ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБСЛУЖИВАНИЕ
ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ
СТРЕЛОК
Глава 1
ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
ПО СТРЕЛКАМ
1.	Стрелочные переводы и их элементы
Стрелочные переводы предназначены для соединения путей друг с дру^
гом. Их можно классифицировать по: назначению (числу и расположению
соединяемых путей); взаимному расположению; типам рельсов; маркам кре-
стовины.
По назначению стрелочные переводы подразделяют на одиночные и
двойные. Кроме обыкновенных одиночных стрелочных переводов, они могут
быть симметричными, несимметричными разносторонними, несимметричными;
односторонними и перекрестными. К стрелочным переводам, получившим на-
ибольшее распространение, относятся обыкновенные одиночные несимметрич-
ные и двойные перекрестные стрелочные переводы (рис. 1).
По взаимному расположению стрелочные переводы могут быть встреч-
ные, попутные, обратные, съезды, стрелочные улицы под углом крестовины,
стрелочные улицы на основном пути, веерные (рис. 2).
Обыкновенный стрелочный перевод (рис. 3) состоит из стрелки с пере-
водным механизмом, из соединительных путей и крестовинного узла.
Стрелку образуют два рамных рельса 1 и 7, два подвижных остряка 2,
два комплекта корневых устройств и соответствующие скрепления. Физичес-
кий конец тонкой части остряка называется острием, а противоположный —
корнем остряка. Остряки бывают прямолинейные и криволинейные. В суще-
ствующих стрелках обыкновенного перевода прямолинейный остряк ведет на
Рис. 1. Основные типы стрелочных переводов:
а —одиночный обыкновенный (правый или левый); б — одиночный симметричный; в-—-
одиночный несимметричный разносторонний; г — одиночный несимметричный односто-
ронний; б —двойной перекрестный
Рис. 2. Схемы расположения различных стрелоч-
ных переводов:
а — встречные; б — попутные; в — обратные; г — съезд;
д — стрелочная улица под углом крестовины; е —стре-
лочная улица на . основном пути; ж — веерные
прямое направление, а криволинейный — на боковое. Угол, составленный ра-
бочей гранью рамного рельса и касательной к рабочей грани криволинейного
остряка (в точке перекатывания колеса с рамного рельса на остряк), назы-
вается углом удара.
Переводной механизм 8, служащий для перевода остряков стрелки из
одного положения в другое, может быть ручным, механическим, электричес-
ким и пр. Для защиты тяг переводного механизма от свисающих с подвиж-
ного состава предметов на главных путях укладываются отбойный брусья.
Соединительные пути состоят из рельсов наружных нитей (от рамных
рельсов до конца перевода) и из рельсов внутренних нитей (от корня остря-
ков до крестовины).
Крестовинный узел состоит из сердечника 5, двух усовиков 4, двух контр-
рельсов 3 и 6 и соответствующих скреплений. В одиночных стрелочных пе-
реводах крестовины имеют острый угол и называются острыми. В перекрест-
ных стрелочных переводах и глухих пересечениях встречаются тупые кресто-
вины. Точка пересечения рабочих граней сердечника называется математи-
ческим центром крестовины, а тангенс угла крестовины — маркой кресто-
вины.	'
Рис. 3. Устройство обыкновенного стрелочного перевода
4
Согласно Правилам технической эксплуатации железных дорог Союза ССР
^ПТЭ) на главных и приемо-отправочных путях укладывают стрелочные пе-
реводы с марками крестовины не круче 1/11. Перекрестные переводы и
стрелочные переводы, по которым пассажирские поезда проходят только по
прямому пути, могут иметь крестовины марки 1/9. Для движения поездов
но боковому (ответвленному) пути с повышенными скоростями используют
переводы с маркой крестовины 1/18. За рубежом встречаются еще более
пологие остряки с маркой крестовины 1/33, а во Франции — даже 1/65.
, Переводы с маркой крестовины 1/6 укладывают на горочных путях. Это
в основном одиночные симметричные переводы.
Место изгиба усовиков, где расстояние между ними наименьшее, назы-
вается горлом крестовины. От горла крестовины до ее острия рабочие грани
обоих направлений прерываются. Это место крестовины называют вредным
(мертвым) пространством. Правильное направление колес на этом участке
обеспечивается контррельсами. По конструкции крестовины делятся на сбор-
ные с литым сердечником и цельнолитые. Все большее распространение по-
лучают крестовины с подвижным сердечником.
Тип стрелочного перевода определяется типом рельсов. Наибольшее рас-
пространение на сети железных дорог нашли стрелочные переводы типов
Р50 и Р65 марок 1/11 и 1/9, которые составляют около 80% всех стрелок.
Эксплуатируют стрелочные переводы типа Р43, готовят к широкому приме-
нению стрелочные переводы типа Р75. Всего на сети железных дорог эксплу-
атируют более 350 тыс. стрелочных переводов, из них 220 тыс. стрелок уп-
равляются электроприводами.
2.	Взаимодействие подвижного состава и элементов стрелки
Взаимодействие подвижного состава и элементов стрелки
существенно отличается от взаимодействия подвижного соста-
ва и пути вне стрелочных переводов. Характер движения под-
вижного состава по рельсовому пути определен конструктив-
ными особенностями самого железнодорожного пути (профиль
и удельный вес рельсов, шпальная решетка и способ крепления
к ней рельсов) и подвижного состава (профиль и геометричес-
кие размеры колес, конструкция колесных пар, расстояние меж-
ду колесами в тележке и между тележками, способ крепления
корпуса экипажа на тележках и т. д.).
Колеса железнодорожных экипажей имеют коническую фор-
му поверхности катания (рис. 4). Такая форма необходима для
обеспечения плавности движения и недопущения образования
седлообразного износа колеса. Если бы колеса имели цилиндри-
ческую поверхность катания, то любые неровности пути вызы-
вали бы резкое перемещение колесной пары вбок (т. е. толчки),
а образование седловин при износе таких колес приводило бы
к значительному росту динамических сил и даже возникнове-
нию ударных воздействий. Коническая форма поверхности ка-
тания обеспечивает плавное и устойчивое движение экипажей
благодаря возможности колеса двигаться по разному кругу ка-
тания, сглаживая при этом влияние неровностей железнодорож-
ного пути.
Для исключения вкатывания гребней колеса на рельсы
гребни сопрягаются с поверхностью катания по кривой при-
5
Рис. 4. Профили и размеры колес локомотива (а) и вагона (б)
мерно такого же радиуса, по какому сопрягаются верхняя и бо-
ковая грани головки рельса. Для облегчения перекатывания
колес с остряка на рамный рельс (пошерстное движение экипа-
жа по стрелке) профиль колес имеет переход коничности с 1/20
к 1/7. Для обеспечения свободного перекатывания колес с од-
ного элемента стрелки и крестовины на другой служит фаска
6X6 мм у края колеса.
Площадка, которой колеса опираются на головку рельса,
зависит от диаметра колеса: чем он меньше, тем меньше эта
площадка, и, следовательно, тем большие напряжения возни-
кают в рельсах. В связи с этим , диаметр колес локомотивов
(1050—1220 мм) как более тяжелых подвижных единиц несколь-
ко больше диаметра вагонных колес (950—1050 мм).
Колесные пары образованы глухой насадкой колес на одну
ось. Будучи закрепленными к общей раме вагона или тележки,
они остаются всегда параллельными друг другу. Это затруд-
няет их вписывание в кривые, особенно малого радиуса. У раз-
личных подвижных единиц (локомотивов, двух-, четырех-,
шести-, восьмиосных вагонов) расстояния между колесными
парами в тележке (жесткая база) и расстояния между центра-
ми крайних колес экипажа (колесная база) различны, следо-
вательно, различны и условия вписывания экипажей в кривые.
Следующей важной особенностью, определяющей характер
взаимодействия пути и подвижного состава, являются конст-
рукция экипажа, его крепление на тележках.
Любой экипаж состоит из неподрессоренной части и надрес-
сорного строения, т. е. подрессоренной части. Обе части при
движении экипажей колеблются во всех направлениях относи-
тельно пути и по отношению друг к другу. Колебания подвиж-
ного состава расстраивают путь, нарушают плавность хода. Они
вызываются многими причинами, главной из которых являются
неровности пути. Неровности могут возникать вследствие не-
точной укладки пути, неравномерного износа рельсов, неравно-
упругости рельсовых опор и т. п. Нередко причиной колебаний
служат неровности на колесах экипажа.
В зависимости от конструктивных особенностей экипажа и
пути могут возникать следующие виды колебаний подвижного
6
состава: поперечная (боковая) качка, подпрыгивание, продоль-
ная качка (галопирование), подергивание, боковой относ, ви-
ляние. Неподрессоренные части совершают также колебания в
вертикальной плоскости, главным образом в местах вертикаль-
ных неровностей на рельсах. Иногда возникают и горизонталь-
ные колебания этих частей.
Воздействия подвижного состава на путь характеризуются
вертикальными и горизонтальными силами. Составляющими
вертикальных сил при движении экипажей по рельсовому пути
являются собственный вес экипажа (статическая нагрузка) и
ряд дополнительных сил. Дополнительные силы возникают от
колебаний надрессорного строения и неподрессоренных масс,
а также от нагрузок, возникающих из-за неровностей пути и
неровностей на колесе (ползуны, выбоины и др.). В кривых
участках пути действуют дополнительные вертикальные силы,
связанные с возвышением наружного рельса и поперечным воз-
действием рамы экипажа на колесную пару. Дополнительные
силы увеличиваются с ростом скорости движения. Кроме того,
они зависят от конструкции подшипников колесных пар. По-
скольку большая глубина неровностей на колесе допускается
при подшипниках качения, по сравнению с подшипниками
скольжения дополнительные силц! при подшипниках качения
почти в 2 раза больше.
Суммарное значение вертикальных сил, действующих на
путь от подвижного состава, не является равнодействующей
всех вертикальных сил из-за неодновременности и случайного
характера их возникновения. Постоянна во времени только си-
ла статического воздействия (осевая нагрузка). При определе-
нии наибольшего вероятного значения действующих сил учи-
тывается среднее значение этих сил и 2,5 среднего квадратич-
ного отклонения. Полученное таким образом значение на прак-
тике может оказаться превышенным всего в 0,6% случаях.
При больших скоростях дополнительные силы могут дости-
гать значений, близких к статической нагрузке на ось (для
электровоза ВЛ 10 она составляет 225 кН).
Горизонтальные силы, возникающие под движущимися по-
ездами, могут быть поперечными и продольными. На прямых
участках пути поперечные силы связаны с вилянием подвиж-
ного состава и проявляются в виде сил трения.
Боковое воздействие колеса на рельс складывается из силы
нажатия гребня на головку рельса и поперечной составляю-
щей силы трения. При движении состава со скоростью 100—
200 км/ч боковые силы в среднем равны 40—50 кН, но могут
достигать 100—120 кН [15].
Горизонтальные продольные силы возникают как от воздей-
ствия колес подвижного состава, так и от температуры окру-
жающей среды. Воздействие колес зависит от режима движе-
ния поезда (режим тяги, движение по инерции, торможение). Во
7
всех случаях эти силы не превышают' сил трения скольжения
между колесом и рельсом. Например; при рекуперативном тор-
можении могут возникать силы от 50 до 60 кН. Смещение рель-
сов, вызываемое этими силами, называют угоном пути. Угон
пути усугубляется температурными силами: Напряжения в рель-
сах при повышении температуры могут порождать значитель-
ные силы сопротивления перемещению рельсов по накладкам
вдоль пути: от 5 до 300 Н на 1 см рельсовой нити.
Своеобразие конструкции стрелок изменяет* характер их
взаимодействия с подвижным составом по сравнению с бесстре-
лочным путем. На коротком протяжении стрелочного перевода
характеристики пути существенно меняются: изменяются шири-
на колеи, жесткость рельсовых нитей и основания под ними.
В пределах стрелочного перевода имеются такие неровности,
которые присущи только им и связаны со спецификой их кон-
струкции. При движении экипажей по стрелке силовые нерав-
номерности и геометрические неровности порождают дополни-
тельные динамические силы, которые могут иметь ударный ха-
рактер. Эти силы ведут к более быстрому износу металличес-
ких частей перевода по сравнению с бесстрелочным путем и
накоплению в них остаточных деформаций.
Геометрические неровности на стрелочном переводе имеются
в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Острие остряка понижено относительно рамного рельса. По-
этому при перекатывании с рамного рельса на остряк колесо,
отжимаясь остряком от рамного рельса, катится по рельсу
меньшим кругом катания и понижается (рис. 5);. Затем колесо
полностью переходит на остряк в зоне его выравнивания
с рамным рельсом и снова поднимается. Эта неровность сле-
дования колеса, по глубине достигающая 2 мм, возникает при
любом направлении движения экипажа по стрелочному пере-
воду. Вертикальные неровности при перекатывании колес воз-
никают также из-за интенсивного изменения ширины колеи в
пределах стрелки (при этом колеса катятся по разному кругу
катания), а также из-за неравномерности износа остряков и
рамных рельсов. Глубина этих неровностей колеблется в пре-
делах 1,5—3,5 мм.
Рис. 5. Схема перекатывания колес с рамного рельса на остряк
8
Вертикальная неровность при перекатывании колес по крес-
товине вызывает большие динамические силы, быстро изнаши-
вающие сердечник и усовики крестовины.
Горизонтальные неровности возникают вследствие измене-
ния ширины колеи вдоль стрелочного перевода, которое необ-
ходимо по условиям вписывания подвижного состава. При ши-
рине колеи основного пути 1524 мм ширина колеи у острия
остряков и в переводной кривой по боковому пути 1536 мм.
Поскольку основные типы стрелочных переводов перепроекти-
рованы под ширину колеи 1520 мм, ширина колеи у острия
остряков 1524 мм для стрелочных переводов типов Р65, Р75 и
1528 мм — для типа Р50 (в зависимости от марки крестовины
в переводной кривой ширина колеи колеблется от 1520 до
1524 мм). Необходимость уширения колеи у острия остряков
вызвана тем, что при движении на боковой путь направление
движения у остряка изменяется под стрелочным углом. Чем
больше стрелочный угол, тем должно быть большее уширение
колеи в вершине этого угла, чтобы подвижной состав мог лег-
ко проследовать это сечение перевода. Кроме того, на стрелке
рамные рельсы должны расходиться друг от друга. Поскольку
они уложены от переднего стыка стрелочного перевода, то у
острия остряков ширина колеи больше, чем в переднем стыке.
При движении экипажа на боковой путь колеса ударяют в
остряк с некоторой силой, зависящей от угла, под которым
колесо набегает на остряк (угла удара), скорости движения,
нагрузки на колесо и массы остряка. Эта сила возрастает по
квадратичной зависимости с увеличением скорости и угла уда-
ра. Кроме значительного износа и расстройства стрелки, эти
силы могут вызвать всползание колес на остряк с последую-
щим сходом с пути. Для обеспечения безопасного движения
на боковой путь используют стрелочные переводы пологих ма-
рок и увеличивают радиус кривизны остряка. Скорость движе-
ния по боковому пути на обычных стрелочных переводах сни-
жена и для переводов типа Р65 с маркой крестовины 1/11 не
превышает 50 км/ч. Реальная скорость на боковой путь не пре-
вышает 40 км/ч. Поскольку у криволинейных остряков угол
удара колеса в остряк тем больше, чем больше зазор между
гребнем колеса и рамным рельсом в момент накатывания ко-
леса на остряк, то переход на колею 1520 мм несколько улуч-
шил условия перекатывания колеса на остряк, уменьшив виля-
ние состава в поперечном направлении и тем самым уменьшив
вероятность накатывания гребня колеса на остряк при боль-
ших зазорах между гребнем колеса и рамным рельсом.
В пределах стрелочного перевода есть особо жесткие узлы.
К ним относятся корень остряка и крестовина. При переходе
подвижного состава на узлы с резко отличающейся жесткостью
возникают значительные дополнительные силы.
2—433	9
Оценка вертикальных и горизонтальных сил, действующих
от подвижного состава на путь в предедах стрелочного перево-
да, необходима для: проверки прочности отдельных частей и
узлов стрелочного перевода; определения упругих прогибов и
боковых отжатий рельсовых нитей; определения условий без-
опасности прохода экипажа без всползания колес на рельсы и
распора рельсов; определения допустимых скоростей, движения
по стрелочному переводу.
Нет общепризнанного метода расчета сил, возникающих в
пределах стрелочного перевода, а расчет этих сил по методи-
ке, существующей для пути вне переводов, не может быть ис-
пользован полностью ввиду отмеченных особенностей конструк-
ции стрелочных переводов. Однако экспериментальные иссле-
дования во ВНИИЖТе, ДИИТе и ЛИИЖТе позволили полу-
чить представление о величине вертикальных и горизонтальных
сил, возникающих при проходе состава по стрелочному перево-
ду. На основе этих исследований разработаны направления по
повышению износостойкости элементов стрелки (в частности,
крестовины), предложены принципиально новые конструкции
крестовин с подвижным сердечником, существенно увеличива-
ющие срок службы крестовин, обоснована возможность эксплу-
атации стрелочных переводов на железобетонном основании
(брусья, плиты), разработаны эффективные меры защиты от
угона пути в пределах стрелочных переводов и многое другое.
В частности, в ДИИТе установлено, что вертикальные ди-
намические силы воздействия подвижного состава на остряки
и рамные рельсы могут превышать статическое давление эки-
пажа в 1,1—2,3 раза. Конкретные значения коэффициента пре-
вышения зависят от типа экипажа и скорости его движения и
приведены в [15].
В ЛИИЖТе определено влияние углов удара и скорости
движения экипажа на горизонтальные силы. Эти силы колеб-
лются от 50 до 260 кН. Для наиболее вероятных условий дви-
жения на боковой путь они равны 120—130 кН.
При наличии вертикальной нагрузки боковая жесткость в
различных сечениях перевода меняется от 10 до 80 кН/мм. Этим
пределам изменения боковой жесткости соответствует измене-
ние сил бокового давления от 50 до 200 кН. Вертикальные и
горизонтальные силы воздействия подвижного состава вызы-
вают деформации частей стрелочных переводов и напряжения
в них.
В пределах стрелки наибольшие напряжения возникают в
остряке, ведущем на боковой путь. Напряжение в наружной
кромке подошвы остряка больше, чем во внутренней. Наиболь-
шие напряжения наблюдаются в зоне остряка, близкой к се-
чению, где ширина головки остряка 30 мм.
Вертикальные и горизонтальные силы воздействия подвиж-
ного состава вызывают упругие смещения элементов стрелки:
10
вертикальные прогибы рамных рельсов и остряков и их отжа-
тие. Эти смещения зависят от типа стрелочного перевода (жест-
кости рельсов), конструкции скреплений и упорных башмаков
в зоне стрелки, скорости движения и от ряда других причин.
Вертикальные и боковые прогибы (отжатия) рамных рельсов,
как правило, составляют 3—7 мм. Во ВНИИЖТе при испыта-
ниях зафиксированы отжатия рамного рельса, равные 9 мм
(стрелочный перевод типа Р65 с маркой крестовины 1/11, ско-
рость пошерстного движения с бокового пути 60 км/ч).
3.	Основные технические требования к стрелкам
и стрелочным электроприводам
Технические требования к состоянию стрелок и устройств
автоматики на них изложены в ПТЭ и в Инструкции по техни-
ческому обслуживанию устройств сигнализации, централизации
и блокировки (СЦБ).
В ПТЭ наряду с общими требованиями к целости элементов
стрелки и переводного механизма содержатся требования к не-
которым параметрам стрелок, при отклонении от которых
эксплуатировать стрелки запрещается. К ним относятся отста-
вание остряка от рамного рельса; выкрашивание остряка; по-
нижение остряка против рамного рельса; вертикальный износ
рамных рельсов и остряков.
Не допускается отставание остряка от рамного рельса (не-
плотное прилегание остряка к рамному рельсу) на 4 мм и бо-
лее, измеренное против первой тяги.
В случае невыполнения этого требования гребень колеса
может ударить в остряк, изломать его, всползти на его поверх-
ность и оказаться между остряком и рамным рельсом, что при-
ведет к сходу подвижного состава. Особую опасность представ-
ляют случаи проследования изношенных колес с вертикальным
подрезом и так называемым остроконечным гребнем (рис. 6).
Не допускается выкрашивание остряка, при котором созда-
ется опасность набегания гребня, и во всех случаях выкраши-
Рис. 6. Схема перекатывания на остряк колес с вертикальным подрезом
гребня (а) и остроконечным накатом на гребне (б):
1 и 3 =— профили нового колеса; 2 — профиль колеса с подрезанным гребнем; 4 остро-
конечный накат на. гребне
2*
11
Рис. 7. Распор рамного рельса при понижении остряка
вание длиной: 200 мм и более на главных путях; 300 мм и бо-
лее на приемо-отправочных путях; 400 мм и более на прочих
станционных путях.
При этой неисправности гребень колеса при противошерст-
ном движении экипажа может набежать на остряк и покатить-
ся по его поверхности, в результате чего подвйжной состав мо-
жет сойти с рельсов.
Не допускается понижение остряка против рамного рельса
на 2 мм и более, измеряемое в сечении, где ширина головки
остряка поверху 50 мм и более. При пощерстном' движении и
случае значительного проката обода колесо, идущее по пони-
женному остряку, может не подняться (не перекатиться) на
рамный рельс, а отжать его и, двигаясь далее только по остря-
ку, сойти с рельсов (рис. 7).
Понижение остряка относительно рамного рельса измеряют
штангенциркулем и мерным клином. Если в месте измерения
подошва остряка неплотно прилегает к подушке, то для полу-
чения фактического понижения остряка относительно рамнога
рельса под поездом к измеренному значению понижения необ-
ходимо прибавить значение зазора между подушкой и остряком.
Вертикальный износ рамных рельсов и остряков не должен
превышать на главных путях значений, приведенных в табл. 1.
Таблица 1
Тип рельсов	Поезд	Скорость движения, ккг/ч	Вертикальный износ рельсов : и остряков, мм
Р65 и тяжелее	Пассажирский	От Г21 до 140	5
	Грузовой	» 81 » да	8’
	(Пассажирский	» 101 » 120s	6
Р50 и тяжелее	] Пассажирский	До 100	1	8
	'‘Грузовой	» 80 J	
Р43 и легче	Пассажирский или гру-	Любая	6
	зовой		
12
Несоблюдение установленных допусков создает дополни*
тельные вертикальные неровности на стрелочном переводе, не-
гативное влияние которых на плавность и безопасность дви^
жения поездов по стрелке подробно рассмотрено в § 2. Верти*
кальный износ рамных рельсов и остряков измеряют штанген-
циркулем. Износ вычисляют по разности высот нового и изно-
шенного рельсов (остряков).
Согласно ПТЭ электроприводы и замыкатели централизо-
ванных стрелок должны: обеспечивать при крайних положе-
ниях стрелки плотное прилегание прижатого остряка к рам-
ному рельсу; не допускать замыкание стрелки при зазоре
между прижатым остряком и рамным рельсом 4 мм и более;
отводить другой остряк от рамного рельса на расстояние не
менее 125 мм.
Устройством, обеспечивающим плотное прилегание остря-
ка к рамному рельсу на централизованных стрелках, является
замыкатель. По месту его расположения различают приводы
с внутренним и внешним замыканием.
В СССР и ряде стран СЭВ наибольшее применение нашли
приводы с внутренним замыканием. В других странах приво-
ды с внешним замыканием используют чаще.
В нашей стране на стрелках электрической централизации
функции привода и замыкателя совмещены. Роль замыкателя
выполняют скошенные зубья шиберной шестерни и шибера,
расположенные внутри привода.
На стрелках механической централизации указанное требо-
вание ПТЭ обеспечивается шарнирным замыкателем, установ-
ленным в середине колеи между рамными рельсами.
Некоторое время шарнирные замыкатели эксплуатировали
и при электрической централизации стрелок и сигналов.
Электроприводы, устанавливаемые на стрелках ЭЦ, имеют
фиксированный ход шибера 154±2 мм. Такой ход шибера обес-
печивает перемещение остряков на расстояние не менее 147 мм.
