус внутренней стены
где 1,9 — половина минимального расстояния между осями тех путей, на которых должны стоять локомотивы (через один путь), в м;
а — угол между осями двух смежных путей;
Л — длина локомотива в метрах;
З — расстояние, необходимое для открытия ворот, в м.
Второе условие удовлетворяется, когда в формулу
подставляют величины, соответствующие стандартам.
Здесь α — расстояние между осями смежных путей в воротах депо;
α — угол между осями этих путей.
Существующие стандарты крестовин 1/11, 1/9, 1/8 имеют углы, приведённые в табл. 4.
Третье условие выдерживается, если rк>18,1 м, что для крестовины 1/11 и диаметра круга D = 30 м всегда имеет место. Здесь rк — расстояние от центра поворотного круга до окружности, на которой размещаются математические центры крестовин.
Таблица 4
Углы стандартных крестовин
При длине локомотива 30 м и при указанных выше крестовинах можно иметь только два радиуса для веерного депо с кругом. Для крестовин марки 1/11 Я = 69,7 м; при этом в здании, занимающем половину окружности, разместится шесть секций по пяти стойл; стандартом принят R = 70 м.
Без крестовин в том же здании размещается пять секций по пяти стойл; стандартом принят 7? = =55 м.
На фиг. 9 показан план путей при размещении поворотного круга в центре веерного депо (7? = 70 л). В табл. 5 приведены основные данные расположения путей этого депо для локомотивов длиной I = 30 м.
Таблица 5
Основные размеры депо
Ниже приводится краткое описание характерных конструкций поворотных кругов.