При этом надежно соблюдается требование ПТЭ по отведению
остряка от рамного рельса. Однако фиксированный ход шибе-
ра не позволяет надежно осуществить плотное прилегание ост-
ряка к рамному рельсу. Это было бы возможно в случае абсо-
лютной жесткости стрелочной гарнитуры и крепления рамных
рельсов к стрелочным брусьям, но стрелочная гарнитура де
является абсолютно жесткой.
4.	Устройства автоматики на централизованных стрелках
К устройствам СЦБ на стрелках, обслуживание которых должны осу-
ществлять работники дистанции сигнализации и связи, относятся стрелочный Г
привод, гарнитура с элементами ее крепления и электрической изоляции, |
стрелочная коробка и кабельная муфта.	*' **'
Стрелочные приводы предназначены для перевода, запирания и контроля
положения централизованных стрелок. Их классифицируют по виду потреб-
ляемой энергии (электрические, электропневматические и электрогидравличес-
13
Таблица 2
Тип электро- привода	Типы электродвигателей	Напряжение, В	Максимальное		Ф « Ф ® « о о х
			тяговое усилие, кН	время пере- вода, с	
СП-3	МСП-0,25 МСП-0,15 МСТ-0,25	30, 100, 160 30, ПО, 160 127, 220	6,0 6,0 6,0	7,0 7,0 7,0	70,6 70,5 70,5
СП-6	МСП-0,25 МСП-0,15 МСТ-0,25 МСТ-0,3; МСТ-0,6	30, 100, 160 30, 110, 160 127, 220 ПО, 190	6,0 6,0 6,0 6,0	7,0 7,0 7,0 7,0	70,5 70,5 70,5 70,5
СП-8	МСТ-0,3 МСТ-0,6	ПО, 190	6,0	7,0	70,5
СПВ-6	МСП-0,25; МСП-0,-1 МСТ-0,25	30, 100, 160 127, 220	3,0 3,0	5,0 5,0	54,9 54,9
СПГ-3	МСП-0,25	100	•2,0	0,6	35,7
кие), по виду запирания стрелки (с внутренним и внешним запиранием), по
виду восприятия взреза стрелки (взрезные и невзрезные), по времени пере-
вода стрелки (быстродействующие, нормальнодействующие и медленнодей-
ствующие), а также по виду коммутации контрольных и рабочих цепей (кон-
тактные и бесконтактные).
На сети дорог в основном применяют невзрезные нормальнодействующие
электроприводы с внутренним запиранием и контактным способом коммута-
ции рабочих и контрольных цепей.
На стрелках электрической и диспетчерской централизаций используют
невзрезные электроприводы постоянного и переменного тока типов СП-3 и
СП-6, электропривод переменного тока типа СП-8; взрезные электроприводы
постоянного и переменного тока типа СПВ-6 (в основном в маневровых рай-
онах станций).
На стрелках горочной централизации, а при необходимости и на стрел-
ках маневровых районов станций предусматривают быстродействующие не-
взрезные электроприводы постоянного тока типов СПГ-3 и СПГ-ЗМ, намеча-
Таблица 3
Характеристики	Значения характеристик при номинальном напряжении, В		
	30/30	110/100 (200)	160/160
Номинальная	мощ-	0,15/0,25	0,15/0,25 (0,55)	0,15/0,25
ность, кВт Потребляемый ток, А,	7,7/12,5	2,2/3,3 (3,6)	1,5/2,5
не более Частота	вращения, об/мин Вращающий момент на	850/1460	850/1700 (3600)	850/1700
	1,67/1,47	1,67/1,47 (1„47)	1,67/1,47
валу, Н-м К. п. д. не менее	0,5>8/0,6	0,55/0,7 (0,8)	0,56/0,7
Примечание. В числителе значения для электродвигателя типа МСП-0,15,
а в знаменателе — для электродвигателя типа МСП-0,25.
14
ется серийный выпуск электроприводов типов СПГБ-4 и СПГБ-4М с бес-
контактной коммутацией рабочих и контрольных цепей стрелки.
Основными элементами электропривода являются электродвигатель, редук-
тор с фрикционом (фрикционной муфтой), автопереключатель, шибер, кон-
трольные линейки, блокировочное устройство, устройство обогрева и осве-
щения. Ряд особенностей, связанных с режимом и условиями работы стре-
лок, потребовали специальных электродвигателей в стрелочных электропри-
водах. Применяют электродвигатели постоянного тока типов МСП-0,1;
МСП-0,15; МСП-0,25 и асинхронные трехфазного тока с короткозамкнутым
ротором типов МСТ-0,25; МСТ-0,3 и МСТ-0,6. Цифра в обозначении типа
электродвигателя указывает номинальную мощность в киловаттах.
Основные характеристики применяемых электроприводов приведены в
табл. 2. Номинальные параметры электродвигателей постоянного тока при-
ведены в табл. 3, а номинальные параметры электродвигателей переменного
тока — в табл. 4.
Конструкция электроприводов и их элементов подробно описана в [10].
Гарнитура предназначена для установки стрелочных электроприводов и
монтируется на рамных рельсах в соответствии £ габаритом приближения
строений С. Она состоит из двух фундаментных угольников (рис. 8), на ко-
торых крепится электропривод; связной полосы, скрепляющей угольники друг
с другом и со стрелочными брусьями; рабочей, стрелочной и контрольных
тяг для соединения шибера и контрольных линеек электропривода с серьга-
ми остряков; элементов крепления фундаментных угольников к рамным рель-
сам, тяг к серьгам остряков, шиберу и контрольным линейкам; элементов изо-
ляции в узлах крепления гарнитуры к рамным рельсам и острякам.
Конструкция гарнитуры зависит от способа крепления рабочей и кон-
трольных тяг к остряку, от типа стрелочного перевода (обыкновенный оди-
ночный, перекрестный и др.), а также от типа устанавливаемого электро-
привода.
Применяется только раздельное крепление рабочей и контрольных тяг„
для чего на остряке рядом расположены две серьги: ближняя к торцу ост-
ряка предназначена для крепления контрольной тяги, дальняя — для креп-
ления рабочей тяги. Такое крепление тяг исключает возможность появления
ложного контроля при отсоединении рабочей тяги от остряка. Подробные
сведения о типах гарнитур содержатся в [10].
Фундаментные угольники располагаются над соседними шпальными ящи-
ками и крепятся к рамным рельсам с помощью четырех угольников (см.
рис. 8, а и б). Фундаментные угольники соединены связной полосой (см.
рис. 8, в), которая крепится шестью шурупами к стрелочным брусьям. Креп-
ление привода четырьмя болтами к фундаментным угольникам совместно со
связной полосой обеспечивают жесткость каркаса гарнитуры.
Таблица 4
Характеристики	Значение характеристик для электродвигателей типов		
	МСТ-0,25	МСТ-0,3	МСТ-0,6
Напряжение питания, В	220/1'27	190/110	190/110
Частота, Гц	50	50	50
Потребляемый‘ток, А	4,4/2,4	2,1/3,6	2,8/4,85
Мощность, Вт	200	300	600
Вращающий момент, Н-м	1,57	3,43	2,37
Частота вращения, об/мин	1250±125	850±42,5	2850±285.
К. п. д. не менее	0,59	0,66	0,60
COS ф	0,78	0,72	0,84
15
Рис. 8. Крепление стрелочной гарнитуры (а), фундаментных угольников к
рамным рельсам (б), связной полосы к стрелочным брусьям (в):
1 — электропривод; 2 — фундаментный угольник; 3 — дополнительный угольник; 4 —
связная полоса; 5 — стопорные планки с подогнутыми концами; 6 — изолирующая
втулка; 7 — металлическая пластина; 8 — контргайка; 9 — угольник; 10 — изолирующая
«рокладка;XX — шурупы; 12— болты; 13 — контрольные тяги; 14 — рабочая тяга
Остряки соединены между собой стрелочной тягой, которую крепят к
острякам с помощью серег (рис. 9). К ушку стрелочной тяги крепят рабо-
чую тягу. Рабочую тягу соединяют с шибером через шарнир (рис. 10),
который имеет два взаимно перпендикулярных паза и два отверстия для
осей (пальцев), соединяющих шарнир с рабочей тягой и шибером.
Связь контрольных линеек с остряками осуществляется короткой 1 и
длинной 2 контрольными тягами (рис. 11, а). С обеих сторон тяги имеют
проушины. Тяги кренят к серьгам остряка и линейкам с помощью осей
(рис. 11,6 и в).
В соединениях стрелочной и контрольных тяг с серьгами остряков (см.
рис. 9, 11) и фундаментных угольников с рамными рельсами (см. рис. 8,6)
16
Рис. 9. Креплёние стрелочной тяги к остряку:
/ — изолирующая прокладка; 2 — изолирующая втулка; 3— контргайка; 4 — стрелочная
тяга; 5 — ушко; 6 — закрутка диаметром 4 imm; 7 —серьга; 8 — рабочая тяга
Рис. 10. Крепление рабочей тяги к шиберу:
а — эскиз рабочей тяги; б—крепление тяги с шарниром; 1 — впрессованные втулки;
2 — шибер; 3 — закрутки диаметром 4 мм; 4 — рабочая тяга; 5 — шарнир
имеются элементы изоляции — прокладки из фибры и фибровые втулки, на-
деваемые на болты. Используются также прокладки и втулки из стеклотек-
столита.
К самым ответственным элементам стрелочной гарнитуры относятся бол-
товые соединения. Для исключения их развинчивания от вибрации, создава-
емой проходящими по стрелке поездами, используют контргайки (см. рис. 8—
11), закрутки (см. рис. 9—11) и стопорные планки с подогнутыми вдоль
гайки концами (см. рис. 8, а и б).
Проволочная связь 2 осей, соединяющих в гарнитурах электроприводов
типов СП-3, СП-6, СП-8 стрелочную 1 и контрольную 3 тяги с соответствую-
щими серьгами (рис. 12, а), служит защитой от ложного контроля при от-
соединении тяги от остряка. В этом случае дежурный по станции, переводя
3—433	17
Рис. 11. Крепление контрольных тяг:
а — эскизы короткой и длинной контроль-
ных тяг; б — крепление тяги к остряку;
в — крепление тяги к контрольным линей-
кам; 1 и 2 — соответственно короткая и
длинная контрольные тяги; 3 — контргай-
ка; 4 — закрутка диаметром 4 мм; 5 —
контрольная линейка; 6 — рамный рельс;
7 — остряк
18
Рис. 12. Способы защиты от рассоединения тяг:
а — проволочная связь осей стрелочной и контрольных тяг; б —поперечная планка на
контрольных линейках; /—стрелочная тяга; 2— проволочная связь; 3— контрольная
тяга; 4 — корпус электропривода; 5 — шибер; 6 — металлическая соединительная план-
ка; 7 — контрольные линейки
стрелку, не получит контроля окончания перевода. При переводе стрелки в
исходное положение и отсутствии проволочной связи может быть получен
контроль окончания перевода, несмотря на обрыв тяги. Проволочная связь
при первом переводе стрелки внесет рассогласование в перемещение стрелоч-
ной и контрольных тяг, а возвращение стрелки в исходное состояние исклю-
чит х контроль окончания перевода. Для аналогичной цели в электроприводах
типа СП-6 имеется металлическая соединительная планка 6 между ушками
контрольных линеек 7 (рис. 12, б).
Стрелочная коробка (рис. 13) служит для размещения реле и приборов
схемы управления электроприводом, расположенных непосредственно у стрел-
ки, а также для разделки стрелочного кабеля. При двухпроводной схеме
Рис. 13. Приборы стрелочной коробки и муфты типа УПМ при двухпровод-
ной схеме управления спаренными стрелками
3*
19
управления стрелкой в стрелочной коробке расположены реверсирующее ре-
ле Р с резистором 18 к0м, а при управлении одиночной стрелкой — и блок
БВС (выпрямительный столбик с резистором сопротивлением 1 кОм). При
«четырехпроводной схеме стрелки в стрелочной коробке монтируется контакт
местного управления и звонок.
При трехпроводной схеме управления стрелкой с трехфазным двигателем
*и местным реверсированием в стрелочной коробке размещают фазочувстви-
тельное реверсирующее реле. В стрелочной коробке располагают трансфор-
матор типа ПОБС-5А, необходимый для электрообогрева группы электропри-
водов.
В качестве стрелочной коробки используют путевые трансформаторные
ящики типа ТЯ-1 с девятью или 15 двухконтактными клеммами или типа
ТЯ-2 с девятью двухконтактными клеммами, а также путевой ящик с кон-
тактом местного управления, имеющий 15 двухконтактных клемм.
Кабельную муфту типа УПМ-24 используют для разделки стрелочного
кабеля и подключения его к электроприводу второй по последовательности
перевода спаренной стрелки. В кабельной муфте за счет изъятия двух из
имеющихся там четырех семиштырных клемм располагается выпрямительный
блок БВС.
5.	Совершенствование конструкции стрелок
и стрелочных приводов
Техническая идея перевода подвижного состава с одного пути на другой
с помощью подвижных остроганных рельсов (остряков) была положена в
основу конструирования стрелочных переводов с начала их появления в
России и сохранилась до сих пор.
В начальный период строительства железнодорожных линий в России
широко использовался опыт эксплуатации железных дорог Америки и ряда
европейских стран. Наряду с Остряковыми стрелками был заимствован и
другой принцип перевода состава с одного пути на другой — так называе-
мая американская безостряковая стрелка. Она состояла из двух подвижных
простых рельсовых отрезков, уложенных вместо рамных рельсов и остряков,
а также одного подвижного рельса, уложенного вместо неподвижной кресто-
вины. Будучи более простым и дешевым устройством, лишенным дорого-
стоящих частей (остряки, крестовина), такая стрелка нашла применение на
временных путях при земляных и балластных работах, а иногда в период
резкой недостачи нормальных переводов — на малодеятельных боковых стан-
ционных путях и тупиках. Такие стрелки встречались в России и в 30-х го-
дах нашего столетия, однако после освоения технологии изготовления остря-
ков их выпуск прекратился.
Единственным способом управления Остряковыми стрелками до 70-х го-
дов XIX в. был ручной способ. Переводной механизм (станок) состоял из
станины, на оси которой вращался стрелочный рычаг с противовесом (ба-
лансиром), и тяг, соединявших рычаг с остряками (перьями). Массой про-
тивовеса обеспечивалось основное требование к стрелкам — удержание их
IB крайних положениях и плотное прилегание прижатого остряка к рамному
рельсу, в том числе при движении поезда по стрелке.
С 1870 г. в России появились системы механической централизации стре-
лок и сигналов (МЦ), некоторых стрелкой управляли с поста централизации
посредством перемещения жестких, а впоследствии гибких тяг, соединявших
остряки с постом. Для удержания остряков в крайних положениях и обес-
печения плотного прилегания остряков к рамному рельсу стали применять
замыкатель, как правило, устанавливаемый внутри колеи. К 1910 г. насчи-
тывалось около десятка систем механической централизации с различными
типами замыкателей.
Для начала XX в. было характерно многообразие вариантов не только
появившихся систем механических централизаций, но и эксплуатируемых
20
Таблица 5
Характеристики	Тип рельсов			
	1а	Па	Ша	IVa
Удельный вес рельса, кг/м	43,567	38,416	33,480	30,890
Высота рельса, мм	140	135	128	120,5
Ширина подошвы, мм	Г25	il 14	ПО	•100
Высота головки, мм	70	68	60	53
Толщина шейки, мм	14	13	1*2	12
профилей колес и рамных рельсов. Практически каждая дорога России (а
-их насчитывалось тогда около 40) использовала свои профили бандажей
колесных пар вагонов, паровозов, тендеров и бегунов. Таким образом су-
ществовало несколько десятков профилей бандажей. Только в 1901 г. ко-
миссия из представителей служб пути и тяги выработала и утвердила
единообразный профиль бандажа для паровозов, тендеров и вагонов, в ос-
нове своей сохранившийся до сих пор.
К началу XX в. эксплуатировали рельсы только четырех типов (табл. 5).
Рамные рельсы, изготавливаемые из этих рельсов, не имели строжки.
Профили рамного рельса и остряка того периода времени показаны на рис. 14.
С развитием путевого и вагонного хозяйств совершенствовали профили ко-
леса, рамного рельса и остряка. Появилась строжка рамных рельсов, остряк
в торце получил другую форму (рис. 15) и стал существенно понижен от-
носительно рамного рельса для исключения ударов в него гребня бандажа
(обода колеса). В настоящее время профили колес и рамных рельсов стан-
дартизированы. Профиль остряка в различных сечениях стрелочного перево-
да отвечает последним требованиям безопасности движения поездов по
стрелке, в том числе при возросших осевых нагрузках подвижного состава
и скоростях движения. Стремление
к единообразию эксплуатируемых эле-
ментов коснулось в начале XX в. не
только пути и подвижного состава,
но и бурно развивавшихся средств
автоматики, в частности систем меха-
нической централизации. Среди су-
ществовавших тогда систем МЦ —
Саксби и Фармера, Стивенса и Сайк-
са, Крослея, Сименса и Гальске, Мак-
са К) деля (Бюссинга), Штаммера,
профессора Гордеенко, инженера
Вурцеля —наибольшее распростране-
ние получили системы Сименса и
Гальске и Макса Юделя.
В 1909—1914 гг. появились первые
системы электрической централизации
Рис. 14. Профили рамного рельса и
остряка, применявшиеся в России в
начале XX в.:
-----— сечения остряка на расстоянии
1,5 и 3,3 iM от торца остряка
стрелок и сигналов, широкое строи-
тельство которых началось в 1920—
1930 гг. Стрелки стали переводиться
с помощью электроприводов. Типы
появившихся электроприводов не
21
Рис. 15. Современные профили рамного рельса и остряка
множились, а последовательно сменяли друг друга. Сначала это было взрез-
ные электроприводы 3900, СПВ, СПВ-2, СПВ-3, СПВ-За, СПВ-4 и СПВ-5,
затем их заменила серия невзрезных электроприводов СП-1, СП-2, СП-2Р.
Сейчас в основном эксплуатируют невзрезной электропривод СП-3 и его
улучшенный вариант СП-6. В маневровых районах станций иногда применяют
последнюю модификацию взрезных электроприводов СП В-6,
Таким образом, с развитием железных дорог элементы стрелочного пере-
вода, подвижного состава и устройства автоматики на стрелке прошли
большой путь совершенствования. Это позволяет обеспечить высокий уровень
безопасности движения поездов по стрелке. Ряд технических требований к
параметрам, определяющим взаимное положение колеса, рамного рельса и
остряка, получили строгое обоснование. Однако до последнего времени та-
кого обоснования не имел допуск на величину зазора между остряком и
рамным рельсом, который в большой степени влияет на безопасность дви-
жения поездов по стрелке.
В ПТЭ отмечено, что стрелка не должна замыкаться при зазо.ре между
остряком и рамным рельсом 4 мм и более. Однако в действующих инструк-
циях по эксплуатации стрелок, современных справочниках, учебниках и учеб-
ных пособиях по стрелкам наряду с указанием на обязательность соблюде-
ния этого требования нет ответа на вопрос, когда была установлена и чем
обоснована эта норма.
Анализ специальной литературы, начиная со времен зарождения желез-
ных дорог в России, позволил проследить историю появления и изменения
требования к величине зазора между остряком и рамным рельсом.
При ручных стрелках (1840 г.) противовес на стрелочном рычаге обес-
печивал дожитие остряка до рамного рельса, и стрелочник, переводя стрел-
ку, должен был лишь убедиться в том, что остряк плотно прилегает к
рамному рельсу и между ними отсутствует посторонний предмет. Стрелоч-
ник находился у стрелки, мог обнаружить и тут же устранить посторонний
предмет. Каждую смену стрелку обязательно чистили, поэтому не возникало
необходимости нормировать величину зазора между остряком и рамным
22
рельсом, а в инструкциях и руководствах того времени было указано, что
«...остряки стрелки (перья) должны плотно прилегать к рамному рельсу».
С появлением МЦ (1870 г.) работник, переводивший стрелку с поста
централизации, уже не мог видеть, плотно ли прижат остряк к рамному
рельсу по окончании перевода стрелки и не попал ли между ними посторон-
ний предмет. Это вызвало необходимость при конструировании МЦ преду-
смотреть сигнализацию попадания постороннего предмета. В первых систе-
мах МЦ это было осуществлено за счет взреза стрелочного рычага. Вот
здесь-то для конструкторов систем МЦ и должен был возникнуть вопрос:
на какую минимальную толщину постороннего предмета должна «реагиро-
вать» система централизации стрелок? От этой величины зависела не только
конструкция рычага, но и расчет усилий взрезного механизма и натяжения
гибких тросов системы связи остряков с постом централизации.
Большинство эксплуатируемых систем МЦ были сконструированы так,
что обеспечивали взрез стрелочного рычага при попадании постороннего пред-
мета толщиной 4 мм. Это условие проверялось при закладке металлического
шаблона толщиной 4 мм между остряком и рамным рельсом в процессе пе-
ревода стрелки. Такая технология проверки впервые упоминается в 1903 г.
в работах крупного инженера-путейца А. А. Белелюбского. Однако некото-
рые системы МЦ допускали закладку шаблона толщиной 6 мм (системы
Штаммера, профессора Гордеенко). Это наводит на мысль, что на рубеже
XX в. норма на зазор диктовалась условиями минимального барьера «чувст-
вительности» механических систем централизации, который считался при-
емлемым с точки зрения безопасности движения. Поскольку среди систем
МЦ дольше эксплуатировали системы Сименса и Гальске и Макса Юделя,
которые обеспечивали взрез стрелочного рычага при закладке шаблона тол-
щиной 4 мм, укрепилась именно эта норма на величину зазора.
Таким образом, норма 4 мм, появившаяся в начале XX в., относилась не
к «отставанию остряка от рамного рельса в' переведенном положении стрел-
ки», а к «толщине постороннего предмета, при попадании которого в процессе
перевода стрелки система МЦ должна среагировать взрезом стрелочного
рычага». Это означает, что при закладке шаблона проверялось не состояние
самой стрелки (положение прижатого остряка), а правильность действия
системы МЦ. Этот факт имеет важное значение, поскольку впоследствии
эти две разные величины были неправомерно отождествлены, и на них был
установлен один и тот же допуск. Основная причина этого противоречия со-
стоит в следующем.
Переводные механизмы ручных стрелок и стрелок МЦ обеспечивали до-
житие остряка до рамного рельса за счет противовеса на стрелочном
рычаге или за счет конструктивных особенностей замыкателя в системах
МЦ, поэтому остряк в случае отсутствия постороннего предмета между
остряком и рамным рельсом или каких-либо других неисправностей стрелки
плотно прижимался к рамному рельсу. При этом ход остряка не был строго
фиксирован. В системах МЦ, например, доведение остряка до рамного
рельса и удержание его в этом положении осуществлялись за счет замы-
кателя, управляемого натяжением тросов системы гибкой связи стрелки
с постом централизации. Компенсаторы, имеющиеся в этой системе, не
полностью исключали влияние температурных колебаний на силу натяжения
тросов. Поэтому линейное перемещение стрелочного рычага не всегда точно
соответствовало линейному перемещению остряка.
С появлением электроприводов (1909 г.) в системах электрической цент-
рализации стрелок (ЭЦ), эксплуатируемых в России, ход остряка стал
строго фиксированным. Будучи переведенным на определенное расстояние,
остряк механически запирался. Поэтому при износе элементов крепления
рамных рельсов или соединений остряка с шибером привода остряк уже
не дожимался до рамного рельса, а оставался на своем месте — между
ними возникал зазор. Это происходило уже и без попадания постороннего
предмета между остряком и рамным рельсом.
Таким образом, с появлением электроприводов с фиксированным ходом
шибера была утрачена способность переводного механизма плотно прижи-
23
мать остряк к рамному рельсу в конце перевода. Этот конструктивный не-
достаток применяемых электроприводов стал угрожать безопасности дви-
жения поездов тем более, что вероятность появления зазора стала гораздо
выше, чем вероятность попадания между остряком и рамным рельсом пред-
метов толщиной более 4 мм. В связи с этим резко возросла актуальность
обоснования допустимого зазора.
Однако, несмотря на чрезвычайную важность этой нормы, строгий ее
расчет и обоснование так и не были произведены до наших дней.
В 1934—1938 гг. были предприняты попытки пересмотреть норму на зазор,
но предлагаемые проекты не были утверждены, и сохранилась старая нор-
ма 4 мм, причем термин «зазор» стали путать и отождествлять с понятием
«толщина шаблона, при которой стрелка запирается», хотя последнее зна-
чение всегда больше «зазора» из-за упругих деформаций элементов крепле-
ния остряка с переводным механизмом. Это различие наблюдается на стрел-
ках с любым способом управления, и оно тем больше, чем большее усилие
на перевод требует стрелка. В связи с тем что появляются стрелки более
тяжелых типов, различие «зазора» и «толщины шаблона» еще более возра-
стает. По данным последних исследований ЛИИЖТа первая величина мень-
ше второй в 2—2,5 раза.
О попытках установить иную норму на зазор свидетельствуют докумен-
ты. Первые стрелки ЭЦ должны были удовлетворять требованию, сформу-
лированному в ПТЭ 1934 г. издания: «Замыкание стрелки должно происхо-
дить лишь в том случае, когда перо плотно прижато (с просветом не более
3 мм) к рамному рельсу». В 1935 г. в проекте нового ПТЭ появилась новая
запись: «Остряк должен плотно прилегать к рамному рельсу так, чтобы
толстая бумага, вставленная при переводе между остряком и рамным рель-
сом, не вынималась без разрыва». Однако это предложение принято не было,
и в ПТЭ 1936 г. вернулись к старой (еще до 1934 г.) форме: приводы и
замыкатели должны «...не допускать замыкания стрелки при зазоре в 4 мм и
более между прижатым остряком и рамным рельсом».
За годы эксплуатации стрелок электрической централизации с момента
их появления и до наших дней сохранилась старая, идущая от систем ме-
ханической централизации стрелок, норма на величину зазора между остря-
ком и рамным рельсом, которая никогда не была строго обоснована и не
пересматривалась, несмотря на то, что за это время во многом изменились
не только профили колес, рамных рельсов и остряков, но и сами стрелоч-
ные переводы, а также условия и режимы движения поездов по ним.
Глава 2
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
СТРЕЛОК ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
6.	Процесс разрегулировки зазора между остряком и рамным
рельсом
Разрегулировка зазора относится к постепенным отказам,,
т. е. к отказам, возникающим вследствие плавного изменения
параметров объекта. Полную характеристику постепенного от-
каза можно получить, изучив физические причины изменения
параметров, определив степень влияния внешних факторов и
получив данные о скорости изменения параметров элемента.
Трудность анализа постепенных отказов заключается в необхо-
24
димости для каждого вида устройств или параметра проводить
статистические исследования, разрабатывать для этого мето-
дику и определять средства измерения. Но только на этой ос-
нове можно дать четкое обоснование периодичности обслужи-
вания или решать вопрос о прогнозировании отказов.
Для этого лабораторией «Организация технического обслу-
живания систем автоматики, телемеханики и связи» ЛИИЖТа
был проведен комплекс исследований. На 100 стрелках, распо-
ложенных в разных климатических зонах страны, в течение
трех летних месяцев по специальной методике через каждые
два-три дня измеряли параметры стрелок ЭЦ. Такие же изме-
рения проводили в течение года еженедельно на 80 стрелках
Западно-Сибирской, Забайкальской, Среднеазиатской и Ок-
тябрьской дорог.
Изменение зазора между остряком и рамным рельсом в про-
цессе эксплуатации стрелки вызывается смещениями остряка
и рамного рельса относительно их первоначального положения
под воздействием подвижного состава, климатических, метеоро-
логических и других факторов.
Воздействие подвижного состава на элементы стрелки ха-
рактеризуется амплитудой и частотой суммарных нагрузок в
вертикальном и горизонтальном направлениях. Эти силы опре-
деляются характеристиками подвижного состава (скорость и
интенсивность движения, нагрузка на ось, продолжительность
ее воздействия и геометрия колесных пар), а также геометри-
ей вертикальных и горизонтальных неровностей вдоль стрелоч-
ного перевода.
Влияние климатических и метеорологических условий про-
является в виде растрескивания и гниения стрелочных брусь-
ев. Механические повреждения и старение брусьев влияют на
скорость нарастания остаточной деформации в крепежных от-
верстиях и на изменение упругих свойств древесины брусьев.
Зазор между остряком и рамным рельсом при закладке шаб-
лона зависит от смещения остряка й рамного рельса от перво-
начальных положений.
Для обоснования периодичности обслуживания важно уста-
новить, имеют ли эти составляющие тенденцию к росту с те-
чением времени или они колеблются относительно среднего
значения, постоянного во времени. В первом случае нужны пе«
уиодические проверки и период их должен быть тем короче,
чем быстрее изменяются соответствующие параметры, во вто-
ром случае периодические проверки бесполезны.
Смещение остряка зависит от люфтов в шарнирных соеди-
нениях тяг, температурных изменений длины тяг и угольников
гарнитуры, смещения электропривода и упругой деформации
гарнитуры.
Появление люфтов в соединениях тяг является следствием
действия горизонтальных и вертикальных нагрузок подвижно-
Л—433	25
го состава. Как показали исследования Уральского отделения
ВНИИЖТа, эти нагрузки и вибрация при движении поезда
влияют на износ шарнирных соединений и образование люф-
тов сильнее, чем число переводов стрелки. Смещения остряка
из-за люфтов возрастают со временем. Влиянием температуры
можно пренебречь, поскольку в диапазоне от —30 до +30 °C
изменение длины тяг составляет ±0,3 мм. Смещение электро-
привода также невелико, поскольку по данным ЛИИЖТа ди-
намические силы, передающиеся на шибер, а следовательно, и
на электропривод от колес подвижного состава не превышают
750 Н. Такая нагрузка не вызывает заметных смещений элект-
ропривода.
Упругие деформации в гарнитуре существенно влияют на
максимальную толщину шаблона и зависят от усилия на ши-
бере при работе электродвигателя на фрикцию. При усилии на:
шибере 6 кН они могут достигать 2,5—3,0 мм. Однако эти.
деформации не имеют тенденции к росту при эксплуатации
гарнитуры и не влияют на периодичность обслуживания.
На смещение рамного рельса оказывают влияние уширение
колеи из-за износа и ослабления элементов крепления его к
брусьям, а также упругие деформации рамного рельса и брусь-
ев. Для изучения степени влияния каждой из этих причин на.
зазор между остряком и рамным рельсом во время исследова-
ний измерялись три величины: зазор Дф, имеющийся на стрел-
ке без отжима остряка ломиком; предельный зазор Дп при от-
жиме остряка ломиком, закладываемым между шейкой рам-
ного рельса и торцом остряка; максимальная толщина шабло-
на Дш, при котором стрелка замыкается (измерения проводят
путем закладки шаблона между остряком и рамным рельсом в
процессе перевода стрелки).
Измерения проводили набором стандартных щупов
(ГОСТ 882—75), позволяющих измерить зазор с точностью до
0,1 мм. Дополнительно измеряли ход остряка, ширину колеи,
ток нормального перевода и ток при работе электродвигателя
на фрикцию. Кроме того, записывали все технические данные
стрелочного перевода и электропривода, за которым наблюда-
ют работники дистанций сигнализации и связи и пути. При
исследованиях фиксировали все неисправности и отказы стре-
лок. По результатам измерений были построены графики зависи-
мости зазоров для каждого остряка (рис. 16).
Разница между Аш и Дф указывает, что «отставание» остря-
ка от рамного рельса Дф и. максимальная толщина шаблона*
Дш, при которой стрелка замыкается, являются различными па-
раметрами. Их нельзя отождествлять.
Различие между фактическим Дф и предельным зазорами*
Дп объясняется тем, что по окончании перевода стрелки при на-
личии люфтов в соединениях тяг остряк может останавливать-
ся в любом месте. Место остановки зависит от кинетической:
26
энергии остряка в конце перевода и степени загрязнения стрел-
ки. Кроме того, проследовавший поезд прижимает остряк к рам-
ному рельсу, выбирая люфты в соединениях тяг. Таким обра-
зом, при отжиме остряка ломиком и измерении Дп наблюдает-
ся увеличение зазора по сравнению с Дф.
Наличие разности между толщиной шаблона Дш> при кото-
ром стрелка замыкается, и предельным зазором Дп свидетель-
ствует об упругой деформации гарнитуры и упругом смещении
AtMM 2
'Рис. 16. Изменение зазора в зависимости от времени для левого (а) и пра-
вого (б) остряков
27
Как видно из графиков, разность Дш — Дп колеблется в бо-
лее широких пределах, чем разность Дп—Дф, и имеет повторя-
ющиеся максимумы, которые для разных стрелок равны от
1,5 до 6 мм.
Кривые на графиках говорят о сильном влиянии случайных:
факторов, из-за которых результаты измерений, проведенных
за короткое время, значительно отличаются от среднего значе-
ния. При частых бессистемных измерениях это может привести;
к ошибочному заключению о том, что зазор интенсивно меня-
ется во времени и поэтому необходимы его частые проверки.
7.	Влияние различных факторов на зазор
Анализ величин Дф, Дп и Дш позволяет дать количественную^
характеристику влияния различных факторов на зазор. На
рис. 17, а — в показано распределение этих величин, а ниже
основные соотношения между ними.
Характеристика .	. . Дш—Дп, мм	Дп—А ф, мм	Дш/Лп	Дп/Лф	Д ш/Дф
Значение характеристики:				
среднее	.	.	.	0,8	0,4 -	1,5	1,5	2,0
максимальное .	. .	3,5	1,7	3,8	3,3	4,2
При этом:
среднее значение Дш=2,5 мм, стандартное отклонение ош =
= 0,6 мм;
среднее значение Дп=1,7 мм, стандартное отклонение оп —
= 0,6 мм;
коэффициент корреляции гш.п = 0,81;
регрессионная зависимость Дш= 1,08Дп+0,8.
Максимальная толщина шаблона, при которой стрелка за-
мыкается,
Дш—Дл+Лнз+Душ+Дупр Г“|-Лупр р,
где Ал =15%—составляющая, связанная с наличием люфтов в соедине-
ниях тяг;
Днз — начальный зазор (после установки электропривода или ремонта
стрелки);
Душ —составляющая, связанная с уширением колеи; ДНз +Душ=35-^-
-40%;
Дупр г = 40-е-45%—составляющая, определяемая упругими смещениями
элементов гарнитуры при закладке шаблона;
Aynpjp =5%—упругие смещения головки рамного рельса при закладке
шаблона.
Сумма упругих смещений элементов гарнитуры и рамного
рельса составляет 45—50%, т. е. наибольшую часть шаблона*
Дш. Как показали исследования, упругие смещения ДуПрГ н
Лупрр существенно зависят от усилия на шибере электроприво-
да; это в свою очередь определяется затянутостью фрикцион-
S) Число
случаев,%
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4	1,8 2,02,22,4 2J2J~3,0 3,2 3,4 3,6 3,0 4,0 Д^ММ
Рис. 17. Гистограммы распределений Дш, Дп, Дф
ной муфты (данные испытаний на стрелочном стенде, четырех
стрелках скоростного полигона ВНИИЖТа и стрелке с гибки-
ми остряками экспериментального кольца ВНИИЖТа).
Из графика (рис. 18) видно, что разность величин Дш и
Дш т. е. сумма упругих смещений гарнитуры и рамного рельса
ДУпр = Аупр г+Дупр р, колеблется в пределах от 1 до 3 мм. Для
наиболее распространенных типов стрелочных переводов Р50
и Р65 при правильной регулировке фрикции эта разность со-
ставляет 1,2—2 мм. Между усилием на шибере F, обеспечива-
емым определенным типом электродвигателя, и током перево-
да I существует линейная зависимость. Это позволяет по зна-
чению тока (без измерения усилия на шибере) судить о зна-
чении упругого смещения ДуПр = Дш—Дп. В табл. 6 приведены
значения Дупр для различных типов стрелочных переводов в
зависимости от типов электродвигателя при номинальном на-
пряжении 160 В.
Токи фрикции /ф, указанные в табл. 6, соответствуют нор-
мам, установленным Инструкцией ЦШ/3820.
На перекрестных стрелках и на подвижном сердечнике кре-
стовины упругие смещения достигают 4 мм. На этих стрелках^
не занижая ток фрикции, условие Дш<4 мм выполнить практи-
чески невозможно.
Упругие смещения рамного рельса в среднем составляют
незначительную долю Дщ> всего 5%, и на стрелках с хорошим
состоянием брусьев не превышают 0,3 мм. Однако с ухудше-
нием состояния брусьев (гниение, растрескивание, износ от-
верстий под шурупы) упругие смещения рамного рельса могут
достигать 1 мм.
23
Рис. 18. Кривые зависимости Дупр=/(7) для различных типов стрелочных пе-
реводов, управляемых электроприводом типа СП-3 с электродвигателем типа
МСП-0,25
Рис. 19. Графики отжима рамных рельсов Дупр Р от 6 на стрелке с плохим
состоянием брусьев зимой (а) и весной (б):
-----------------------------левый и — правый остряки
30
Таблиц а 6
Тип стрелочного перевода	Усилие на шибере, кН	МСП-0,25		МСП-0,15	
		/ф.А	Аупр> мм	/ф, А	Аупр? мм
Одиночный Р43, Р50—1/9, 1/П	2,6	2,6	1,4	1,7	1,4—1,6
Одиночный	Р65—1/0, 1/11, перекрестный Р43—1/9	3,7	3,3	4,9	2,1	2,0
Одиночный Р65—1/11 с гиб- кими остряками	4,2	3,6	2,7	—	—
Перекрестный Р50—1/9	4,2	3,6	3,6	—	—
Подвижной сердечник крес- товины	5,3	4,5	4,0	—	—
Для оценки упругого смещения рамного рельса на стрелках
с плохим состоянием брусьев зимой и весной были проведены
специальные измерения на четырех стрелках. На рис. 19 по-
казана зависимость упругих деформаций рамного рельса ДуПрр
от величины б, представляющей собой разность максимальной
толщины шаблона Дш, при котором стрелка замыкается, и на-
чального зазора Дп, измеренного при отжиме остряка ломиком,
т. е. б = Дш—Дп.
На исследуемых стрелках АупрР достигает 1,0 мм. Таким
образом, свидетельством плохого состояния стрелочных брусь-
ев (или плохого крепления рамных рельсов к ним) может слу-
жить значение ДупРр==1,0 мм.
Для стрелок, где упругое смещение рамного рельса превы-
шает это значение, характерны следующие особенности. Наи-
больший отжим наблюдается при движении с бокового пути
в пошерстном направлении. Поскольку колебания экипажа в
поперечном направлении случайные, оба рамных рельса одной
и той же стрелки могут подвергаться различным по амплитуде
и точкам приложения боковым воздействиям колес. Это опре-
деляет различную степень деформации в стрелочных брусьях.
После прохода поезда рамный рельс быстро возвращается
в первоначальное положение (остаточная деформация практи-
чески отсутствует). В то же время древесина брусьев пружи-
нит меньше, чем рельсовая нить, и восстановление первоначаль-
ного положения после деформации в крепежных отверстиях
происходит намного медленнее. Поэтому при закладке шабло-
на сразу же после прохода поезда, особенно с бокового пути
в пошерстном направлении, сопротивление в отверстиях брусь-
ев смещающемуся рельсу относительно невелико, и стрелка за-
мыкается при большей толщине шаблона. С течением времени
сопротивление в отверстиях возрастает, и рельс при закладке
шаблона смещается на меньшее значение. Из-за этих причин

разница в величинах Дш до и после прохода поезда составляет
около 0,2 мм.
На долю составляющей Дл, связанной с люфтами, приходит-
ся небольшой процент Дш —15%.
В среднем составляющая Дл равна 0,4—0,6 мм и в редких
случаях (менее 5% исследованных стрелок) достигает 1,4—
1,6 мм, т. е. суммарный износ в шарнирных соединениях тяг
не достигает своего предельного значения 2,5 мм, допусти-
мого Инструкцией ЦШ/3820.
Сумма составляющих, связанная с начальным зазором и
уширением колеи ДНз+ДУш, оказывает значительное влияние
на значение Дш. В среднем она составляет 1,0—1,2 мм. Основ-
ными причинами такого влияния являются большой допуск на
изготовление тяг и фиксированный ход шибера электроприво-
да. Рабочая и стрелочная тяги имеют допуск на изготовление
±1 мм. При монтаже стрелки это определяет начальный зазор
Днз. Регулировка плотности прижатия остряка к рамному рель-
су за счет прокладок в серьге остряка может привести к умень-
шению Днз, однако из-за ограничений по толщине прокладок
свести к нулю эту составляющую зазора не всегда представля-
ется возможным. Фиксированный ход шибера электропривода
не позволяет плотно прижать остряк к рамному рельсу при
уширении колеи.
Корреляционный анализ статистических данных изменения
зазора между остряком и рамным рельсом позволил устано-
вить следующее. Характер изменения Дш, Дп, Дф не зависит от
таких характеристик стрелки, как: тип стрелочного перевода,
марка перевода, тип остряка (прямой, криволинейный), катего-
рия пути (главный, приемо-отправочный и прочие пути), срок
эксплуатации стрелочного перевода.
Интенсивность изменения Дш слабо зависит от интенсив-
ности и скорости движения, преимущественного направления
движения, числа переводов стрелки в сутки. Эти факторы вли-
яют на износ стрелочного перевода и гарнитуры. Однако в си-
лу того, что их интенсивность невелика, они в течение года не
оказывают существенного влияния на характер изменения Дш.
Исследованиями также установлено, что температура не
оказывает значительного влияния на Дш и интенсивность ее
изменения.
Процесс изменения Дш во времени может быть представлен
линейным уравнением:
Аш =
где а —• интенсивность изменения Аш/
t — время;
0о — значение Аш при £=0.
Разброс значений Дш оценен средним квадратичным откло-
нением б для всех исследуемых стрелок.
32
Рис. 20. Распределение характеристик а и р0 случайного процесса измене-
ния Дш
На рис. 20 представлены плотности распределения величин
а и Ро- Интенсивность изменения а может быть положительной
и отрицательной, но в большинстве случаев а близка к нулю
(рис. 20,а). Для 8О°/о стрелок а не превышает ±0,04 мм/неде-
лю. Этр означает, что изменение Аш представляет собой прак-
тически стационарный процесс. Причем ‘р0 в среднем равно
2—3 мм.
Для 1 % стрелок отмечена большая интенсивность измене-
ния Дш, достигшая ±0,15 мм/неделю. Увеличение Дш с такой
интенсивностью связано с оттаиванием стрелочных брусьев вес-
ной при их плохом состоянии, когда отжатие рамного рельса
при закладке шаблона достигает 0,7—1,0 мм. Уменьшение Дш
с большой интенсивностью связано с обратным процессом при
наступлении зимы.
Согласно полученным данным увеличение Дш на 1 мм при
хорошем состоянии брусьев и крепления рамных рельсов к ним
может произойти через 25 недель (полгода), при плохом со-
стоянии брусьев — через 6 недель (1,5 мес). Эти данные дока-
зывают неэффективность частых проверок Дш и, кроме того,
согласуются с результатами исследований Уральского отделения
ВНИИЖТа о скорости износа осей и втулок в соединениях тяг
гарнитуры и с данными ВНИИЖТа о сроках перешивки колеи
из-за ее уширения.
На интенсивно работающих стрелках (более 200 пар поез-
дов в сутки) оси и втулки в соединениях тяг требуют замены
вследствие износа через 6—8 мес. На стрелках с интенсивностью
100—150 пар поездов в сутки — через 2—3 года, а с интенсив-
ностью 50 пар в сутки и менее — через 5 лет.
По данным ВНИИЖТа, при хорошем состоянии стрелочных
брусьев перешивка колеи требуется не чаще, чем один раз в
год, а при плохом состоянии стрелочных брусьев — один раз: в;
квартал.
Начальный зазор Днз и упругие смещения элементов гарни-
туры при закладке шаблона ДуПрг не имеют тенденции к рос-
ту, хотя Аупрг может колебаться в зависимости от состояния
5—433	3S
фрикционной муфты. В то же время именно эти параметры оп-
ределяют значение Дш. Если эти параметры велики, то даже
небольшое увеличение остальных составляющих (,ДЛ, Душ,
Дупрр), несмотря на то, что их доля в Дш незначительна, может
привести к выходу Дш за пределы допуска. Из-за этого при
эксплуатации стрелки может создаться впечатление, что от этих
составляющих зависит Дш. Для того чтобы избежать этой си-
туации и не прибегать к частым проверкам и регулировкам
Дш, нужно четко ограничить нормой величины Днз и Дупрг- Это
выдвигает серьезные требования к конструкции гарнитуры и
жесткости тяг.
8.	Упругие деформации элементов стрелочной
гарнитуры
Во время работы стрелки элементы стрелочной гарнитуры
испытывают упругие деформации. Жесткость гарнитуры долж-
на обеспечивать надежную работу стрелки. Применяемые гар-
нитуры удовлетворяют этому требованию при нормальном пе-
реводе стрелки, когда остряк, подходя к рамному рельсу, не
встречает препятствий.
При закладке шаблона между остряком и рамным рельсом,
попадании небольших посторонних предметов, снега или песка
элементы гарнитуры смещаются под действием усилия на
шибере. Такие деформации являются одной из существенных
причин замыкания стрелки при недопустимом зазоре между
остряком и рамным рельсом.
Можно выделить несколько причин недостаточной жесткости
гарнитуры.
Для удобства монтажа элементы соединения тяг с шибером
электропривода и остряком допускают некоторые, хотя и очень
малые, перемещения проушин тяг или шарниров в вертикаль-
ном и горизонтальном направлениях, а также возможность их
вращения относительно осей. Например, шарнир в соединении
шибера с рабочей тягой имеет небольшую свободу вращения
относительно горизонтального пальца, поскольку своей верти-
кальной стенкой он неплотно примыкает к шиберу. Пазы этого
шарнира немного шире выступа шибера и проушины рабочей
тяги, что допускает перемещения шарнира в продольной гори-
зонтальной плоскости и перемещения проушины в вертикаль-
ной плоскости. Крепление рабочей тяги к ушку допускает ее
вращение и т. д.
Отжатый остряк стрелки, под тяжестью собственного веса
лежащий на подушках, может несколько перемещаться в вер-
тикальной плоскости.
Изолирующие фибровые втулки, установленные на верти-
кальных болтах, которые крепят фундаментные угольники гар-
34
нитуры к рамным рельсам, подвергаются сжатию под дейст-
вием боковых нагрузок, передающихся от колес подвижного
состава через рамные рельсы. Поэтому упругий отжим рам-
ных рельсов не вызывает адекватных перемещений фундамент-1
ных угольников.
Вибрация элементов гарнитуры во время движения поездов
по стрелке приводит к износу осей и втулок в соединениях тяг,
т. е. к появлению люфтов, допускающих небольшие горизон-
тальные перемещения тяг.
Допуски на изготовление осей и втулок в соединениях тяг
при неблагоприятном их сочетании могут привести к появле-
нию люфтов даже при монтаже стрелки.
Рабочая тяга имеет изгиб для обхода рамного рельса при
соединении с ушком стрелочной тяги. Выступ, образующийся
таким образом в прямолинейном тракте соединения шибера с
остряком, значительно уменьшает жесткость этого соединения
(примерно в 5 раз по сравнению с жесткостью прямолинейно-
го соединения).
Перечисленные причины приводят к тому, что 40—45°/о Дш
составляют упругие смещения элементов гарнитуры.
На практике важно знать: какие элементы гарнитуры сме-
щаются в большей мере; каковы эти смещения и их направле-
ние; какое влияние оказывает усилие на шибере на смещение
элементов гарнитуры.
Смещение элементов гарнитуры зависит прежде всего от
того, между каким остряком и рамным рельсом заложен шаб-
лон. При закладке шаблона между дальним от электропривода
остряком и рамным рельсом элементы гарнитуры подверже-
ны сжатию. Усилие на шибере F и реакция рамного рельса R
в районе изгиба рабочей тяги и ушка стрелочной тяги создают
изгибающие моменты Мх и М2 (рис. 21, а), которые приводят
к подъему шарнира за счет его поворота вокруг горизонталь-
ной оси Q, сжатию и смещению рабочей тяги, подъему левого
крыла стрелочной тяги вместе с отжатым остряком. Величина
этих смещений зависит от значения б, определяемого разностью
общей толщины закладки Аш и первоначального зазора Дш
измеряемого при отжиме остряка ломиком, т. е. б = Дш—Дп.
При 6 = 4 мм точка А (рис. 21,6 и в) в нижнем колене ра*
бочей тяги смещается относительно начального положения
(когда остряк прижат к рамному рельсу без закладки) вниз
и влево в точку А' с координатами А' (2,4; —1,3) мм. Точка В
нижнего конца ушка смещается при этом влево и вверх в точ-
ку В' с координатами В' (2,6; 0,8) мм.
На рис. 22 показаны зависимости горизонтальных и верти-
кальных смещений элементов гарнитуры Д/ при замыкании
дальнего остряка от значения б для различных типов стрелок,
а на рис. 23—для различных образцов рабочих тяг, менявших-
5*	35
Шадлон
Рис. 21. Механизм сжатия тяг при замыкании дальнего остряка:
а — направление возникающих нагрузок; б — характер изгиба тяг; в — смещения то-
чек А и В в горизонтальном х и вертикальном у направлениях; точки А (х0, уд и
В (аго. Уд соответствуют положению гарнитуры при отсутствии шаблона, точки А
(х4, Уд и В (х4, Уд при закладке шаблона толщиной 4 мм
Рис. 22. Горизонтальные и вертикальные смещения
элементов гарнитуры для различных типов стрелок при
замыкании дальнего остряка:
1 — горизонтальное смещение рабочей тяги (нижнего колена);
2 — опускание рабочей тяги (нижнего колена); 3 — подъем
шарнира; 4 — подъем ушка
36
Рис. 23. Горизонтальные (а) и вертикальные (б) сме-
щения элементов гарнитуры для различных образцов
тяг при замыкании дальнего остряка:
1, 2, 3, 4 — номера различных образцов тяг
ся на стрелке типа Р43 с маркой крестовины 1/9. Образцы тяг
имели некоторые отличия по длине и высоте колена.
Значение б между дальним остряком и рамным рельсом
распределяется в гарнитуре таким образом: 25% б —за счет
подъема левого крыла стрелочной тяги под действием изгиба-
ющего момента М2 (см. рис. 22); 15% б — за счет смещения
рабочей тяги; 50% б — за счет упругого сжатия рабочей тяги
и подъема шарнира; 10% б приходится на отжатие рамного
рельса.
При закладке шаблона между ближним к электроприводу
остряком и рамным рельсом элементы гарнитуры подвержены
растяжению (рис. 24). Изгибающие моменты Мх и М2 имеют
противоположное направление, чем в случае замыкания даль-
него остряка, что вызывает опускание шарнира, растяжение и
смещение рабочей тяги, опускание правого крыла стрелочной
тяги. Если отжатый остряк, лежа плотно на подушках, не до-
пускает такого опускания, то возможен подъем прижатого ост-
ряка. Это, однако, не меняет направления поворота стрелочной
тяги в вертикальной плоскости.	37
Рис. 24. Механизм растяжения тяг при замыкании ближнего остряка:
Рис. 25. Горизонтальные (а) и вертикальные (б) смещения гар-
нитуры при замыкании ближнего остряка:
1, 2, 3, 4 — номера различных образцов тяг
38
На рис. 25 для случая замыкания ближнего остряка пока-
зана зависимость горизонтальных и вертикальных смещений
А1 от б для различных образцов тяг. Таким образом, 45% б
связано с поворотом стрелочной тяги; 45% б—с опусканием шар-
нира и растяжением рабочей тяги, а 10% б, так же как и для
ближнего остряка, вызвано отжатием рамного рельса.
Увеличение максимального усилия на шибере F, которое мо-
жет развивать электропривод, ведет к тому, что стрелка замы-
кается при закладке шаблона большей толщины (рис. 26). За-
висимость S = f(F) при основных (рабочих) значениях F явля-
ется линейной. Коэффициенты пропорциональности полученных
зависимостей 6 = KF приведены в табл. 7.
Из табл. 7 видно, что эти коэффициенты’ для стрелок раз-

мм
Рис. 26. Кривые зависимости 8=f(F) для различных типов
стрелочного перевода при замыкании дальнего (а) и ближнего
(б) остряков:
— • — Р43; <—Р50;--------- Р65;--------Р65 с гибкими остряками;
— Д — Р75: -----X------Р43
39
Личного типа неодинаковы. Средние значения коэффициентов
пропорциональности дальнего остряка 0,65 мм/кН, а ближнего
остряка—0,62 мм/кН. Среднее значение коэффициента пропор-
циональности дальнего остряка означает, что гарнитура, изго-
тавливаемая для стрелок наиболее распространенных типов?
передавая усилие от шибера на остряк около 6 кН, позволяет
замкнуть стрелку при закладке шаблона, толщина Дш которого
на 3,8 мм больше зазора между остряком и рамным рельсом,
измеренного без перевода стрелки.
Установлено также, что б практически не зависит от типа
электродвигателя (постоянного или переменного тока) (рис. 27).
Коэффициенты пропорциональности зависимостей 6 = KF для
электродвигателей МСП и МСТ примерно одинаковы.
Для количественной оценки упругих деформаций тяг стре-
лочной гарнитуры определены максимальные напряжения, воз-
никающие в тягах при движении поездов по стрелке и во вре-
мя перевода стрелки с закладкой между остряком и рамным
рельсом шаблонов различной толщины.
При движении поезда по стрелке па рабочую и стрелочную'
тяги действуют кратковременные сжимающие и растягивающие
усилия. В случае движения по прямому пути, когда прижат
ближний к электроприводу остряк, напряжения растяжения
превышают напряжения сжатия. Для движения по боковому
пути, когда прижат дальний остряк, наблюдается обратное со-
отношение: напряжения сжатия больше напряжений растяже-
ния.
Это объясняется тем, что замыкание ближнего и дальнего
остряков вызывает в тягах напряжения различного знака: при
замыкании ближнего остряка тяги растягиваются, а при замы-
кании дальнего — сжимаются. Наибольшие напряжения возни-
кают в нижнем колене рабочей тяги, их значение достигает
94 МПа при растяжении тяги и 75 МПа — при ее сжатии.
В середине нижней штанги рабочей тяги и в середине стре-
лочной тяги напряжения несколько меньше, чем в нижнем ко-
лене рабочей тяги (максимальное значение напряжения при
растяжении 92 МПа, при сжатии 52 МПа). Наименьшие на-
Таблица 7
Тип рельсов исследуемой стрелки	Коэффициенты пропорциональности, мм/кН, для остряка	
	дальнего	ближнего
Р43 (стенд)	0,68	0,63
Р43	0,66	0,65
Р50	0,63	0,70'
Р65	0,51	0,49
Р75	0,55	0,51
Р65 с гибкими остряками	0,86	0,74
40
Рис. 27. Кривые зависимости 6=f(F) для электродвигателей типов
МСП-0,15 (а) и МСТ-0,3 (б):
-----при замыкании шаблона;--при работе электропривода на фрикцию; Л 2 —
ближний и дальний остряки
пряжения наблюдались в верхнем колене рабочей тяги: 42 МПа
при растяжении тяги и 30 МПа — при сжатии тяги.
Возникающие напряжения зависят от силовых воздействий
колес, которые тем больше, чем больше осевая нагрузка и ско-
рость движения подвижных единиц.
Тяги стрелочной гарнитуры испытывают напряжения не
только во время движения поезда по стрелке, но и при перево-
де стрелки, в том числе при закладке между остряком и рам-
ным рельсом металлического шаблона. При перемещении ост-
ряков из одного положения в другое возникают напряжения
переменного знака в верхнем и нижнем коленах и в середине
нижней штанги рабочей тяги. В стрелочной тяге напряжения
отсутствуют.
Когда остряки замыкаются, напряжения сохраняются в верх-
нем и нижнем коленах и исчезают в нижней штанге рабочей
тяги.
В верхнем колене рабочей тяги растягивающее и сжимаю-
щее усилия вызывают напряжения, равные 10—20 МПа, в ниж-
нем колене рабочей тяги—15—40 МПа, а в середине нижней
штанги рабочей тяги—20—30 МПа. Конкретное значение на-
пряжения зависит от наличия изгибов остряка. Если остряк
имеет изгиб в горизонтальной плоскости, то он прижимается
электроприводом за счет некоторого изгиба острия, что созда-
ет дополнительные напряжения в тягах.
При замыкании остряков, когда между ними и рамными
рельсами заложен металлический шаблон, напряжения в тя-
гах возрастают в 1,5 раза, если остряк не имеет изгибов, и
примерно в 3 раза, если остряк изогнут в горизонтальной плос-
кости. При работе электродвигателя на фрикцию напряжения
в тягах снижаются, причем они уменьшаются с увеличением
толщины закладываемого шаблона.
6—433
41
9.	Изменение зазора между остряком и рамным рельсом
под движущимся поездом
При движении поезда по стрелке зазор между остряком и
; рамным рельсом меняется и может превышать значения, на-
блюдаемые в статическом положении стрелки. ТакиЛ образом
при движении поезда может возникнуть «динамическая добав-
ка» зазора за счет бокового давления колес на рамный рельс
и остряк в определенных точках. Различные отклонения от
1норм содержания стрелок, а также характеристики и условия
проследования экипажей вызывают различные «динамические
добавки» и могут приводить к опасным ситуациям. Учет «ди-
намических добавок» необходим при обосновании нормы на
величину зазора. При движении поезда по стрелке наблюда-
ются также и вертикальные смещения торца остряка относи-
тельно рамного рельса.
Специальные исследования позволили установить пределы
изменения положения остряка относительно рамного рельса.
Положение остряка относительно рамного рельса изменяется
при нахождении колесных пар в зоне стрелки, ограниченной
стыками в переднем вылете рамных рельсов и стыками в кор-
не остряка. При выходе экипажа за эти границы остряк воз-
вращается в исходное состояние.
Зазор между остряком и рамным рельсом изменяется при
движении поезда по стрелке как в сторону его увеличения,
так и в сторону его уменьшения относительно первоначаль-
ного значения. Зазор уменьшается, когда колесо, двигаясь по
остряку, прижимает его к рамному рельсу. Электропривод
стрелки допускает перемещение остряка в сторону рамного
рельса до 10 мм. Таким образом уменьшение тем больше, чем
больше его первоначальное значение.
Зазор может увеличиваться в двух случаях. Первый из них
связан с прохождением колесной парой зоны переднего выле-
та рамных рельсов. Из-за бокового давления колеса рамный
рельс отжимается, и зазор увеличивается. Если при этом со-
седняя колесная пара не находится на остряке, то увеличение
зазора будет наибольшим. Такая ситуация возможна при про-
следовании первой колесной пары в противошерстном направ-
лении (или последней колесной пары — в пошерстном направ-
лении), а также при движении подвижных единиц с расстояни-
ем между тележками, большим длины остряков L (для стре-
лочного перевода марки 1/11 Л = 8,3 м). Расстояние между ко-
лесными парами в основном меньше длины остряков, поэтому
увеличение зазора происходит реже, чем его уменьшение.
Второй случай увеличения зазора связан с прохождением
колесной парой той части прижатого остряка, где он прилегает
к упоркам, а не непосредственно к рамному рельсу. Остряк
соприкасается с рамным рельсом по линии АВ (рис. 28, а),
42
Рис. 28-. Упругие деформации остряка стрелки:
а — механизм отжатия острия остряка при боковом давлении колеса на остряк: б —
механизм замыкания остряка, имеющего изгиб в горизонтальной плоскости’
поэтому при боковом давлении колес на часть остряка АС ост-
рие остряка может немного отжиматься. Это отжатие возмож-
но за счет упругого сжатия (или растяжения) тяг. Остряк при
этом ведет себя как «коромысло» с центром вращения в точ-
ке Л и плечами АВ и АС. Особенно заметным становится та-
кое поведение остряка при его изогнутости в горизонтальной
плоскости (рис. 28,6). Изгиб легко обнаруживается при пе-
реводе стрелки. При приближении к рамному рельсу такой
остряк касается его не по всей линии нерабочей грани острия,
а в точке А, а электропривод плотно прижимает острие остря-
ка за счет некоторого изгиба острия. Если при наличии за-
кладки электропривод работает на фрикцию, то в момент вы-
ключения электродвигателя, например при обратном переводе,
острие незамкнутого остряка самопроизвольно отходит. Вслед-
ствие возникновения напряжений при замыкании изогнутого
остряка ветвь АС остряка (левое плечо «коромысла») несколь-
ко отжимается от упорок, тем самым создавая возможность
смещения этой части остряка при боковом давлении на нее
колес движущегося поезда. В этом случае увеличение зазора
за счет отжима острия остряка наблюдается, если в зоне ост-
рия не находится соседняя колесная пара. Так же, как и для
первого случая, такая ситуация возможна при большом рас-
стоянии между колесными парами, составляющем около 4—
5 м (примерно половина длины остряка).
Максимальные значения зазора соответствуют прохождению
колесными парами торца остряка, т. е. наблюдаются перед
вкатыванием колеса на остряк в противошерстном направле-
нии, или при сходе колеса с остряка на рамный рельс в по-
шерстном направлении движения. По сравнению с этим уве-
личение зазора при прохождении колесными парами зоны
6*	43
стрелки, где остряк не прилегает к рамному рельсу (зона упо*
рок), незначительно.
Увеличение зазора зависит от осевой нагрузки подвижных
единиц и их направления движения. Установлено, что наиболь-
шие отжатия остряка соответствуют проследованию тяжелых
подвижных единиц в пошерстном направлении по боковому пу-
ти. Максимальное увеличение зазора относительно Дп дости-
гает 3,4 мм для пошерстного направления по боковому пути и
2,0 мм — для противошерстного направления по прямому пути.
Изменение положения остряка относительно рамного рель-
са по вертикали происходит за счет смещения остряка и рам-
ного рельса. Если торец остряка плотно, без зазора лежит на
подушке, то при движении поезда возможен только его подъ-
ем относительно рамного рельса. При наличии зазора между
остряком и первой подушкой возможно смещение остряка вниз
на величину этого зазора.
В основном вертикальные смещения Ду объясняются оседа-
нием рамного рельса под действием вертикальной силы давле-
ния колеса у острия, когда колесо еще не перекатилось на
остряк.
Когда колесо находится на остряке, вертикальные смещения
возможны, если остряк неравномерно лежит на подушках. Ес-
ли, например, остряк плотно лежит на третьей или четвертой
подушке, но имеет зазор между последующими (пятой или
шестой) подушками, то остряк также представляет собой «ко-
ромысло», но уже в вертикальной плоскости. Точка плотного
прилегания остряка к подушке служит центром такого «коро-
мысла», и вертикальное давление колес в зоне провисания ост-
ряка над подушками вызывает подъем торца остряка.
Сравнительно простой механизм возникновения вертикаль-
ных смещений остряка относительно рамного рельса определя-
ет факторы, от которых зависит величина этих смещений. Ими
являются: осевая нагрузка подвижных единиц; картина распо-
ложения колесных пар в зоне стрелки; неприлегание остряка
к подушкам.
Зависимость вертикальных смещений остряка от осевой на-
грузки является прямо пропорциональной.
В табл. 8 даны максимальные смещения остряка относи-
тельно рамного рельса в зависимости от направления движе-
ния.
Наибольшие вертикальные смещения при движении по бо-
ковому пути наблюдаются при прохождении колесными парами
торца остряка. Если остряк не лежит на всех подушках, то
наибольшие вертикальные смещения соответствуют прохожде-
нию колесными парами сечения стрелки, где имеется зазор
между подошвой остряка и подушкой.
В общем случае при отсутствии неисправностей стрелки
(прежде всего изогнутости остряка в вертикальной и горизон-
44
Таблица 8
Направление движения	Смещения, при кото- рых модуль V А *а + А У 8 максимален, мм		Максимальные сме- щения, наблюдав- шиеся раздельно, мм	
	А х |	Д у	Д х	А у
По прямому пути: противошерстное	5,2 4,2	0,6 3,4	5,2	3,4
пошерстное	5,0 4,8	1,6 4,8	5,0	4,8
По боковому пути: противошерстное	4,3 4,0	3,6 3,9	4,4	3,9
пошерстное	6,3 5,4	4,3 5,9	6,4	5,9
тальной плоскостях и неприлегания остряка к подушкам) мак-
симальные горизонтальные и вертикальные смещения остряка
должны соответствовать прохождению колесными парами тор-
ца остряка. Если остряки имеют такие неисправности, то мак-
симальные горизонтальные и вертикальные смещения остряка
не совпадают.
10.	Причины отказов централизованных стрелок
По характеру возникновения отказы технических устройств
подразделяют на внезапные и постепенные. Внезапным назы-
вается отказ, возникающий вследствие скачкообразного изме-
нения одного или нескольких заданных параметров объекта.
Типичным примером внезапного отказа является пробой диода
под действием высокого напряжения, превышающего номи-
нальное значение. Постепенный отказ возникает из-за плавно-
го изменения параметров объекта. Характерным примером та-
кого отказа является изменение переходного сопротивления и
разрушение контактов реле вследствие эрозии, вибрации и дру-
гих процессов износа и старения, износ щеток и коллектора
электродвигателей постоянного тока и т. д.
Принципиальное практическое значение разделения отказов
на внезапные и постепенные состоит в следующем. Из-за не-
предвиденного скачкообразного возникновения внезапных от-
казов их невозможно предсказать. Напротив, постепенные отка-
зы в силу длительного влияния причин их возникновения и
плавного, постепенного изменения характеристик объекта, при-
водящего к его отказу, предсказать можно. Таким образом, в
45
Таблица 9
Элемент	Характеристика отказа	Вид отказа	Причина отказа	Факторы, влияющие на формирование отказа	Минимальный срок формиро- вания отказа	Техническое обслуживание
Электродвига- тель типа МСП	Обрыв обмотки якоря или обмотки возбуждения Обрыв между секцией обмотки якоря и пластиной коллектора	Ст Внезапный	релочные электропр Несовершен- ство	заводской технологии намот- ки обмоток Некачественная пайка секций к пластинам коллек- тора	чгводы Сниженная прочность проводов в местах пере- гиба, механические пов- реждения провода Нарушение заводской технологии изготовления	—	Восста- новительное
	Короткое замы-	Постелен-	Загрязнение	Смещение щеток отно-	•1 мес при	Периоди-
	какие в коллекто- ре	ный	коллектор а уголь - ной пылью	сительно нейтрали, воз- вышение одних пластин коллектора над другими, снижение силы нажатия щеток на коллектор, ин- тенсивность	перевода стрелки N, сутки-1	#> 100, 3 мес при #<100	ческое
*	Снижение сопро- тивления изоляции обмоток якоря и возбуждения	Внезапный	Повышение влажности внутри электропривода	Перепад температур, попадание воды в элек- тропривод	—	Восста- новительное
	Нарушение элек-	Постепен-	Износ щеток, ос-	Интенсивность перево-	1 мес при	Периоди-
	трического контак- та щеток с коллек- тором	ный	лабление подаю- щей пружины, по- падание песчинки или другого ино- родного тела меж- ду щеткой и кол- лектором, закли- нивание щеток в щеткодержателе	да стрелки N, сутки-1	#>100, 3 мес при #< 100	ческое
Автопереключа-	Нарушение элек-		
тель	трического контак- та между контакт- ными пружинами и ножами автопере- ключателя из-за: понижения кон-	Постепен-	Усталость рес-
	тактного на-	ный	сорных и контакт-
	жатия менее 4 Н излома карбо-	То же	ных пружин Снижение кон-
	литовых коло- док подгара кон-	»	тактного нажатия пружин	(менее 4 Н), способствую- щее врубанию но- жей с большой силой Усталость пру-
	тактов уменьшения		жин растяжения, повышенное (бо- лее 5 Н) нажатие между контактны- ми пружинами и ножами Износ осей кре-
	глубины вруба- ния ножей в контактные пружины менее 9 мм индевения или	Внезапный	пления ножевого рычага Повышение
м	обледенения контактов	&	влажности внутри электропривода
Интенсивность перево-
да стрелки N, сутки-1,
срок эксплуатации элек-
тропривода
То же
3 мес	Периоди ческое
То же	То же
»	1 мес при 100, 3 мес при	100	»
Интенсивность перево-
да стерлки N, сутки-1, и
движения поездов, вибра-
ция электропривода
Перепад температур,
попадание воды в элек-
тропривод
6 мес
Восстано-
вительное
Элемент	Характеристика отказа	Вид отказа	Причина отказа
Фрикционная муфта	Заклинивание дисков фрикцион- ного сцепления То же Ослабление фрикции	Постепен- ный Внезапный »	Износ дисков и перекос трущихся поверхностей, от- сутствие смазки на	поверхности дисков Замерзание смаз- ки внутри муфты Оттаивание смаз- ки внутри муфты
Редуктор	Заклинивание шестерен То же	Постепен- ный Внезапный	Износ зубьев шестерен и отсут- ствие смазки их поверхностей Вытекание мас- ла из коробки ре- дуктора из-за не- исправности саль- ника (только в электроприво- дах типа СП)
Курбельный кон- такт (блок-кон- такт)	Излом арматуры	»	(Вибрация, удары
	Развинчива- ние крепежной гай- ки	Постепен- ный	Вибрация
Продолжение табл. 9
Факторы, влияющие на формирование отказа	Минимальный срок формиро- вания отказа	Техническое обслуживание
Интенсивность перево-	1 год при	Периоди-
да стрелки N, сутки-1	#>100, 3 года при #<100	ческое
Резкое понижение тем- пературы (мороз)	—	Восстано- вительное
Резкое повышение тем- пературы (при смене се- зона)		То же
Интенсивность перево-	3 года при	Периоди-
да стрелки N, сутки-1, интенсивность движения поездов, пар/сутки	#>100, 10 лет при #<100	ческое
Срок	эксплуатации электропривода		Восстано- вительное
Срок эксплуатации (старение материала ар- матуры), интенсивность и скорость движения по- ездов	—	То же
Интенсивность и ско- рость движения поездов	3 мес	Периоди- ческое
Шибер и шибер- Заклинивание
ная шестерня шибера
Постепен-
ный
Внезапный
Контрольные
линейки
Излом в местах
выреза для запа-
дания зуба ноже-
вого рычага авто-
переключателя
Излом ушек в
соединении с конт-
□ольными тягами
Внезапный
(по форме),
постепен-
ный по фи-
зике форми-
рования
Тяги, элементы
крепления тяг
(оси, пальцы, гай-
ки, закрутки)
Изогнутость тяг,
приводящая к сры-
ву контроля или
невозможности пе-
ревода стрелки
Внезапный
Износ запорных	Интенсивность движе-	3 года при	Периоди-
зубьев шибера и шиберной шестер- ни,	отсутствие смазки на их по- верхностях	ния поездов и переводов стрелки #, сутки-1, срок эксплуатации	#>100, 10 лет при N < 100	ческое
Неправильная регулировка зазора между остряком и эамным рельсом юсле производства ремонтных работ на стрелке	Плохое крепление рам- ных рельсов к стрелоч- ным брусьям		Восстано- вительное
Усталость метал- ла, наличие микро- трещин	Сила удара зуба но- жевого рычага в скос контрольной линейки и сила давления зуба при отсутствии зазора меж- ду ним и скосом кон- трольной линейки; ви- брация Интенсивность движе-		То же
Некачествен-		6 мес при	Периоди-
ная приварка ушек в заводских усло- виях, вибрация	ния п, пар/сутки, интен- сивность перевода стрел- ки N, сутки-1, скорость движения	п> 100, 3 года при п< 100	ческое
гарнитура
Взрез стрелки,
(впеждение тяг
Отсутствие отбойных
брусьев на стрелке
Восстав©-*
вительное
волочащимися
предметами
сл о			
Элемент	Характеристика отказа	Вид отказа	Причина отказа
	Износ втулок В проушинах	тяг, осей и пальцев, приводящий к за- мыканию стрелки при зазоре 4 мм и более Выпадание за- круток с развинчи- ванием гайки	Постепен- ный То же	Вибрация Износ (стира- ние) металла за- крутки, вибрация
Элементы креп- ления фундамент- ных угольников (болты, гайки, контргайки)	Развинчива- ние гаек и контр- гаек, выпадание болтов	»	Вибрация
Элементы изоля- ции (прокладки, втулки)	Смятие и истира- ние		Напряжения в гарнитуре из-за вертикального и бокового нажатия колес, вибрация
		Элементы	стрелки, связанные
Остряки	Изгиб остряка в горизонтальной плоскости То же	Внезапный Постепен- ный	Взрез стрелки Несовершен- ная	технология закалки
Продолжение табл. 9
Факторы, влияющие на формирование отказа	Минимальный срок формиро- вания отказа	Техническое обслуживание
Интенсивность движе- ния п, пар/сутки, засо- рение сыпучей твердой породой (песок и др.), скорость движения	6 мес при «>200, 2 года при «>100, 5 лет при «<100	Периоди- ческое
Интенсивность движе- ния п, пар/сутки	То же	То же
Интенсивность движе- ния п, пар/сутки, ско- рость движения	1 мес при п>200, 3 мес при «<200	>
Осевая нагрузка под- вижных единиц, интен- сивность движения п, пар/сутки	3 мес при «>200, 6 мес при «<200	
с гарнитурой
Восстало
вительное
То же
		Изгиб остряка в	Постепен-	То же					Восстано-
		вертикальной плос- кости, приводящий к возрастанию пе- реводного усилия сверх нс^рмы Затянутость ост- ряка в корне, при- водящая к возрас- танию переводного усилия выше нор- мы	ный Внезапный	Ошибка обслу- живающего персо- нала дистанции пути	—		—	вительное То же
	Рамный рельс	Накат на рабо- чей грани 3,5 мм и более, приводящий к невозможности перевода стрелки Отбой рамного рельса, приводя- щий к заклинива- нию шибера или замыканию стрел- ки при зазоре меж- ду остряком и рам- ным рельсом 4 мм и более	Постепен- ный То же	Сплыв металла под воздействием колес (в том* чис- ле из-за некачест- венной	закалки рамного рельса) Ослабление кре- пления рамного рельса из-за раз- винчивания гаек упорного крепле- ния и износа брусь- ев (разработка от- верстий под шуру- пами, растрескива- ние, гниение)	Интенсивность движе- ния п, пар/сутки Интенсивность движе- ния п, пар/сутки, ско- рость движения, клима- тические и метеорологи- ческие факторы, харак- тер перевозимых грузов (соли и другие химичес- ки активные вещества)		3 мес при п>'200, 6 мес при Ж 200 3 мес при удовлетвори- тельном состо- янии стрелоч- ных брусьев	Периоди- ческое То же
сл •—*	Серьги остряка	Ослабление креп- ления серьги к ост- ряку из-за развин- чивания гаек		Вибрация	Интенсивность ния п, пар/сутки, рость движения	движе- ско-	3 мес при п>200, 6 мес при п>100, 1 год при п< 100	>
отличие от внезапных отказов прогнозирование постепенных
отказов возможно, т. е. прогнозирование постепенных отказов
позволяет их предупредить с помощью своевременного профи-
лактического ремонта и тем самым увеличить наработку на
отказ эксплуатируемых устройств.
Однако, с одной стороны, подавляющее большинство отка-
зов возникает из-за внутренних изменений, происходящих в
устройствах, которые определяются кинетикой протекающих
физико-химических процессов. Эти процессы имеют постепен-
ный характер (исключение составляет заводской брак, кото-
рый проявляется в виде отказа устройства сразу после начала
его эксплуатации). В связи с этим все отказы, возникающие в
устройстве вследствие внутренних причин, в принципе явля-
ются постепенными. К внезапным отказам с принципиальной
точки зрения могут быть отнесены лишь те, которые вызыва-
ются внешними для данного устройства причинами, например
ударом молнии, взрезом стрелки и т. д. С другой стороны, да-
леко не все изменения параметров вследствие постепенных
физико-химических процессов могут быть обнаружены имеющи-
мися в нашем распоряжении приборами, средствами измерения
и прочими анализаторами. Например, отказ токопроводного
стыка рельсовой цепи происходит из-за обрыва стыкового сое-
динителя. Как правило, причиной обрыва являются непроч-
ность и постепенное ослабление сварного шва в месте «обойма
соединителя — головка рельса» или слабое закрепление троса
в обойме, в результате чего трос с течением времени выпадает
из обоймы. Те и другие причины возникают вследствие посте-
пенного изменения характеристик соединителя, однако эти из-
менения могут быть с большим трудом определены имеющи-
мися измерительными средствами или не определены совсем.
Таким образом, «в себе» отказ соединителя является постепен-
ным, а «для нас», что как раз и имеет практическое значение,—
внезапным.
Устройства СЦБ отличаются от других технических средств
высокой ответственностью за обеспечение безопасности движе-
ния поездов, поэтому для них принято выделять особый класс
отказов — опасные отказы. К таким отказам относятся появ-
ление ложного контроля положения стрелки, возникающего
из-за дуги на коллекторе при двухпроводной схеме управления;
неплотнее прилегание остряка к рамному рельсу, при котором
возникает опасность удара и набегания гребня на остряк, по-
нижение остряка против рамного рельса на 2 мм и более. Обо-
снование порядка обслуживания и разработка методов повы-
шения надежности таких устройств требуют особого внимания.
Основой системы технического обслуживания устройств
СЦБ на отечественных железных дорогах являются периоди-
ческие работы по осмотру, проверке, регулировке устройств.
52
Периодичностью обслуживания (ремонта) называется ин*
тервал времени или значение наработки между данным видом
технического обслуживания (ремонта) и последующим таким
же видом. Наработка определяет продолжительность или объём
работы устройства и измеряется в часах, числе срабатываний
и т. д. Необходимая периодичность обслуживания зависит от
надежности устройства. Под надежностью понимается свойст-
во объекта выполнять заданные функции, сохраняя по времени
значения установленных эксплуатационных показателей в за-
данных пределах, соответствующих заданным режимам и ус-
ловиям использования, технического обслуживания, ремонта,
хранения и транспортирования.
Периодическое техническое обслуживание выполняется че-
рез жесткие интервалы времени независимо от технического
состояния устройства. Периодическое обслуживание может
быть сезонным, когда оно выполняется для подготовки уст-
ройств к работе в осенне-зимний или весенне-летний период.
Помимо этого, известно обслуживание по состоянию, при ко-
тором объем данного обслуживания, а также срок следующего
обслуживания намечают в зависимости от результатов осмот-
ра; восстановительное обслуживание, при котором к устрой-
ству обращаются в двух случаях: при возникновении его от-
каза и необходимости ремонта или по истечении ресурса уст-
ройства, когда его заменяют; обслуживание с непрерывным
контролем и др.
Системы технического обслуживания развиваются в сторо-
ну увеличения периодичности, внедрения элементов восстано-
вительного обслуживания и обслуживания с контролем. Усло-
вием этого является четкое обоснование периодичности, увяз-
ка ее с параметрами надежности, поэтапное повышение безот-
казности устройств. В табл. 9 перечислены характерные отказы
ЭЦ, которые определяют частоту и характер работ по техни-
ческому обслуживанию основных элементов стрелок ЭЦ.
Глава 3
ОСНОВНЫЕ НОРМЫ НА ПАРАМЕТРЫ
ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СТРЕЛОК
11.	Обоснование допустимого зазора между остряком
и рамным рельсом
Правилами технической эксплуатации железных дорог Сою-
за ССР установлен предельный зазор между остряком и рам-
ным рельсом. Превышение этого зазора может привести к на-
беганию колеса на остряк и сходу подвижной единицы.
53:
Рис. 29. Соотношение зазоров
между остряком и рамным рель-
сом при различных режимах ра-
боты стрелки
При движении поезда опасен удар гребня колеса о торец
остряка в динамике. При техническом обслуживании зазор
проверяют, когда поезда на стрелке нет. Между тем зазор
между остряком и рамным рельсом при движении поезда ме-
няется и может превышать это значение зазора. Норма на за-
зор, измеряемый в случае, если поезда на стрелке нет, Дп =
=А—Адин, где Адин — динамическая добавка. Как было показано,
Адин достигает 2 мм; допустимый зазор А определяется из ус-
ловий безопасного перекатывания колес с рамного рельса на
остряк при различных износах этих элементов в пределах до-
пусков.
Следует нормировать максимальную толщину шаблона Аш>
при которой замыкается стрелка. Норма на нее должна удов-
летворять соотношению Анш^Ап’Ч-Аупр<А с учетом периодич-
ности осмотров и вероятности попадания посторонних предме-
тов между остряком и рамным рельсом. Упругое смещение Дупр
складывается из упругих смещений остряка из-за деформации
гарнитуры Аупрг и упругих смещений рамного рельса АуПрр
(см. гл. 2). Связь между величинами А, АДИн, Ап, Аш, АУпр пока-
зана на рис. 29.
Допустимый зазор между прижатым остряком и рамным
рельсом, геометрия профилей остряка и рельса обеспечивают
плавное и безопасное перекатывание колеса с рамного рельса
без ударов гребня обода колеса о торец остряка. В ПТЭ и дру-
гих руководящих документах установлены допуски на износы
обода колеса, рамного рельса и остряка, при которых не на-
рушаются условия безопасности движения поездов по стрелке
(табл. 10). Значение А определено исходя из требования отсут-
ствия удара колеса о торец остряка при неблагоприятных, но
достаточно вероятных сочетаниях износа рамного рельса, обода
колеса и остряка.
С помощью специально разработанной математической мо-
дели на ЭВМ был имитирован процесс перекатывания колеса
с рамного рельса на остряк в зоне его торца. Эта модель по-
зволила установить зависимость допустимого зазора А от ряда
параметров: проката обода П, вертикального износа рамного
рельса J и параметра приближения обода к рамному рельсу S,
равного расстоянию между вертикальной осью симметрии рам-
ного рельса и вертикальной линией обода, удаленной от внут-
54
Таблица 10
Элемент	Наименование характеристик	Условия пригодности колесных пар к эксплуатации при скоростях, км/ч		Способ измерения
		ДО 120	от 121 до 140	
Обод цельнокатаного1	Равномерный про-	Не более 7 мм для	Не более 5 мм для ло-	Универсальным шабло-
колеса	кат по кругу катания	поездов дальнего следо- вания; '8 мм для мотор- вагонного подвижного состава; 9 мм для гру- зовых поездов	комотивов, моторвагон- ного подвижного соста- ва и пассажирских ва- гонов	ном в плоскости круга катания на расстоянии 70 мм от внутренней грани обода
	Вертикальный под-	К эксплуатации колес	:о не допускается, если	Специальным шабло-
	рез гребня	при проверке вертикальная грань движка специ- ального шаблона соприкасается с подрезанной поверхностью гребня на высоте 18 мм или толь- ко в месте расположения риски на движке Неза- висимо от фактической толщины гребня		ном
	Толщина гребня	Не более 33 мм и не менее 25 мм	Не более 33 мм и не менее 28 мм	Универсальным шаб- лоном (на расстоянии 18 мм от вершины греб- ня у вагонов и 20 мм у локомотивов)
	Остроконечный на- кат	К эксплуатации колесо с остроконечным нака- том не допускается независимо от фактической толщины гребня		
Рамный рельс, остряк	Вертикальный из-	Не более 8 мм для	Не более 5 мм в стре-	Штангенциркулем из-
	нос (в стрелочных пе-	пассажирских поездов,	лочных переводах типа	меряют высоту рельса
	реводах на главных	следующих со скоростью	Р65 и тяжелее, по кото-	(остряка) и сравнивают
СЛ СП	путях)	до 100 км/ч, и грузовых, следующих со, скоростью 90 км/ч; не более 6 мм для пассажирских по- ездов, следующих со скоростью от 101 до 120 км/ч	рым следуют пассажир- ские поезда	с высотой нового рельса данного типа
Тис. 30. Профили неизношенных обода коле-
са (а), рамного рельса и остряка (б)
ренней грани обода на
80 мм. Износ остряка
в его торце не учиты-
вался, поскольку наи-
худшим с точки зре-
ния возможности кон-
тактирования с ободом
является неизношен-
ный остряк. Любой из-
нос остряка уменьша-
ет вероятность сопри-
косновения его торца
с ободом.
Профили .неизно-
шенных обода колеса,
рамного рельса и ост-
ряка показаны на рис.
30. В табл. И приве-
дены основные разме-
ры рельса, мм, в за-
висимости от его типа.
При описании из-
ношенных профилей
обода колеса исполь-
зовали данные массо-
вого обмера колес,
проведенных ВНИИ-
ЖТом (рис. 31) [6].
Для учета влияния
предельно изношенно-
го гребня при моделировании дополнительно задавали
четыре реальных профиля с тонким гребнем, износ которого
развивался в направлении вертикального подреза и образова-
ния остроконечного наката (рис. 32,а — г).
Пределы изменения П и J соответствовали их допустимым
значениям: /7 = 9 мм, J = 8 мм. При этом учитывался и некото-
рый боковой износ рамного рельса, при котором ухудшаются
условия перекатывания. На практике боковой износ рамных
рельсов в районе торца остряка почти не наблюдается, гораз-
до вероятнее образование наката на рамном рельсе.
Таблица 11
Тип рельса	-а	b	с	d	е
Р50	24,9	2,1	13,4	62	180
Р65	26,6	2,5	13,7	90	L52
‘56
Рис. 31. Профили средиейзно-
шенного 1 и максимально из-
ношенного 2 ободов:
1—19 — сечения обода, используе-
мые для описания его профиля
По результатам моделирования были построены зависимости'
предельно допустимого зазора А от износа рамного рельса и
обода колеса (рис. 33). При отсутствии износа обода и рам-
ного рельса на стрелочном переводе типа Р65 обод может ка-
саться остряка только при зазоре А=11,9 мм (для рельсов ти-
па Р50 зазор А = 12,1 мм). Максимально изношенный обод при
максимальном износе рамного рельса типа Р65 может коснуть-
ся остряка, если он будет отставать на 3,9 мм (для рамного
рельса типа Р50—на 4,1 мм), но особую опасность представ-
ляет обод, износ которого развивается в направлении верти-
кального подреза гребня (в том числе с остроконечным греб-
нем). В этом случае при любых износах рамного рельса зна-
чения А не превышают 4 мм, а наименьшее значение А = 0,1 мм
(рис. 34). Оно соответствует максимальному износу рамного-
рельса J = 8 мм.
В то же время многолетняя эксплуатация стрелок с допус-
ком Ап=4 мм показала, что этот допуск удовлетворяет требо-
ваниям безопасности движения поездов. Это означает, что си-
туации, при которых совпадают несколько наихудших парамет-
ров П, J и S, практически не встречаются.
Анализ колесных пар, поступивших в ремонт в депо, и ма-
териалы путеобследовательской лаборатории по вертикально-
му износу рамных рельсов показали, что за срок службы из-
нос этих элементов не достигает максимальных значений, уч-
тенных при моделировании. Как показывает .статистика, эти
элементы выходят из строя по причинам усталости металла и
дефектов контактного происхождения. Кроме того, примерно в
90% случаев колесная пара проследует стрелочный перевод
так, что расстояние между рамным рельсом, к которому при-
жат остряк, и гребнем обода превышает 2,5 мм (это расстоя-
ние измеряется от крайней точки рамного рельса до гребня
в сечении, удаленном от вершины гребня на 18 мм). И только
в 10% случаев это расстояние оказывается меньшим 2,5 мм.
Следовательно, случаи, когда обод максимально приближен к
рамному рельсу, встречаются еще реже. Тем более редки слу-
чаи всползания гребня обода на остряк, для которых зазор AL
оказывается минимальным.
57*
Рис. 32. Профили обедов с тонким гребнем:
——	изношенный обод;------— новый обод; 1, 2, 3, 4 — номер изношенного
обода; 1—20 — сечения нового обода, используемые для описания его профиля
58
Это означает, что при обос-
новании нормы на допустимый
зазор Дн недостаточно пользо-
ваться полученными при моде-
лировании минимальными зна-
чениями А, соответствующими
максимальным износам обода
и рамного рельса, а необходи-
мо учесть вероятность событий,
соответствующих критическим
состояниям взаимодействую-
щих элементов.
С учетом этого под предель-
но допустимым зазором Д бу-
дем понимать такое его значе-
Рис. 33. Кривые зависимости Л=
= f(J) для рельсов типа Р65
ние, при котором в течение
срока службы стрелочного перевода математическое ожидание
числа ударов обода в остряк в его торце при движении поезда
по стрелке будет меньше 1, а вероятность этого события P<l/N,
где N — число циклов прохода колес по данному остряку в про-
тивошерстном направлении за срок службы данного перевода.
Число циклов можно оценить по данным пропущенного за
срок службы стрелочного перевода тоннажа Т и среднесетевой
нагрузки на ось q, т. е. N=Tjq. При этом необходимо взять
крайний случай — следование поездов по стрелке только в про-
тивошерстном направле-
нии по одному из двух по-
ложений стрелки. Это вы-
звано тем, что такие пере-
движения довольно часты
при эксплуатации стре-
лочных переводов.
Нормативным сроком
службы стрелочных пере-
водов типа Р65 является
300 млн. т, а стрелочных
переводов типа Р50 —
230 млн. т пропущенного
тоннажа. Согласно дан-
ным ВНИИЖТа среднесе-
гевая нагрузка на ось со-
ставляет 140 кН/ось. Та-
ким образом за срок
службы стрелочного пере-
вода типа Р65 осуществ-
ляется до 21,4-106 циклов
проезда колесных пар,
а стрелочного перевода
Рис. 34. Кривые зависимости k = f(J) для
ободов с тонким гребнем:
------обод 1 (прокат П = 2 мм, толщина греб-
ня Г=25 мм); — О — обод 2	(П=5 мм, Г =
= 27,5 мм); — X —обод 3 (П=4 мм, Г=26,5 мм);
—— максимально изношенный по прокату обод
(П=8,71 мм, Г=29,3 мм)
59
тйпа Р50—до 16,4 -106 циклов. Следовательно, вероятность
удара обода в остряк на стрелочном переводе Р65
должна быть меньше Р=4,7-10~8, а на стрелочном переводе
Р50—меньше Р=6,1-10~8. С учетом того, что для стрелочных
переводов типа Р50 условия перекатывания колеса на остряк
несколько лучше, чем для стрелочных переводов Р65, а требо-
вания ,к вероятности Р несколько слабее, дальнейшие расчеты
приводятся для худшего варианта, т. е. для стрелочных перево-
дов типа Р65.
Таким образом, допустимым зазором Дн можно считать та-
кое его значение, при котором в пределах срока службы стре-
лочного перевода вероятность удара обода в остряк Р<4,7-10~8.
Этот критерий подтверждается многолетним опытом эксплуа-
тации стрелок и используется для обоснования норм на путей-
ские параметры стрелочных переводов.
Расчет вероятности удара гребня обода в остряк с учетом
распределений проката обода, износа гребня и рамного рель-
са, приведенных ниже, распределений предельного зазора Дп
(см. рис. 17) и динамической добавки Ддин (рис. 35), а также
данных табл. 12 и 13 позволили установить, что вероятность
удара гребня обода о торец остряка не превышает Р = 4,7-10-8.
Распределение проката обода
Прокат 77',
М;М ....’.
Вероят-
ность Рп =
= Р(П'—0,5
<77</7'+
+ 0,5).......
Износ гребня
Г', мм ... . ,
Вероятность
Рг = Р(Г—
—0,5^Г<Г'+
+ 0,5)......
+г	0	1	2	3	4	5	6	7	8
0	0,094	0,504	0,269	0,102	0,019	0,008	0 003	0,001	1,4-10~4
Распределение вертикального износа рамного рельса									
Вертикальный износ рамного рельса	мм	0	1	2	3	4	5	6	7	8
Вероятность Pj = P(J'_ —0,5^/</'+ +0,5)		9,17-	0,368	0,327	0,190	2,15-	1.28'	5,28-	3,83-10-6	10-9
	Х10-2				Х10-2	ХЮ-3	хю-5		
.60

Таблица 12
Износ рамного рельса J, мм	Предельный зазор А, мм, в зависимости от						
	проката обода /7, мм					износа гребня Г = 8 мм
	8,71	6	4	1 2 1	0	
8	3,9	4,5	4,8	>5,3	5,7	0,1
6	4,7	5,3	5,9	6,4	6,8	0,2
4	5,7	6,3	6,9	7,5	•8,1	0,8
2	6,6	7,4	8,1	8,7	9,8	1,9
0	7/7	8,6	9,4	10,3	11,7	2,9
Таблица 13
Износ рамного рельса J, мм	Допустимые значения Дп, мм, в зависимости от					
	проката обода /7, мм						износа гребня Г = 8 мм
	8,71	1	6	4	1 2	1 0	
	Для локомотивов (Адин = ДР мм)					
8	2,0	2,6	2,9	3,4	3,8	0
6	2,8	3,4	4,0	4,5	4,9	0
4	3,8	4,4	5,0	5,6	6,2	0
2	4,7	5,5	6,2	6,8	7,9	О'
0	5,8	6,7	7,5	8,4	9,8	1,0
						
	Для вагонов (АДин =			= 1,6 мм)		
8	2,3	2,9	3,2	з,7	4,1	0
6	3,1	3,7	4,3	4,8	5,2	0
4	4,1	4,7	5,3	5,9	6,5	б
2	5,0	5,8	6,5	7,1	8,2	0,3
0	6,1	7,0	7,8	8,7	10,1	1,3
Расчет выполнен для наибольшего значения «динамической
добавки» Адин- Для наименьших значений Адин проверка показа-
ла, что и в этом случае выполняются условия безопасности дви-
жения. Проведенный расчет позволяет обосновать норму на
предельный зазор Анп. При существующем распределении Дп
согласно статистике (см. § 6) среднее значение Дп=1,7 мм, а
максимальное Ап = 3,4 мм.
В табл. 12 и 13 вместо значения допустимого проката П =
= 9 мм учтено максимальное вероятное значение проката П=
= 8,71 мм, поскольку значение /7 = 9 мм практически не встре-
чается. Вычисленные значения Р соответствуют существующе-
му распределению предельного зазора Дп. Если увеличится
среднее значение Дп (в пределах нормы), то кривая функции
распределения предельного зазора Дп сдвинется вправо по оси
абсцисс и необходимо будет учитывать случаи, когда Дп>3,4мм,
т. е. число комбинаций П, J, Дш для которых следует считать
62
вероятность удара гребня обода в остряк, увеличится (см.
табл. 13). Решение обратной задачи показало, что математи-
ческое ожидание числа ударов обода в остряк приблизится к
1 только при таком увеличении нормы на зазор Дш когда мо-
гут появиться значения Дп<5 мм. Таким образом, норма Днп<
<4 мм удовлетворяет требованиям безопасности движения по-
ездов по стрелке.
Рассмотрим норму на максимальную толщину шаблона Дш,
при котором замыкается стрелка. Исследования по определе-
нию упругих смещений элементов гарнитуры и рамного рельса
при закладке шаблона между остряком и рамным рельсом по-
казали, что для наиболее распространенных стрелочных пере-
водов типов Р50 и Рбб Дупр = Дш—Дп— 1,24-2 мм. Таким обра-
зом, если Днп<4 мм, то допустимая толщина шаблона Днш при
существующей жесткости тяг должна быть больше нормы на
1,2—2 мм, т. е. Днп = 5,24-6 мм.
Специальный расчет показал, что допустимое значение за-
висит от вертикального износа рамного рельса J: при Z<4 мм
можно пользоваться Днш=6 мм, а при /^4 мм Днш = 5 мм.
Подтверждением этого являются данные эксперимента (см.
§ 9). Во время его проведения был сделан анализ безопасности
движения в противошерстном направлении по прямому и по бо-
ковому путям. На рис. 36 показаны профили нового обода 1 и
обода с изношенным гребнем 2 при их крайнем приближении к
рамному рельсу и нанесены поля наблюдавшихся в эксперименте
точек нахождения вершины торца остряка наиболее удаленного
от рамного рельса. Гребни колес не касались торца остряка.
Касания не произошло бы даже для максимально изношенно-
го гребня с наиболее неблагоприятным с точки зрения ударов
о торец остряка видом износа — вертикальным подрезом греб-
ня. Границы изношенного гребня и поля точек нахождения вер-
шины торца остряка удалены друг от друга на 0,5 мм. Для
гребня нового колеса это удаление равно 4 мм (измерено по
кратчайшему расстоянию между границами гребня и поля то-
чек).
Кроме геометрии перекатывания колеса с рамного рельса на
остряк, при обосновании зазора нужно учитывать прочностные
характеристики остряка. Изменение положения остряка отно-
сительно рамного рельса вызывает изменение траекторий
движения колес подвижного состава при их прохождении че-
рез зону перекатывания на стрелке, что в свою очередь при-
водит к изменению динамических контактных сил в контакте
«колесо — остряк» и напряженного состояния остряков. Для
учета этого был проведен специальный эксперимент, который
позволил установить влияние зазора на уровень контактных
сил и напряжений в остряках. Зазор, устанавливаемый при за-
ездах испытательного поезда, соответствовал толщине шабло-
63
Рис. 36. Положение гребня колеса относительно торца остряка:
I — поле значений совместных горизонтальных и вертикальных ^у смещений вер-
шины остряка относительно рамного рельса при противошерстном движении по прямо-
му пути; Л —то же, по боковому пути; / —профиль нового обода; 2 — профиль обода
с подрезанным гребнем; 3 — профиль остряка в его торце; 4—профиль рамного рельса
на Дш= 1,24-5,5 мм. В составе опытного поезда находились по-
лувагоны с осевой нагрузкой до 250 кН/ось, а скорости движе-
ния были равны до 50 км/ч по боковому направлению перевода
и 100 км/ч по прямому направлению перевода. Напряжения в
криволинейном остряке составили 80—205 МПа при противо-
шерстном движении экипажей и 64—178 МПа при пошерстном
движении. При увеличений зазора возрастание напряжений от
движения каждого экипажа не превышало 8 МПа. В прямом
остряке напряжения достигали 68—122 МПа при противошерст-
ном движении экипажей и 42—136 МПа — при пошерстном
движении. При максимальном первоначальном зазоре 4 мм на-
пряжения увеличивались до 6—1^6% от значений, соответствую-
щих зазору 1,0 мм. Эти значения напряжений не превышают
нормы 275 МПа.
Какой-либо четкой зависимости между уровнем сил давле-
ния колес на остряки и первоначальным зазором не наблюда-
лось. Общий уровень «динамических добавок» сил давления
колес на остряки во всех исследованных вариантах не превы-
шал того, что обычно наблюдается на стрелочных переводах
того же типа и марки.
64
12.	Расчет максимальной толщины прокладки между остряком
и серьгой
Между серьгой и остряком можно устанавливать металли-
ческие прокладки. Следует различать требования к толщине
прокладок, применяемых при монтаже и эксплуатации стрелок.
При монтаже стрелочной гарнитуры металлические проклад-
ки между серьгой и остряком компенсируют допуски длин стре-
лочной и рабочей тяг и деталей их соединений. Прокладки, ис-
пользуемые во время эксплуатации, компенсируют уширение
колеи и люфты, которые возникают при износе металла в шар-
нирных соединениях тяг.
Наиболее неблагоприятное сочетание допусков длин тяг при
монтаже приводит к уменьшению суммарной длины тяг на
3,55 мм (табл. 14). При установке прокладок, компенсирующих
эти допуски, и соответствии ширины колеи норме (без откло-
нений в пределах допусков) начальный зазор между остряком
и рамным рельсом должен быть равен нулю.
Смещение остряка из-за люфтов в случае равномерного из-
носа осей и втулок по диаметру равно половине суммарного
люфта в соединениях остряка с шибером. Это объясняется тем,
что под люфтом подразумевается зазор, образовавшийся меж-
ду осью и втулкой, который равен разности внутреннего диа-
метра втулки и диаметра оси (рис. 37), а смещение остряка
относительно первоначального положения определяется раз-
ностью радиусов оси и втулки.
Во время эксплуатации за счет прокладок можно компенси-
ровать уширение колеи и износ металла в шарнирных соедине-
ниях тяг. Допустимое уширение колеи 2 мм, причем возможны
случаи, когда колея уширяется за счет смещения только одного
рамного рельса.
Согласно Инструкции ЦШ/3820 допустимая сумма всех люф-
тов равна 2,5 мм. Сюда входит и сумма допусков на изготовле-
Таблица 14
Наименование детали	Допуск, влияющий на уменьшение суммарной длины тяг, мм	Смещение остряка из-за допуска, мм	Число деталей	Суммарное уменьшение длины тяг, мм
Стрелочная тяга	2,0	2,0	I	2,0
Рабочая тяга	1,0	1,0	I .	•1,0
Ось в соединении стре- лочной тяги с серьгой и рабочей тяги с ушком и	0,195	0,09175	3	0,292
шарниром Палец шарнира	0,13	0,065	1	0,065
Втулка Итого	0,13	0,065	3	0,195 3,552
65
ние осей и втулок, которая при неблагоприятном сочетании до-
пусков может достигать 0,195X3+0,13+0,13X3=1,105 мм. Сле-
довательно, суммарный износ в соединениях тяг не должен пре-
вышать 2,5—1,1 = 1,4 мм.
Таким образом, при наихудшем сочетании факторов, т. е.
смещении остряка на 1,4 мм и смещении соответствующего рам-
ного рельса на 2,0 мм, максимальная толщина прокладки не
должна превышать 1,4+2,0 = 3,4 мм. Однако при установке
прокладки такой толщины шаг остряка окажется меньше до-
пустимого. Чтобы не нарушилось это условие, толщина прок-
ладки не должна превышать 3,05 мм.
Общая длина металлических прокладок между серьгой и
остряком во время эксплуатации не должна превышать сумму
неблагоприятного сочетания допусков на изготовление деталей
и допусков на их износ с учетом минимально допустимого
шага остряка, т. е. 3,55+3,05 = 6,60 — 7 мм; это теоретическая
предельно допустимая толщина прокладки для наихудшего со-
четания всех параметров, входящих в расчет. На практике для
конкретной стрелки толщина прокладки, используемой во вре-
мя эксплуатации, не должна превышать предельный зазор, из-
меряемый при отжиме остряка ломиком.
При попытке устранить «отжим» на стрелке с помощью
прокладок между серьгой и остряком без учета этого требова-
ния может произойти следующее. Допустим, что зазор при от-
жиме, остряка ломиком на такой стрелке равен 1,5 мм (сюда
входят начальный зазор, уширение колеи й смещение остряка
из-за люфтов), а упругие деформации в гарнитуре и стрелоч-
ных брусьях таковы, что стрелка замыкается при закладке
шаблона толщиной 5,8 мм. Очевидно, что максимальная толщи-
на прокладки, которую можно разместить между серьгой и
остряком без смещения рамного рельса при переводе стрелки
или создания напряжения в элементах гарнитуры, не должна
превышать зазор при отжиме остряка ломиком, т. е. 1,5 мм.
Если установить прокладку толщиной 1,5 мм, то стрелка зам-
кнется при толщине шаблона 5,8—1,5=4^ мм, что превышает
нормативное значение. Это заставит электромеханика подоб-
рать большую толщину прокладки, например 2—2,5 мм. Если
после установки такой прокладки при закладке шаблона стрел-
ка не замыкается, то электромеханик будет считать стрелку ис-
правной. Однако при нормальном переводе стрелка будет за-
мыкаться после удара остряка о рамный рельс и некоторого
его смещения под нагрузкой на шибере, а также за счет на-
копления упругих деформаций в гарнитуре. Усилия, образовав-
шиеся при упругих деформациях рамного рельса и гарнитуры,
при восстановлении их первоначального положения, будут при-
ложены к остряку и через тяги и шибер передадутся на замы-
кающий зуб шестерни, что приведет к ее заклиниванию. При
переводе в другое положение на такой стрелке может наблю-
66
152W
1199±1
Рис. 37. Положение элементов шарнирных соединений при монтаже стрелочной гарнитуры (а) и эксплуатации
(при закладке шаблона) (б):
; —стрелочная тяга; 2 —рабочая тяга; 3 —ось; 4 — втулка; 5 — палец шарнира; 6 — шаблон; До — начальный зазор; А, —
люфт в горизонтальной оси шарнира; At — люфт в вертикальной оси Шарнира; Дз—люфт в ушке; Д4—люфт в соединений
стрелочной тяги с серьгой остряка
даться работа электродвигателя на фрикцию, поскольку его
мощность может оказаться недостаточной для того, чтобы про-
вернуть шиберную шестерню, зажатую скошенным зубом ши-
бера. Поэтому на практике при регулировании зазора установ-
кой прокладок между серьгой и остряком следует компен-
сировать только предельный зазор. При использовании прокла-
док большей толщины может произойти смещение рамного
рельса в случае плохого его крепления и нарушение нормаль-
ной работы электропривода.
Следует иметь в виду, что на стрелках с плохим состоянием
брусьев и креплений и с шириной колеи у острия остряков,
близкой к верхнему допуску, возможна опасная ситуация при
установке более толстой прокладки. Наыример, ширина колеи
у острия остряков стрелок типа Р65 при ширине колеи 1520 мм
равна предельному значению 1526 мм, упругое смещение рам-
ного рельса при закладке шаблона равно 1 мм. Тогда при
эксплуатации стрелки при попадании между остряком и рам-
ным рельсом постороннего предмета толщиной, несколько мень-
шей допустимой, стрелка замкнется, но ширина колеи будет
равна сумме ширины колеи «чистой стрелки» плюс упругое
смещение рамного рельса под действием усилия шибера, т. е.
1526+1 = 1527 мм. Это значение превышает предельно допусти-
мое, указанное в Инструкции ЦП/2913.
Рис. 38. Взаимное положение осей соединяемых элементов гарнитуры при
отсутствии люфтов в соединениях тяг (п); после перевода стрелки (б); при
движении поезда по стрелке (в); после проследования поезда (г):
So — граница корпуса электропривода; Si — центр отверстия шибера; S2 — центр отвер-
стия ушка; S3 и S4 — центры отверстий сережек соответственно левого и правого ост-
ряков; Д]—люфт в шарнире (Д1Д0П =0,5 мм); Дг — люфт в ушке (^2доп=^ мм); и
Д4 —люфты в серьге соответственно правого и левого остряков (Дздоп«=1 мм, Л4Д0П —
= 1 мм); Д 13—начальный зазор; Др—упругое смещение рамного рельса
68
При существующей технологии проверки ширины колеи это
явление не обнаруживается. Поэтому необходимы периодичес-
кие проверки ширины колеи у острия остряка при одновремен-
ной закладке шаблона с переводом стрелки.
Рассмотрим теперь, какое влияние окажет установка про-
кладок на шаг остряка при отсутствии люфтов в соединениях
тяг. Шаг отжатого остряка равен расстоянию .между боковой
рабочей гранью головки рамного рельса и нерабочей гранью
остряка (рис. 38,а). Согласно Инструкции ЦШ/3820 и ЦП/2913
шаг остряка не должен быть меньше 147 мм. Ход шибера
эксплуатируемых электроприводов Л0=154±2 мм. С учетом до-
пусков на изготовление Lo min= 154—2—0,5-1,105^ 151,45 мм и
L. max== 154+2 + 0,5-1,105^ 156,55 мм.
При наличии люфтов (с учетом максимально допустимых
значений):
L1 = £0 min--у (А 1+Дг+Дз) = 151,45— -у (0,5+1,0+1,0) = 150,2 мм;
L2=£o min4~ у (Д1+Д2—Лз) = 151,45+	(0,5+ 1,0—1,0) = 151,7 мм.
Если принять, что доля выбираемого люфта — = — , то
п 2
£3 = Lomin+4-(Д1+ — Д2^ = 151,45+^(0,5+4-1,0^ = 150,95 мм.
2 \ п	2 \	2	/
Люфты в соединениях тяг увеличивают шаг остряка, если
они оказываются выбранными в сторону «от рамного рельса»,
и уменьшают шаг остряка, если выбраны в сторону «к рамно-
му рельсу». Величина, на которую из-за люфтов сместится
остряк в ту или другую сторону относительно первоначального
положения, является случайной. При измерении непосредствен-
но после перевода стрелки (рис. 38,6) чаще всего фиксируется
минимальный шаг остряка. Во время движения поездов по
стрелке остряки испытывают вибрацию и боковое давление ко-
лесных пар. Поскольку они связаны между собой стрелочной
тягой, боковое давление колес на прижатый остряк вызывает
смещение и отжатого остряка (рис. 38, в). При этом увеличи-
вается шаг остряка. После прохода поезда можно зафиксиро-
вать максимальный шаг остряка (рис. 38, г).
Связь каждого остряка с шибером осуществляется одинако-
вым числом и типом соединений. Когда в этих соединениях
имеются люфты, шаг каждого остряка в зависимости от мо-
мента измерения может оказаться минимальным и максималь-
ным.
Для определения допустимой толщины прокладок между
серьгой и остряком необходимо учитывать только минимальное
значение шага остряка. Оно наблюдается при наихудших усло-
69
виях перевода стрелки: загрязнении стрелочных подушек и от-
сутствии смазки на них, чрезмерной затянутости болтов кор-
невого крепления, а также при неправильной регулировке тока
фрикции электропривода.
Появление люфтов вызывает уменьшение шага остряка на
половину суммарных люфтов.
При монтаже гарнитуры электропривода типа СП-3 (СП-6,
СП-8) минимальный шаг остряков определяется минимальным
ходом шибера и не должен быть меньше 154—2=152 мм. При
неблагоприятном сочетании допусков шаг остряка может умень-
шиться на половину их суммы, т. е. составит 152—0,5-1,105=
= 151,45 мм. Допустимое смещение остряка при неравномерном
по диаметру износе осей и втулок 1,4 мм. В этих условиях ми-
нимальный шаг остряка может стать 151,45—1,4=150,05 мм.
Для того чтобы шаг остряка при установке прокладок не ока-
зался меньше 147 мм, толщина прокладки между серьгой и
остряком не должна превышать 150,05—147,0 = 3,05 мм. Прок-
ладки компенсируют не сами люфты в соединениях тяг, а за-
зор между остряком и рамным рельсом, который увеличива-
ется из-за люфтов.
Таким образом, при монтаже гарнитуры для компенсации
допусков на изготовление между серьгой и остряком может
быть использована прокладка толщиной не более 3,6 мм, а при
эксплуатации она должна быть равна предельному зазору
(зазору при отжиме ломиком), но не более 3,05 мм.
13.	Определение тока нормального перевода и тока при работе
электродвигателя на фрикцию
Током нормального перевода называется ток, потребляемый
электроприводом во время перевода стрелки. Его значение за-
висит от усилия, требуемого на перемещение остряков данно-
го типа стрелочного перевода с учетом его состояния и типа
электродвигателя.
Усилие перевода стрелки определяется силами трения остря-
ков о подушки, силами сопротивления в корневом креплении
остряка и шарнирных соединениях тяг, а также упругими си-
лами, если стрелка имеет гибкие остряки. Для стрелки с шквор-
невым или вкладышно-накладочным креплением оно может
быть вычислено по формуле [10]:
F=0,55fQ[L/(L-a)],
где f — коэффициент трения остряков о подушки;
Q — масса перемещаемых частей стрелки;
L —длина остряка;
а — расстояние от торца остряка до стрелочной тяги.
70
Усилие перевода стрелки с гибкими остряками окажется
большим F на значение упругих сил, т. е.
FT=0,55/Q [L/ (L—а) ] +3,3£/CpS/L3,
где E — модуль упругости материала остряка;
/Ср — средний момент инерции остряка относительно вертикальной оси;
£ —деформация остряка.
В приведенных формулах все величины, кроме коэффициен-
та трения f, для каждого типа стрелочного перевода принимают
определенные значения. Коэффициент трения зависит от со-
стояния стрелки, отсутствия горизонтальных и вертикальных
изгибов остряка, его пропеллерности; загрязненности стрелки;
отсутствия зазоров между подошвой остряка и подушками; ка-
чества смазки подушек; чистоты обработки их поверхностей, а
также поверхности подошвы остряков. Эти факторы могут при-
водить к увеличению переводного усилия в 2—3 раза относи-
тельно минимального значения и в 1,3—1,6 раза относительно
среднего значения. По данным [10], коэффициент трения ост-
ряков о подушки может принимать значения 0,2—0,3.
Нормативные значения усилия перевода стрелки для наи-
более распространенных типов стрелочных переводов приведе-
ны в табл. 15.
Зная усилие перевода стрелки, легко определить ток нор-
мального перевода по графикам зависимости I=f(F) (рис. 39
и 40) для различных типов электроприводов и электродвига-
телей.
Например, для стрелки Р65—1/11 с электроприводом типа
СП-3 (СП-6) и электродвигателем типа МСП-0,25-160 В уси-
лие перевода стрелки составляет 1,1 —1,7 кН (см. табл. 15), а
ток нормального перевода должен быть равен 1,7—2,1 А (см.
рис. 39, а).	.
Нормативные усилия перевода стрелки, указанные в табл. 15,
соответствуют исправному состоянию стрелки и хорошему ка-
честву смазки ее частей. Поэтому токи нормального перевода,
Т а б л ица 15
Тип рельсов и марка крестовины	Вид корневого крепления	Нормативное усилие пере- вода стрелки F, кН	Макси- мальное вероятное усилие, кН	Коэффи- циент уве- личения К при нес- мазанной стрелке
Р43—1/9; 1/11	Шкворневое	0,7—1,0	1,2	1,5
Р43—1/9; 1/11	Вкладышно-накла- дочное	0,3—1,1	1,5	1,4
Р50—1/9; 1/11	То же	0,8—1,2	1,6	1,4
Р65—1/9; 1/11	»	1,1—1,7	2,2	1,6
Р50— 1/1S	»	1,9—2,3	3,1	——
71
Рис. 39 Кривые зависимости /=
—f(F) для электроприводов типа
СП-3 (СП-6) с электродвигателем
различных типов (а и б)
8
6
4
2
О
д
4
г
0-1	2	4 ц 5 F,№
Рис. 40. Кривые зависимости /=
=f(F) для электропривода типов
СП-3 (а) и СПВ-6 (б>
определяемые по рис. 39, оказываются на 20—30 % меньше до-
пустимых, указанных в Инструкции ЦШ/3820.
Конструктивные особенности укладки и крепления остряков
на стрелках одного и того же типа порождают значительные
колебания усилия перевода стрелки даже при одинаковом ка-
честве смазки и чистоты стрелок. Максимальные усилия вдвое
превышают минимальные и могут быть в 1,3—1,5 раза больше
нормативных значений. Для учета этой особенности допусти-
мые токи нормального перевода рассчитываются исходя из
максимальных вероятных усилий перевода стрелки (см.
табл. 15).
Если во время эксплуатации ток нормального перевода пре-
вышает допустимое значение для данного типа стрелки, электро-
привода и электродвигателя, регулировка его возможна толь-
ко за счет улучшения состояния стрелки: чистки и смазывания
стрелочных подушек, устранения изгибов остряков и провиса-
ния их над подушками (зазор между подошвой остряка и по-
душкой не должен превышать 1 мм), регулировки затянутости
корневого крепления.
Ток, потребляемый электроприводом при работе электро-
двигателя на фрикцию (когда, перевод стрелки не закончен и
72
остряки не замкнуты), не зависит от состояния стрелки и оп-
ределяется только регулировкой фрикционного сцепления, ко-
торая осуществляется затягиванием или ослаблением гайки
фрикционной муфты.
Согласно Инструкции ЦШ/3820 при работе электродвигате-
ля на фрикцию ток должен превышать ток нормального пере-
вода стрелки в 1,25—1,3 раза. Для электроприводов типов СИГ
и СПГБ ток фрикции должен превышать ток нормального пе-
ревода в 1,5 раза. Разность токов электродвигателя при рабо-
те электропривода на фрикцию в сторону плюсового и минусо-
вого положений не должна превышать 10% среднего арифме-
тического значения обоих токов.
Такие превышения тока фрикции над током нормального
перевода необходимы для обеспечения надежной работы стре-
лок в течение длительного срока (примерно 6 мес), за кото-
рый может неоднократно измениться состояние стрелки и, сле-
довательно, усилие, требуемое на ее перевод. Причинами изме-
нения состояния стрелки могут служить,осадки (снег, дождь,
ветер), приводящие к напрессовке снега или песка на стрелоч-
ные подушки, появление ржавчины, попадание сыпучих грузов
с проходящих поездов, изменение сопротивления в корневом
креплении после работ, проводимых работниками пути, оседа-
ние стрелочных брусьев и ряд других причин.
Ток фрикции зависит от состояния смазки и износа дисков,
фрикционной муфты. Вязкость смазки зависит от температуры,
поэтому при ее колебаниях изменяется и ток фрикции. Именно
этим объясняется необходимость регулировки фрикционной муф-
ты весной и осенью. Износ дисков фрикционной муфты изменя-
ет и площадь их контактирования, что также влияет на ток
фрикции. При износе дисков металлическая пыль загрязняет
смазку, что может привести к заклиниванию дисков. Для обес-
печения устойчивой работы один раз в год (осенью) проводят
полную разборку фрикционной муфты с промывкой всех дета-
лей керосином, устранением зеркального блеска поверхностей
дисков наждачной бумагой (или заменой дисков) и смазыва-
нием втулки и дисков. Рекомендуется смазка ЦИАТИМ-201
или ЦИАТИМ-202.
Подробное описание работы фрикционной муфты, ее неис-
* правностей и способов регулировки дано в [10].
14.	Допуски на регулировку контрольных тяг
Основным параметром, характеризующим правильность ре-
гулировки контрольных тяг, является зазор h между зубом но-
жевого рычага 2, запавшего в вырез контрольной линейки 1,
и скосом линейки, связанной с прижатым остряком (рис. 41).
73
4
©
Рис. 41. Ножевой рычаг, взаимодействующий с
контрольными линейками:
1 — вырезы контрольных линеек; 2 — зуб ножевого рычага;
3 — ось вращения . ножевого рычага; 4 — паз для крепления
колодки с ножами; 5 — ролик, входящий в паз переклю-
чающего рычага; 6 — контрольные линейки
Этот зазор не должен превышать допустимого значения, но он
необходим для устойчивой работы стрелки. Отсутствие зазора
может привести к следующим нежелательным последствиям:
невозможности западания зуба ножевого рычага в вырез кон-
трольной линейки, в то время как остряк плотно прижат к рам-
ному рельсу; срыву контроля положения стрелки при проследо-
вании по ней поезда; невозможности замыкания стрелки при
попадании посторонних предметов (напрессовке снега) толщи-
ной не более 2 мм; длительной нагрузке зуба ножевого рычага
на остроконечный вырез линейки, которая может привести к
его излому (наблюдается в электроприводах типа СП-3).
Рис. 42. Взаимодействие зуба ножевого рычага с вырезом контрольной ли-
нейки:
а — геометрия элементов при западании зуба в вырез линейки без зазора; б — реаль-
ные положения ножевого рычага; t — на поверхности линейки; 2 — в начальный мо-
мент западания зуба в вырез линейки; 3 — в конце западания
74
Для того чтобы исключить перечисленные последствия, ми-
нимальная величина рассматриваемого зазора должна быть сле-
дующей.
Условия надежного западания ножевого рычага в вырез кон-
трольной линейки определяются их геометрией. На рис. 42, а
показан случай, при котором западание зуба не требует зазо-
ра. Для этого нужно, чтобы расстояния а, в, с от центра вра-
щения ножевого рычага были одинаковы. Для всех остальных
случаев, когда эти расстояния не одинаковы (независимо от
того, какое из них больше другого), надежное западание зуба
ножевого рычага , происходит только при некотором зазоре й.
Реальная геометрия этих элементов соответствует рис. 42,6.
При этом зазор h не должен быть менее 1,5 мм.
Срыв контроля положения стрелки при проследовании по-
езда произойдет, если зазор h будет меньше смещения остряка
относительно рамного рельса. Такое смещение остряка, назы-
ваемое «динамической добавкой», может возникнуть при вступ-
лении колесной пары в зону переднего вылета рамных рельсов
или в зону, близкую к корневому креплению, когда может на-
блюдаться смещение остряка как «коромысла» из-за его не-
плотного прилегания к упоркам. В зависимости от типа экипа-
жа «динамическая добавка» может достигать 2 мм. Следова-
тельно, для исключения срыва контроля положения стрелки
под поездом зазор h должен быть не менее 2 мм.
Для устойчивой работы стрелки в период снегопадов и в
случаях, когда между остряком и рамным рельсом могут по-
падать небольшие посторонние предметы (песок, другие сыпу-
чие вещества), Инструкция ЦШ/3820 требует обеспечивать за-
мыкание стрелки при закладке между остряком и рамным рель-
сом шаблона толщиной 2 мм. Если положение остряка при за-
мыкании стрелки соответствует его плотному прижатию к рам-
ному рельсу (без зазора), то для выполнения этого требования
зазор h также должен быть не менее 2 мм.
Приведенные значения допустимого зазора h соответствуют
хорошему состоянию крепления рамных рельсов, при котором
отсутствуют его упругие отжатия во время замыкания стрелки,
так называемый отжим (отбой) рамного рельса. В случаях
плохого состояния крепления рамного рельса, когда его упру-
гое отжатие при боковом усилии около 4—6 кН при замыкании
стрелки достигает 1 мм, возможна следующая ситуация. Стре-
мясь выполнить на такой стрелке требование незамыкания шаб-
лона толщиной 4 мм между остряком и рамным рельсом при
переводе стрелки, электромеханик отрегулирует положение ост-
ряка закладками между серьгой и остряком таким образом,
что при замыкании стрелки будет отжатие рамного рельса. В
этом случае рамный рельс, стремясь восстановить свое поло-
жение, будет действовать на остряк с некоторым усилием, что
приведет к его смещению, а следовательно, и к смещению тяг.
75=
Во-первых, это вызовет заклинивание замыкающего зуба ши-
берной шестерни, а во-вторых, — уменьшит зазор между зубом
ножевого рычага и скосом контрольной линейки не более чем
на 1 мм. Проследование поезда по такой стрелке, когда допол-
нительное смещение остряка («динамическая добавка» к за-
зору между остряком и рамным рельсом) может быть 2 мм,
будет приводить к срыву контроля. Таким образом, в момент
замыкания стрелки зазор h должен быть около 3 мм.
Таким образом, для устойчивой работы стрелки, в том чис-
ле при отбое рамных рельсов, минимальный зазор h не дол-
жен быть менее 3 мм. При меньшем зазоре h (около 2 мм) так-
же возможна устойчивая работа стрелки. Это происходит, если
состояние стрелки хорошее, правильно отрегулирован зазор меж-
ду остряком и рамным рельсом, а также если в соединениях
тяг имеются люфты (в этом случае они играют положительную
роль).
Максимально допустимый зазор h, при превышении которо-
го может нарушаться работа электропривода, должен быть
следующим.
Требование к этой величине вытекает из основного требова-
ния, предъявляемого к электроприводам: они должны обеспе-
чивать плотное прилегание остряка к рамному рельсу и не-
возможность замыкания стрелки при зазоре между остряком и
рамным рельсом 4 мм и более.
Для выполнения этого требования должно соблюдаться ус-
ловие
Лп+/г<4 мм,	(1)
где Дп — зазор между остряком и рамным рельсом при отжиме остряка ло-
миком.
Действительно, если на стрелке Дп=1,5 мм, то при закладке
между остряком и рамным рельсом шаблона толщиной 4 мм
остряк сместится еще на 2,5 мм. Если же зазор h окажется бо-
лее 2,5 мм, то недопустимый в этом случае контроль стрелки
может произойти, но для этого необходимо и второе условие —
замыкание шиберной шестерни. При неправильной регулировке
хода остряков такое замыкание возможно, и тогда правиль-
ность работы электропривода не будет обеспечена — он замкнет
стрелку при шаблоне толщиной 4 мм.
Среднее значение предельного зазора Дп на стрелках равно
около 1,7 мм, а максимальное достигает 3,4 мм. Это означает,
что максимально допустимый зазор между зубом ножевого
рычага и скосом контрольной линейки исходя из соотношения
(1) должен быть не более 1,5 мм. Однако поскольку появление
контроля положения стрелки требует выполнения двух условий:
западания зуба ножевого рычага и замыкания шиберной шестер-
ни, то условие Л<1,5 мм должно соблюдаться только в случаях
76
неправильной регулировки шага остряков, при котором стано-
вится возможным замыкание шиберной шестерни, когда меж-
ду остряком и рамным рельсом заложен шаблон толщиной
4 мм.
Неправильная регулировка шага остряков приводит к про-
тиворечию в требованиях к зазору Л. С одной стороны,
>3 мм, а с другой — й<1,5 мм. Это указывает на то, что при
монтаже стрелочной гарнитуры и регулировке длины тяг преж-
де всего необходимо обеспечивать правильную регулировку
условия запирания остряков стрелки, т. е. регулировку шага
остряков. Согласно техническим требованиям шаг остряка для
электроприводов с ходом шибера 154 ±2 мм должен быть ра-
вен 152+4_2 мм. Для практики можно считать приемлемым ус-
ловие Л = 2ч-3 мм.
Глава 4
ПОРЯДОК ОБСЛУЖИВАНИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ
СТРЕЛОК
15.	Основные работы
Обслуживание централизованных стрелок проводят в соот-
ветствии с Инструкцией по техническому обслуживанию уст-
ройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ). В
ней указаны периодичность выполнения работ, число и квали-
фикация исполнителей, основные нормы и допуски на парамет-
ры устройств, краткие рекомендации по технологии выполнения
работ, инструментам и материалам, формы учета выполненных
работ. Подробное описание технологии выполнения работ со-
держится в технологическом процессе обслуживания устройств
СЦБ [14]. В нем указаны состав работ и последовательность
выполнения операций электромехаником и электромонтером, их
взаимодействие с дежурным по станции, примеры оформления
записей в формулах учета, а также последовательность вы-
полнения операций по проверке, измерению параметров и их
регулировке с подробным описанием способов измерений, ис-
пользуемых инструментов и приспособлений.
К основным работам, выполняемым на стрелках электри-
ческой централизации, относятся наружная проверка стрелок,
проверка плотности прилегания остряка к рамному рельсу,
внутренняя проверка электропривода и проверка тока нормаль-
ного перевода и тока при работе электродвигателя на фрикцию.
Эти работы проводят в напольных условиях, они включены в
77
четырехнедельный план-график технического обслуживания
устройств СЦБ. Их основными исполнителями являются элект-
ромеханик и электромонтер.
При наружной проверке стрелок проверяются: плотность
прилегания остряков к рамным рельсам без перевода стрелки;
состояние электропривода, тяг и гарнитуры; крепление болто-
вых соединений; наличие закруток; чистота шпального ящика;
состояние стрелочного перевода. Основной целью наружной
проверки является своевременное выявление внезапных отказов
стрелки (излом элементов гарнитуры, рассоединение тяг из-за
излома или развинчивания болтовых креплений, повреждения
тяг свисающими с подвижного состава частями, попадание по-
сторонних предметов между остряком и рамным рельсом и
др.), а также своевременное обнаружение неисправностей стре-
лочного перевода, которые могут повлиять на работу электро-
привода. Проверку выполняют в основном визуально (за ис-
ключением проверки плотности прилегания остряка к рамному
рельсу, при которой используют щуп-шаблон толщиной 4 мм).
В результате проверки при необходимости подкручивают кре-
пежные гайки гарнитуры и очищают стрелки, гарнитуру и
электропривод от загрязнения.
Внутренняя проверка электропривода направлена на пре-
дупреждение его отказов (§ 10). В большинстве случаев они
являются постепенными. Для их^предупреждения проверяют
состояние и крепление внутренних частей электропривода и
электрического монтажа, правильность регулировки контроль-
ных тяг; осматривают коллектор и щеткодержатели электродви-
гателя; проверяют уровень масла в редукторе электроприводов
типа СП, уплотнения электропривода, работу блокировочной
заслонки и действия замка, состояние контактов и врубание
ножей автопереключателя, взаимодействие частей электропри-
вода и четкость работы автопереключателя.
По результатам внутреннего осмотра электропривода опре-
деляется необходимость регулировочных работ. В напольных
условиях можно отрегулировать фрикционную муфту, контроль-
ные тяги, контактные пружины автопереключателя и силу на-
жатия щеток электродвигателя на коллектор. Во время осмотра
электропривода устраняют также такие неисправности: электри-
ческого монтажа, блокировочной заслонки, замка и уплотните-
ля электропривода, загрязнение смазки зубчатых колес и кол-
лектора, снижение уровня масла в редукторе, излом контакт-
ных пружин или карболитовых колодок автопереключателя.
Некоторые неисправности электропривода трудно устранить
в напольных условиях. К ним относятся: глубина вруба-
ния ножей автопереключателя менее 5 мм или врубание ножей
с зазором относительно контактной колодки менее 1,5 мм, на-
личие толчков и ударов в электроприводе при переводе стрел-
ки, смещение деталей относительно друг друга, движение ши-
78
бера с перекосом, а также неисправности электродвигателя по-
стоянного тока, такие, как: возвышение одной пластины кол-
лектора над другой, наличие раковин на пластинах, перекос
коллектора в осях крепления, короткое замыкание секции кол-
лектора.
Для устранения этих неисправностей необходим ремонт
электропривода или электродвигателя в стационарных условиях
в ремонтно-технологическом участке.
В напольных условиях электромеханик и электромонтер
осуществляют также работы годового плана-графика: внутрен-
нюю проверку стрелочной коробки и муфты УПМ, проверку
напряжения на электродвигателе при работе стрелки на фрик-
цию, смазку во фрикционной муфте, редукторе и шарикопод-
шипниках электропривода (в основном осенью), проверку со-
стояния устройств и работы схемы автоматической обдувки
стрелок (перед наступлением зимы), а также проверку состоя-
ния и действия контакта местного управления (где при пере-
даче на местное управление стрелки переводят из стрелочной
коробки).
Весной и осенью старший электромеханик совместно с элек-
тромехаником тщательно осматривают электроприводы и гар-
нитуры. Эта проверка включает в себя операции внутренней
проверки электропривода, наружной проверки стрелок и про-
верки электродвигателя в напольных условиях. При этом
определяют необходимость замены и составляют план замены
гарнитуры или отдельных частей, а также план ремонта элек-
троприводов и электродвигателей.
Правильность действия постовой аппаратуры, которая
должна исключать опасные ситуации на стрелке, проверяет
старший электромеханик совместно с электромехаником. Про-
веряется невозможность перевода стрелки в незаданном мар-
шруте при искусственно занятом участке, в заданном маршру-
те при свободном стрелочном участке, а также невозможность
получения ложного контроля спаренных стрелок, когда они
находятся в разных положениях.
16.	Технология регулировочных работ
Проверка и регулировка плотности прилегания остряка к
рамному рельсу. Инструкция ЦШ/3820 содержит требования к
проверке и регулировке плотности прилегания остряка к рам-
ному рельсу. В практике встречаются трудности в выполнении
этих требований. Для того чтобы их решать, нужно уметь чет-
ко определять причину неплотного прилегания остряка к рам-
ному рельсу и знать способы регулировки зазора. Другими
словами, технология должна решать две задачи: как и какие
79
измерения нужно выполнить, чтобы установить причину раз-
регулировки зазора; как устранить эту причину.
Причиной разрегулировки зазора могут быть люфты в со-
единениях тяг, уширение колеи, упругие деформации в гарни-
туре, упругое смещение (отжим) рамного рельса. Определить
влияние каждого из этих факторов можно с помощью диагно-
стического комплекса работ на стрелке (рис. 43).
При выполнении комплекса нужно установить следующее:
li	—ширину колеи у острия остряков, мм;
12	— ширину колеи у острия остряков при переводе стрелки
с закладкой шаблона нормативной толщины, мм;
/норм—норму на ширину колеи у остряков для данной стрел-
ки, мм;
Дп—предельный зазор между остряком и рамным рельсом
при отжиме остряка ломиком, мм;
Аш—максимальную толщину шаблона, при которой стрелка
замыкается, мм;
Дф—зазор между остряком и рамным рельсом в статичес-
ком состоянии (без перевода и отжима остряка) в
максимально прижатом положении остряка, мм;
/н, /ф—соответственно токи нормального перевода и при рабо-
те на фрикцию (измеряются при переводе стрелки на
«+» и на «—»), А;
/н.норм — нормативное значение тока нормального перевода, А.
Значение измеряет работник пути, а значения 1%, Лп> Лшл
Аф, Ль /ф измеряют работники дистанции сигнализации и пути
совместно. По данным измерений вычисляют:
Дл — смещение остряка из-за люфтов, мм;
Ауш — уширение колеи, мм;
Аупрр—упругое смещение рамного рельса при закладке шабло-
на под действием усилия на шибере, мм;
Дупрг—составляющую зазора Дш, вызванную упругими дефор-
мациями в гарнитуре при закладке шаблона под дей-
ствием усилия на шибере, мм.
В случае если Дп^4 мм, стрелка имеет одну из следующих
неисправностей: велики люфты в соединениях тяг; имеется уши-
рение колеи; неправильно отрегулировано положение прижато-
го остряка (за счет допусков на изготовление тяг); имеются
повреждения стрелки (изгиб остряка и пр.), которые определя-
ют работники пути.
Смещение остряка из-за люфтов в соединениях тяг Дл =
=ДП—Дф. При Ал^1,5 мм следует заменить оси и втулки.
Целесообразность этого видна из следующего. На сети до-
рог среднее значение смещения остряка из-за люфтов Дл =
= 0,4 мм. При Ал —2,04-2,5 мм не выполнялось бы требование
к Дш по причине значительного влияния величины Дупрг. По-
80
Результаты
проверки
Дополнитель-
ные
измерения
Вычисления
Причина раз -
регулировки
зазора
Д/Р/7Д
способ
устранения
неисправнос-
тей
Заме-
нить
оси и
втулки
Выполняется
работниками
дистанции
I
&ynpp>°J
'нндрм
ЛП ’ Аш>
, 1ф
^н неон
~тт~
4/7 < 1,5
&уш £2
&ущ-.~ ^1~^норм
Ayui^Z
~г
1ннорм\ ^н норм \&ynprf(I$
' 1н I(b ____________
Отрегулировать
длину тяг (блюм
числе заменить))
можно устано-
вить прокладку
в серьге
Пере-
шить
колею
Почистить
стрелку,
(смазать
подушки,
ослабить
болты кор-
невого кре-
пления, уст-
ранить из-
гиб остряка
Отрегдли-
рооать
фрикцион-
ную муф-
ту
Укрепить
колею
СЦбихвяза СЦБ и связи Пути
и пути. и пути
Пути
СЦБ
и связи
Пути
йФ 1&П


I
I
Рис. 43. Диагностика неисправностей стрелки
этому в практике целесообразно ограничить суммарные люфты
значением 1,5 мм при сохранении существующих допусков в
отдельных соединениях тяг.
При Дл<1,5 мм и Душ^2 мм следует отрегулировать дли-
ну тяг, в том числе их заменой. Можно установить дополни-
тельную металлическую прокладку между серьгой и остряком.
При этом суммарная толщина прокладок не должна превы-
шать 7 мм. При Душ>2 мм необходимо перешить колею.
Если при закладке максимально допустимого шаблона стрел-
ка замыкается, но зазор Дп<4 мм, то проводят анализ соотно-
шения токов нормального перевода и фрикции с нормой на ток
нормального перевода.
При /н//н норм> 1, для того чтобы уменьшить переводное
усилие, необходимо почистить стрелку, смазать подушки, обес-
печить нормативное прилегание остряка к подушкам, прове-
рить и отрегулировать затянутость болтов корневого крепле-
ния остряка, устранить горизонтальный изгиб остряка, если он
обнаружен. При ^//HHopm>1,3 следует отрегулировать фрикци-
онное сцепление.
Если эти меры не дали результата, то необходимо опреде-
лить упругие смещения рамного рельса. О наличии отбоя рам-
ного рельса можно судить по разности /2—Л. Если 1г—Ь<
<1 ММ, НеобхОДИМО ВЫЧИСЛИТЬ Дупрр = Дупр—Дупрг.
81
Для электроприводов постоянного тока величину АупРГ оп-
ределяют в зависимости от тока фрикции для каждого типа
стрелочного перевода и типа электродвигателя по табл. 16 и 17.
У электроприводов переменного тока ток фрикции незначи-
тельно отличается от тока нормального перевода, и по нему
нельзя судить об усилии на шибере и величине Дупрг. Для этих
электроприводов следует измерить усилие на шибере F с по-
мощью динамометра и далее по зависимости Aynpr = f(/\) (см.
рис. 18) можно определить значение ДуПрг.
Учитывая высокую погрешность определения силы F по то-
ку целесообразно использовать динамометр и для электро-
приводов постоянного тока.
При Аупр р>0,74-1,0 мм следует укрепить рамный рельс. Ес-
ли и это не дало результата, то следует уменьшить предельный
зазор Ап (несмотря на то, что он удовлетворяет норме).
Для предупреждения развития люфтов в соединениях тяг
целесообразно заменять оси и втулки в соединениях тяг в пла-
новом порядке со следующей периодичностью: при размерах
движения по стрелке более 200 пар в сутки — один раз в год,
от 100 до 200 пар в сутки — один раз в 2 года, и менее 100 пар
в сутки — один раз в 5 лет.
Ширину колеи 1\ и Z2 измеряют у острия остряков путеиз-
мерительным шаблоном. При измерении ширины колеи с зак-
ладкой шаблона нормативной толщины следует отметить на-
ибольшее значение ширины колеи на шкале путеизмерительно-
го шаблона, поскольку при работе на фрикцию усилие на ши-
бере несколько снижается. Для более точной оценки разности
12—/1 оба измерения проводят при однократной установке шаб-
лона.
Предельный зазор Ап между остряком и рамным рельсом
без перевода стрелки проверяют шаблоном толщиной 4 мм,
который при отжиме остряка ломиком, закладываемым между
Таблица 16
Ток /, А	Значение Дупрг,мм, для электродвигателей МСП-0,*15-160 В в зависимости от типа стрелочного перевода	
		Р43-1/9		Р50-1/9
1,5'	1,38	1,42
1,6	1,51	1,56
1,7	1,65	1,70
1,8	1,7'9	1,84
1,9	1,92	1,98
2,0	2,06	2,13
2,1	2,20	2,27
2,2	2,34	2,41
2,3	2,48	2,55
2,4	2,61	2,69
2,5	2,75	2,83
82
Таблица 17
Ток /, А	Значение Дупр г« мм, для электродвигателей МСП-0,25-160 В в зависимости от типа стрелочного перевода			
	P50-I/11	Р65-1/11	Р75-1/11	Р65—1/11 с гибкими остряками
2,0	0,63	0,70	0,73	1,10
2,1	0,70	0,77	0,81	1,22
’2,2	0,76	0,84	0,89	1,35
2,3	0,84	0,92	0,97	1,47
2,4	0,90	0,99	1,05	1,59
2,5	0,97	1,07	1,13	1,71
2,6	1,04	1,15	1,22	1,84
2,7	1,И	1,22	1,30	1,95
2,8	1,18	1,30	1,38	2,08
2,9	1,25	1,38	1,46	2,20
3,0	1,32	1,45	1,54	2,33
3,1	1,39	1,53	1,62	2,45
. 3,2	1,46	1,61	1,70	2,57
3,3	1,52	1,68	1,78	2,69
3,4	1,60	1,76	1,87	2,70
3,5	1,67	1,84	1,95	2,94
3,6	1,74	1,91	2,03	3,06
3,7	1,81	1,99	2,11	3,18
3,8	1,88	2,07	2,19	3.30
3,9	1,95	2,14	2,27	3,42
4,0	2,02	2,21	2,35	3,55
остряком и шейкой рамного рельса, не должен входить в зазор
напротив первой рабочей тяги.
Незамыкание стрелки при закладке шаблона нормативной
толщины проверяют при его установке против первой рабочей
тяги во время перевода стрелки.
Величины Дщ, Дп, Дф целесообразно измерять с точностью
до 0,1 мм. Для этого можно использовать стандартный набор
щупов, который состоит из 10 пластинок длиной 200 мм и тол-
щиной от 0,1 до 1 мм с шагом 0,1 мм, и нормативные шабло-
ны длиной 200 мм и толщиной 2; 4; 5; 6 мм. Стандартный на-
бор щупов позволяет измерять зазор в пределах от 0,1 до
5,5 мм с точностью до 0,1 мм.
Зазоры Дп и Дф измеряют стандартным набором щупов и
шаблоном толщиной 2 мм. При измерении Дш используют так-
же стандартный набор щупов и шаблоны толщиной 2; 4; 5;
6 мм, при этом если на рамном рельсе имеется накат, то для
предохранения щупов стандартного набора от изгибов следует,
закладывая щупы нужной суммарной толщины между остря-
ком и рамным рельсом, располагать их со стороны нерабочей
грани остряка, плоскость которой всегда является ровной.
Интенсивность разрегулировки зазора зависит от состояния
крепления рамного рельса к брусьям. Характеристику состояния
83
Рис. 44. Маркировка контрольных линеек, соединяемых с длинной (а)
и короткой (б) тягами
крепления дает ДуПрр. По этому критерию целесообразно раз-
делить все стрелки на две категории: нормальные и особого
учета. При /2—мм стрелку следует отнести к категории
особого учета. На такой стрелке значение ЛуПрр после очеред-
ного укрепления колеи может возрастать, что может привести
к разрегулировке зазора в течение одного месяца. На нормаль-
ных стрелках при соблюдении порядка их обслуживания раз-
регулировка зазора не наступит в течение по крайней мере
6 мес.
Изложенная технология применима и для обслуживания пе-
рекрестных стрелок.
Для систематического учета состояния стрелок целесооб-
разна их паспортизация.
Регулировка контрольных тяг. При эксплуатации правиль-
ность регулировки контрольных тяг оценивают по зазору меж-
ду скосом контрольной линейки, контролирующей прижатый
остряк, и зубом ножевого рычага, запавшего в вырез этой кон-
трольной линейки. Этот зазор должен быть равен 2—3 мм.
Поскольку конструкция электропривода не допускает не-
посредственное измерение этого зазора, то его оценивают по
Т-образной скобе (скобе Черкасова) 1, установленной на внут-
ренней стенке корпуса 2 над обеими контрольными линейками
3, и специальным рискам 4 на поверхности контрольных ли-
неек (рис. 44).
84	i
Маркировку можно проводить перед установкой электро-
привода на стрелке в стационарных условиях, например в мас-
терской. При маркировке контрольной линейки длинной тяги
шибер переводят курбелем в положение, соответствующее при-
жатию дальнего от электропривода остряка к рамному рельсу.
Затем контрольную линейку длинной контрольной тяги вдавли-
вают внутрь электропривода до упора в зуб запавшего ноже-
вого рычага и по левому внутреннему выступу Т-образной ско-
бы на поверхности этой линейки делают насечку стальным за-
точенным прутком (рис. 44, а).
Для маркировки контрольной линейки короткой тяги шибер
электропривода переводят в другое положение, а соответствую-
щую контрольную линейку вытягивают из электропривода до
упора в зуб ножевого рычага, делая насечку на поверхности
линейки уже по правому выступу Т-образной скобы (рис. 44,6/
После этого контрольные линейки изымают из электропри-
вода и по насечкам на контрольных линейках напильником
делают риски толщиной 0,5—0,8 мм.
При установке электропривода на стрелке после присоеди-
нения контрольных тяг к контрольным линейкам положение ри-
сок относительно внутренних выступов Т-образной скобы ука-
жет на зазор между скосом линейки и зубом ножевого рыча-
га, запавшего в вырез линейки. В случае- отклонения этого за-
зора от нормы длину контрольных тяг регулируют их подги-
банием (если необходимо укорочение) или установкой между
серьгой и остряком металлических прокладок (если необходи-
мо удлинение). Поскольку суммарная толщина прокладок так-
же ограничена, тяги можно удлинить разгибанием колена тяги
около остряка. С целью предупреждения излома ушек кон-
трольных линеек подгибание тяг следует производить, отсоеди-
нив их от линеек.
Регулировочные работы в электроприводе. Важным услови-
ем надежной работы стрелочного электропривода является
правильная регулировка его узлов.
Фрикционную муфту регулируют затягиванием или ослаб-
лением регулировочной гайки. Это позволяет обеспечивать со-
ответствие тока фрикции требованиям Инструкции по техничес-
кому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и
блокировки (СЦБ).
Правильная эксплуатация электропривода и гарнитуры не
приводит к необходимости регулировки тока фрикции чаще,
чем один раз в 6 мес. Такая регулировка необходима весной и
осенью при смене сезона года. Температура окружающей сре-
ды значительно влияет на густоту смазки внутри фрикционной
муфты и, следовательно, на силу сцепления дисков при пере-
даче вращающего момента от электродвигателя к редукто-
ру, которая оценивается током фрикции. Этим объясняется пе-
риодичность регулировки фрикционной муфты.
Рис. 45. Регулировка контактов автопереключателя:
а — расстояние между пружинами; б — шаблоны для измерения расстояний между
пружинами; в — приспособление для регулировки пружин
Контактные пружины регулируются, если их контакт с но-
жом автопереключателя является неплотным. Контактное на-
жатие оценивают по расстоянию между контактными пружи-
нами, которое должно быть 6 и 12 мм (рис. 45, а). Необходимо,
чтобы упорные пружины плотно прилегали к контактным пру-
жинам. Каждая пара контактных пружин должна отжиматься
на одинаковое расстояние относительно ножа, при этом рессор-
ная пружина должна отжиматься на 0,7—1,0 мм.
Для проверки расстояния между контактными пружинами
следует использовать шаблоны из изолирующего материала
[14] размерами 5,7 и 11,6 мм для измерения минимального рас-
пружинами (соответственно для
контрольных и рабочих кон-
тактов) и 6,4 и 12,5 мм для
измерения максимального рас-
стояния между пружинами
(рис. 45,6). Измерения прово-
дят при вырубленном ноже.
При измерении минимального
расстояния между контактны-
ми пружинами шаблон должен
свободно проходить между
контактами, а при измерении
максимального расстояния
между пружинами он не дол-
жен проходить между контак-
тами.
Пружины регулируют их
подгибанием до соответствия
перечисленным требованиям.
Приспособление для регули-
стояния между контактными
Рис. 46. Трубчатый щеткодержатель
86
ровки (рис. 45, в), изготовленное из стального стержня, должно
иметь изолирующую ручку.
Щеточное устройство регулируют при ослаблении нажатия
щеток на коллекторные пластины.
Электродвигатели типа МСП-0,25 выпускают с курковым
щеткодержателем, который по мере износа щеток обеспечивает
контактное нажатие в нужных пределах 2—3 Н (200—300 Гс)
за счет характеристики пружины и изменения плеча развива-
емой ею силы при повороте курка [10]. В ранее выпускавших-
ся электродвигателях этого типа использовались трубчатые
щеткодержатели (рис. 46). В них нажатие щеток на коллектор
регулировалось винтом 1, который закрыт колпачком 2. В щет-
кодержателях этого типа регулировка нажатия щеток на кол-
лектор неточна, поскольку затруднено измерение силы их на-
жатйя ввиду труднодоступности к щеткам в зоне их контакта
с пластинами коллектора.
17.	Организация ремонта электроприводов
Стрелочные электроприводы ремонтируют в специально
оборудованной мастерской на производственно-технической ба-
зе дистанции с применением средств механизации: электропри-
воды разбирают; чистят, промывают и сушат их детали; заме-
няют износившиеся части; окрашивают поверхности деталей;
смазывают, проверяют и регулируют электроприводы; марки-
руют, обрабатывают противокоррозийной смазкой, оформляют
результаты ремонта.
Снаружи здания мастерской монтируют электротельферную
линию, предназначенную для выгрузки электроприводов с ав-
томобиля или дрезины и перемещения их внутрь здания.
Сначала электропривод регистрируют в журнале учета, за-
тем отпирают, снимают с него крышку и выполняют поузловую
и подетальную разборку. После разборки детали закладывают
на вращающуюся кассету моечной машины (мелкие детали
предварительно укладывают в специальную металлическую кор-
зину). Промывают их сначала в течение 10 мин раствором
кальцинированной соды (10 кг кальцинированной соды на
100 л воды), а затем в течение 10 мин чистой водой. Вода пода-
ется в баки моечной машины насосом под давлением через
форсунки. Вместимость каждого бака 100 л. Вода подогрева-
ется до температуры 70—100 °C двумя термонагревателями об-
щей мощностью 6 кВт, вмонтированными в моечную машину.
Детали сушатся в сушильно-покрасочной камере 20 мин. По-
догрев обеспечивается двумя термонагревателями общей мощ-
ностью 2 кВт.
Во время полной разборки электромеханик осматривает це-
лость всех блоков, деталей и изоляции; наличие наконечников
87
в монтажных проводах; наличие и состояние губчатого шнура
(резиновой прокладки) в пазу крышки электропривода, после
чего детали, подлежащие промывке, закладывают в моечную
машину. После мойки и сушки детали электропривода тща-
тельно осматривают. Особое внимание обращают на наличие
изломов, трещин, выбоин, выкрашиваний зубьев шестерен, не-
соответствие размеров норме и в зависимости от степени неис-
правности детали отбраковывают или ремонтируют. После ос-
тывания детали подают на рабочий стол для их проверки. Ис-
правные детали подают в покрасочную камеру, оборудованную
вытяжной вентиляцией. Их красят пневматическим пистолетом
и кистями. Части деталей, не подлежащие окраске, покрывают
тонким слоем солидола.
Сборку, смазывание и регулировку электропривода осущест-
вляют в последовательности, обратной разборке. Недостающие
узлы и детали, отбракованные после мойки и сушки, пополня-
ют за счет новых или заранее изготовленных. К месту сборки
доставляют также отремонтированные, проверенные или новые
электродвигатели. При сборке электропривода необходимо сле-
дить за тем, чтобы все детали устанавливались на места легко,
без перекосов, редуктор работал без толчков и ударов, а зацеп-
ление шестерен было плавным.
После сборки и смазывания электропривод по тельферной
линии подается на тележку, которая по направляющим рейкам
перемещает электропривод на испытательный стенд, где пнев-
матическим подъемником опускается на фиксирующие штыри.
Подключив к автопереключателю провода коммутации, уста-
навливают нужное напряжение на электродвигателе и с по-
мощью рукоятки стрелочного коммутатора электропривод пе-
реводят из одного положения в другое. При этом проверяют
время перевода без нагрузки и с нагрузкой в зависимости от
типа электропривода.
По показанию измерительных приборов на стенде определя-
ют время перевода, напряжение на электродвигателе, токи нор-
мального перевода и при работе на фрикцию. Токи регулиру-
ют в соответствии с Инструкцией ЦШ/3820.
Перед выдачей отремонтированного электропривода марки-
руют контрольные тяги при его установке на стрелке. К нему
прикрепляют металлическую бирку, на которой указан номер
электропривода, дата ремонта и наименование дистанции. В
журнале учета записывают номер отремонтированного электро-
привода, дату его выдачи и название станции, на которую он
отправлен.
Внедрение централизованного ремонта электроприводов
позволяет повысить их эксплуатационную надежность, механи-
зировать процесс ремонта и улучшить условия труда ремонт-
ного персонала.
ЗВ
Глава 5
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ СТРЕЛОК ЭЦ
18.	Устройства контроля плотности прилегания остряка к
рамному рельсу
•В совершенствовании стрелочных электроприводов можно
выделить два направления: создание автономных устройств
контроля плотности прилегания остряка к рамному рельсу, ко-
торые решали бы задачу автоматического контроля зазора, на-
дежного контроля взреза стрелки, контроля положения остря-
ков при выключении стрелок из централизации, и повышение
надежности самого электропривода.
Устройства контроля плотности прилегания остряка к рам-
ному рельсу можно классифицировать по следующим призна-
кам:
виду выходной цепи: контактные; бесконтактные;
типу крепления датчика: монтируемые на шейке рамного
рельса; монтируемые на жестко связанном с рамным рельсом
основании;
типу элемента, фиксирующего положение остряка: с под-
вижным подпружиненным штоком; с тягой, жестко связанной
с остряком; без подвижных элементов.
Промышленность выпускает много разновидностей датчиков
линейных перемещений и выключателей конечного типа, кото-
рые по точности срабатывания и надежности отвечают требо-
ваниям, предъявляемым к датчику контроля положения остря-
ка относительно рамного рельса. Особого внимания заслужи-
вают конечные выключатели с герконами: лифтовые и башен-
ных кранов, имеющие малую погрешность срабатывания. Вы-
ключатели с механическим контактом обеспечивают погрешность
срабатывания 0,05 мм. Основная трудность их использования
для контроля положения остряка состоит в неудобстве их креп-
ления к контролируемым узлам. Такие выключатели можно
разместить в корпусе стрелочного электрического замка. Кор-
пус замка можно крепить на типовой гарнитуре, жестко скреп-
ляемой с рамным рельсом, а ригель замка жестко соединить
короткой тягой с остряком.
Предпочтительным вариантом расположения датчика кон-
троля остряка является его жесткое крепление к шейке рамно-
го рельса. Это условие требует разработки специального дат-
чика, использующего известные принципы точного и высоко-
надежного контроля линейных перемещений. Различают два
вида таких датчиков: герконовый датчик и бесконтактный ин-
дуктивный датчик. Предварительные испытания показали прин-
ципиальную возможность их использования для контроля при-
89
Таблица 18
Особенности вариантов в подключении датчиков 	1			Тип датчика				
	Контактный (герконовый) контроль			Бесконтактный (индуктивный) контроль	
	индивидуальный	|	групповой	индивидуальный	1	1	групповой'
Число	ДОПОЛНИ'	Одна жила на стрел-	Две жилы на луч-р	Четыре жилы на стр ел-	Две жилы на луч+
тельных жил кабеля (проводов)	ку	две жилы на стрелку местной сети (от датчи- ка до релейного шка- фа) +две жилы — м аги - страль питания	ку +две жилы — маги- страль питания (непо- средственное подключе- ние) или одна жила на стрелку (подключение по схеме с фазочувстви- тельным реле)	две жилы на стрелку местной сети (от датчи- ка до группового путе- вого ящика) -f-две жи- лы — магистраль пита- ния
Вид приемника	Реле I класса надеж- ности	Реле I класса надеж- ности	Реле, триггер Шмитта	Герконовое реле
Дополнительная аппаратура в районе расположения стрелки	Диоды в стрелочной муфте	Одно реле I класса надежности на стрелку в релейном шкафу	—	Одно герконовое ре- ле на стрелку в группо- вом путевом ящике
Дополнительные	Контроль положения	Контроль положения	Контроль положения	Контроль положения
функции датчика	стрелки при ее выклю- чении из централизации	стрелки при ее выключе- нии из централизации	стрелки при ее выключе- нии из централизации; те- леизмерение зазора; диаг- ностика состояния креп- ления рамных рельсов	стрелки при ее выключе- нии из централизации
Достоинства схемы	Возможен последова-	Возможен последова-	Надежность выше, чем	Меньший расход жил
контроля	тельный контроль спа- ренных стрелок; высо- кая достоверность кон- троля, надежность вы- ше, чем при групповом контроле; датчик прак- тически необслуживаем	тельный контроль спа- ренных стрелок; высо- кая достоверность кон- троля; меньший расход кабеля, чем при индиви- дуальном контроле; дат- чик практически необ- служиваем	при групповом контроле; прост контроль взреза в схемах установки мар- шрутов; высокая досто- верность (при подключе- нии по схеме с фазочув- ствительным реле)	кабеля, чем при индиви- дуальном контроле
Недостатки схемы контроля		Адрес	отказавшей стрелки неизвестен; сло- жен контроль взреза в схемах задания маршру- та	При непосредственном подключении:	большой расход кабеля; необхо- димость стабилизации питающего напряжения	Низкая достоверность контроля из-за малого коэффициента возврата реле
жатого остряка стрелки. Ими обеспечивается высокая чувст-
вительность к зазору между остряком и рамным рельсом.
Имеется принципиальная возможность применения контак-
тных датчиков без реконструкции кабельной сети благодаря ис-
пользованию двухпроводной цепи стрелки (непосредственное
включение контакта датчика или цепь наложения). Однако не-
достатком этого варианта является снижение надежности кон-
трольной цепи стрелки. Кроме того, при этом невозможна фик-
сация предотказового состояния стрелки. Причина отказа кон-
трольной цепи стрелки не может быть установлена без подхо-
да к стрелке обслуживающего персонала.
Устранение этих недостатков требует дополнительного рас-
хода жил кабеля. В табл. 18 приведен сравнительный анализ
вариантов схемы контроля положения остряка относительно
рамного рельса.
Наименьшей реконструкции требуют контактные датчики,
поскольку не возникает проблем подачи магистрального пита-
ния к датчикам или их релейным приемникам. С помощью
этих датчиков легко контролировать спаренную стрелку, имею-
щую последовательный контроль. Это является немаловажной
деталью, поскольку на сети дорог 4О°/о спаренных стрелок.
Для экономии жил кабеля возможен групповой контроль
положения прижатого остряка стрелок, однако основным его
недостатком является то, что без выхода обслуживающего пер-
сонала в район расположения группы стрелок номер отказав-
шей стрелки остается неизвестен. Это затрудняет включение
контроля взреза стрелки в схемы задания маршрутов.
Наиболее надежным и информативным является индивиду-
альный контроль каждой стрелки, но он требует наибольшего
числа дополнительных жил (проводов) кабеля. При непосред-
ственном подключении герконового датчика требуются два про-
вода на стрелку. Индуктивный бесконтактный датчик при не-
посредственном подключении его входной и выходной цепей к
аппаратуре поста ЭЦ требует четыре жилы на стрелку и ма-
гистральное питание всех датчиков.
Предварительная проработка показывает, что возможно
включение датчиков, при котором расход кабеля снижается до
одной жилы на стрелку. В качестве обратного провода такой
цепи можно использовать одну жилу контрольной цепи стрелки.
19.	Повышение надежности электроприводов
Анализ надежности основных элементов электропривода
(см. табл. 9) позволяет выделить элементы с невысокой надеж-
ностью — это электродвигатель постоянного тока и автопере-
ключатель. Надежность электродвигателей постоянного тока
ограничивается наличием в нем щеточного коллекторного узла.
91
При эксплуатации возможно заклинивание щеток и ослабле-
ние их нажатия на пластины коллектора. В результате проис-
ходит искрение на коллекторе, ускоряющее износ щеток и спо-
собное привести к прогоранию изоляции между пластинами
коллектора. Загрязнение коллектора способствует образова-
нию круговой дуги, которая обладает выпрямительными свой-
ствами, что может вызвать ложный контроль стрелки при не-
исправностях пусковой цепи схемы стрелки.
Невысокая надежность автопереключателя связана с ис-
пользованием контактного способа коммутации рабочих и кон-
трольных цепей. При перепадах температур возможен обрыв
этих цепей из-за индевения контактов и образования на них
ледяной пленки. Во время эксплуатации контактные пружины
ослабевают вследствие усталостных процессов в металле и тре-
буют регулировки подгибанием.
Повышение надежности работы электроприводов связано с
переходом на электродвигатели переменного тока, в которых
отсутствуют ненадежные элементы — коллекторы и щеточный
узел, и к бесконтактному автопереключателю. Использование
электродвигателей переменного тока позволяет избежать лож-
ного контроля положения стрелки, которое в коллекторном дви-
гателе возможно при образовании дуги на коллекторе.
Опыт эксплуатации электродвигателей переменного тока ти-
па МСТ-0,3-190/110 с пониженной частотой вращения показал
улучшение динамики работы электропривода и стрелки: умень-
шился износ осей и втулок рабочей и стрелочной тйг, умень-
шилось воздействие остряков на рамные рельсы во время пе-
ревода стрелки. Немного увеличенное время перевода стрелки
при пониженной частоте вращения незначительно влияет на
время приготовления маршрута при параллельном переводе
стрелок.
Бесконтактный автопереключатель используют в горочных
электроприводах типов СПГБ-4, СПГБ-4М с высокой надеж-
ностью. При возникновении неисправностей стрелки (взрез, об-
рыв стрелочной и контрольных тяг) исключается Ложный кон-
троль положения стрелки. Применение бесконтактных автопере-
ключателей в электроприводах типа СП существенно повысит
их надежность. Подробное описание конструкции и порядка
работы бесконтактного автопереключателя изложено в [10].
Для правильной оценки надежности электроприводов сле-
дует знать основные понятия теории надежности, которые из-
ложены в ГОСТе 27.002—83 «Надежность в технике. Термины
и определения». Надежность является комплексным свойством
объекта и характеризуется четырьмя первичными свойствами:
безотказностью, ремонтнопригодностью, долговечностью и сох-
раняемостью. Первые три свойства представляют практический
интерес при эксплуатации стрелочных электроприводов.
Для количественной оценки безотказности электроприводов
92
используют такие показатели как вероятность безотказной ра-
боты в течение определенного промежутка времени, параметр
потока отказов, средняя наработка на отказ.
Вероятность безотказной работы определяют как вероят-
ность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта
не возникает. Под наработкой понимают продолжительность
или объем работы объекта. Наработку можно измерять в ча-
сах, числе срабатываний и т. д. Вероятность безотказной ра-
боты
P(t)=N(t)/No,
где М{1)*~чясло объектов, безотказно проработавших в течение време-
йи К
ТУ о— число работоспособных объектов, взятых к началу испыта-
ний, т. е. при =0.
В прикладных целях параметр потока отказов можно опре-
делять как отношение числа отказов объекта за время Д/ к
длительности этого интервала времени, т. е. со = 7V(A/)/AZ, а в
качестве наработки на отказ может быть принята величина,
обратная параметру потока отказов, Т^= 1/ш.
Ремонтопригодность оценивают средним временем восстанов-
ления объекта. Для оценки долговечности используют такие
показатели как средний ресурс, средний срок службы и др.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Аксенов Н. Я., Суязов И. Г. Пособие по изучению правил тех-
нической эксплуатации железных дорог СССР. М.: Трансжелдориздат, 1956.
484 с.
2.	Александре в-А гибалов Н. А. Устройство и содержание стре-
лочных переводов. М.: Трансжелдориздат, 1939. 88 с.
3'	. Иващенко Г. И. Новые стрелочные переводы. М.: Транспорт, 1965.
68 с.
4.	Индустриализация обслуживания и ремонта устройств СЦБ//
А. Е. Федотов, Б. Н. Тарасов, Я. Ю. Плавник, В. Л. Стукан. М.: Транспорт,
1984. 95 с.
5.	К е л т у я л а Л. В. Устройство, содержание и ремонт стрелочных пе-
реводов. М.: Трансжелдориздат, 1935. Г36 с.
6.	К р ыса но в Л. Г. Эксплуатационные характеристики колесных пар
грузовых вагонов//Ж.-Д. трансп. 1970. № 2. С. 58;—62.
7.	Федотов А. Е. Передовой опыт организации технического обслужи-
вания устройств сигнализации и связи//Автоматика и связь (ЦНИИТЭИ
МПС). 1985. Обзор ППО 1. 34 с.
8.	Першин С. П. Развитие строительно-путейского дела на отечествен-
ных железных дорогах. М.: Транспорт, 1978. 296 с.
9.	Петров А. А., К а ц ю р а А. А. Опыт эксплуатации электроприво-
дов с трехфазными электродвигателями переменного тока//Автоматика, те-
лемеханика и связь. 198,3. № 12. С. 26—27.
10.	Резников Ю. М. Электроприводы железнодорожной автоматики
и телемеханики. М.: Транспорт, 1983. 288 с.
'•1	1. Симон А. А., Путря Н. Н., Елсаков Н. Н. Современные стре-
лочные переводы. М.: Транспорт, 1977. 190 с.
12.	Сороко В. И„ Разумовский Б. А. Аппаратура железнодорож-
ной автоматики и телемеханики: Справочник. М.: Транспорт, 1981. Т. 1—
399 с. Т. 2—352 с.
13.	Стаханов А. Н. Стрелочные переводы. М.: Трансжелдориздат,
1937. 155 с.
14.	Устройства СЦБ, Технологический процесс обслуживания. М.: Тран-
спорт, 1984. 152 с.
15.	Фришма. н М. А. Как работает путь под поездами. М.: Транспорт,
1983. 168 с.
16.	Шахунянц Г. М. Путь и путевое хозяйство. М.: Транспорт, 1969.
536 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Обеспечение безопасности движения поездов по стрелкам
1.	Стрелочные переводы и их элементы............................ 3
2.	Взаимодействие подвижного состава и элементов стрелки .	5
3.	Основные технические требования к стрелкам и стрелочным
электроприводам.................................................11
4.	Устройства автоматики на централизованных стрелках .	.	13
5.	Совершенствование конструкции стрелок и стрелочных приводов 20
Глава 2. Закономерности изменения параметров стрелок при эксплу-
атации ..............................................................24
6.	Процесс разрегулировки зазора между остряком и рамным
рельсом	.	 24
7.	Влияние	различных факторов	на зазор..............28
8.	Упругие	деформации элементов стрелочной гарнитуры .	.	34
9.	Изменение зазора между остряком и рамным рельсом под дви-
жущимся поездом.................................................42
10.	Причины отказов централизованных стрелок....................45
Глава 3. Основные нормы на параметры централизованных стрелок 53
11.	Обоснование допустимого зазора между остряком и рамным
рельсом.........................................................53
12.	Расчет максимальной толщины прокладки между остряком и
серьгой.........................................................65
13.	Определение тока нормального перевода и тока при работе
электродвигателя на фрикцию.....................................70
14.	Допуски на регулировку контрольных тяг .	.	. ” .	.	73
Глава 4. Порядок обслуживания централизованных стрелок .	77
15.	Основные работы.............................................77
16.	Технология регулировочных работ.............................79
17.	Организация ремонта электроприводов.........................87
Глава 5. Пути повышения надежности стрелок ЭЦ ....	89
18.	Устройства контроля плотности прилегания остряка к рам-
ному рельсу.............................................. ...	89
19.	Повышение надежности электроприводов........................91
Список использованной литературы .................................. 94
Производственное издание
Федотов Александр Евгеньевич
Качмарская Ольга Казимировна
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СТРЕЛОК
Обложка художника А. Ф. Сергеева
Технический редактор М. И. Ройтман
Корректоры Т. А. Мельникова, И. А. Попова
Корректор-вычитчик Е. А. Котляр
ИВ № 3497
Сдано в набор 29.05.87.	Подписано в печать 24.02.88.	Т-08124.
Формат 60X90716. Бум. тип. № 2. Гарнитура литературная. Высокая печать.
Усл. печ. л. 6. Усл. кр.-отт. 6,25. Уч.-изд. л. 6,76. Тираж 20 000 экз. Заказ 433.
Цена 35 коп. Изд. № 1-3-1/6 Ха 3587
Ордена «Знак Почета» издательство «Транспорт», 103064, Москва, Басманный туп., 6а
Московская типография № 8 В ГО «Союзучетиздат»
при Государственном комитете СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли,
107078, Москва, Каланчевский туп., 3/5