轨道几何形位(几何尺寸)
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轨道几何尺寸的定义轨道几何尺寸是指一颗卫星或者太空飞行器在轨道上运行时的相关尺寸参数。
这些尺寸参数包括轨道高度、轨道倾角、轨道形状等,对于卫星的设计和轨道运行的安全性具有重要的意义。
轨道高度是指卫星离地球表面的距离。
根据轨道高度的不同,可以将轨道分为地球近地轨道(Low Earth Orbit,简称LEO)、地球中地轨道(Medium Earth Orbit,简称MEO)和地球静止轨道(Geostationary Orbit,简称GEO)等。
LEO轨道的高度一般在1000公里以内,MEO轨道的高度在1000公里到36000公里之间,而GEO轨道的高度则为36000公里。
轨道倾角是指卫星轨道平面与地球赤道之间的夹角。
根据轨道倾角的不同,可以将轨道分为赤道轨道、极地轨道和倾斜轨道等。
赤道轨道的倾角为0度,卫星在此轨道上运行时将始终保持相对于地球的同步状态。
极地轨道的倾角为90度,卫星在此轨道上运行时将能够覆盖地球的两极地区。
倾斜轨道的倾角在0度和90度之间,卫星在此轨道上运行时将能够覆盖地球的任意一点。
轨道形状也是轨道几何尺寸的重要参数之一。
常见的轨道形状有圆形轨道、椭圆轨道和过程轨道等。
圆形轨道的形状接近于一个圆,卫星在此轨道上运行时速度和轨道高度基本保持不变。
椭圆轨道的形状更接近于一个椭圆,卫星在此轨道上运行时会产生轨道速度的变化。
过程轨道则是介于圆形轨道和椭圆轨道之间的一种轨道形状,卫星在此轨道上运行时速度和轨道高度都会有一定程度的变化。
轨道几何尺寸还包括其他参数,如轨道周期、轨道偏心率等。
轨道周期是指卫星绕地球一周所需的时间,它与轨道高度和地球质量有关。
轨道偏心率是指卫星轨道的离心程度,它与轨道形状的偏离程度有关。
轨道几何尺寸的定义对于卫星的设计和轨道运行的安全性至关重要。
合理选择轨道高度和轨道倾角可以使卫星能够更好地完成任务,提高通信质量和导航精度。
合适的轨道形状可以使卫星能够更好地适应任务需求,提高轨道稳定性和运行效率。
1.轨道几何形位轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸,它包括静态与动态两种几何形位。
2. 轨底坡:钢轨底边相对轨枕顶面的倾斜度,我国直线轨道的轨底坡标准1/40。
3.轨距:在轨道的直线部分,两股钢轨之间应保持一定距离,轨距是指钢轨头部踏面下16m m范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。
轨距一般采用道尺或其它工具测量。
4. 固定轴距同一车架或转向架始终保持平行的最前位和最后位中心间的水平距离。
5. 道岔有害空间:辙叉咽喉至叉心实际尖端之间的距离。
6. 胀轨跑道:在温度力不太大时,随着温度力的增大,轨道首先在薄弱地段发生变形随着温度力的增大,变形也增大;当温度力达到临界值时,此时稍有外界干扰或温度稍有升高,轨道发生很大变形而导致轨道破坏,这一过程称为胀轨跑道。
7.道床厚度直线轨道或曲线轨道内轨中心轴枕底下道床处于压实状态时的厚度。
8.锁定轨温:无缝线路钢轨被完全锁定时的轨温,此时钢轨内部的温度力为零,锁定轨温又叫零应力轨温。
9.欠超高:当实际行车速度大于平均速度时,要完全克服掉离心力,在实设超高的基础上还欠缺的那部分超高,叫欠超高。
10.过超高:平均速度对应的超高与实际运营的最低速度所对应的超高差。
111.道床系数要使道床顶面产生单位下沉必须在道床顶面施加的单位面积上的压力。
12.横向水平力系数:钢轨底部外缘弯曲应力与中心应力的比值。
13. 轨道爬行:由于钢轨相对于轨枕、轨排相对于道床的阻力不足而发生的轨道纵向位移叫轨道爬行。
14. 城市轨道交通:城市轨道交通系统泛指城市中在不同形式轨道上运行的大、中运量城市公共交通工具,是当代城市中地铁、轻轨、有轨电车、独轨交通、直线电机轨道交通、磁悬浮轨道交通等轨道交通的总称。
15.查照间隔:护轨作用边至心轨作用边的距离叫查照间隔D1(1391~1394mm);护轨作用边至翼归轨作用边的距离叫查照间隔D2(1346~1348mm)。
16.伸缩附加力:因温度变化梁伸缩引起的相互作用力。
铁路轨道几何形位 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020铁路轨道几何形位轨道上两股钢轨在平面和立面上的相互位置。
在直线段,平面上左右两股钢轨要保持与轨道中线相等距离和一致的方向;在立面上,除了随着线路纵断面的变化保持一致高度外,在每一横断面上左右两轨顶面应保持同一高度。
在曲线段,使外股相对于内股应保持一定的高差,两轨间的距离要比直线加宽。
在不致影响列车安全与正常运行前提下,对上述的标准要求,都允许有一定的误差,并根据线路等级的不同,各国都规定了自己的标准。
轨距为两根钢轨头部内侧间与线路中线垂直方向上的距离,在轨顶面以下规定的部位量取。
由于轨头断面的圆弧及侧面斜度的不同,这个部位在不同的国家规定有不同的数值,如中国为16毫米(图1[轨距测量]),联邦德国为14毫米,法国为15毫米,苏联为10毫米。
轮对上左右两车轮内侧面之间的距离,加上两个轮缘厚度,称为轮对宽度。
轮对宽度应略小于轨距,使轮缘与钢轨内侧保持必要的间隙,以利于在轨道上行驶的车辆轮对都能顺利通过,而不使轮对楔住在轨道内,也不致引起车辆过度的摆动。
中国规定直线地段的标准轨距为1435毫米,允许误差为+6~-2毫米;轨距变化必须和缓,每米距离内不可有大于2毫米的差异。
随着车速日益提高,世界各国正研究缩小钢轨与轮缘间的间隙,以增加行车的平稳性。
如英国在混凝土枕轨道上已采用1432毫米(木枕轨道仍为1435毫米)的轨距。
苏联自1971年起采用1520毫米(原为1524毫米)。
水平形位直线地段两轨应保持同一高度,使两轨负荷均匀,允许有一定误差。
中国铁路的规定,是按线路种类的不同,分别为不大于4~6毫米。
轨道不允许有三角坑存在,即在一段不太长的距离内,不允许左右两轨高差交替变化,以致引起车辆剧烈摇幌。
对于不同线路种类,中国铁路规定,在18米距离内,不许有超过4~6毫米的三角坑存在。
教学中对轨道几何尺寸的直观理解
在轨道几何尺寸方面,一般来说,圆形轨道的中心点被称为“道中央”,道的半径为“道半径”,轨道的方向与太阳系的平面垂直,被称为“轨道角”。
轨道几何尺寸包括“黎曼数”、“轨道倾斜角”、“轨道近日点角”、“近地点角”等参数。
这些参数可以描述轨道几何尺寸变化情况,以及影响行星运行轨道位置的变化。
轨道几何尺寸行星行轨道位置有着重要影。
因此,在教中,轨道几何尺寸的直观理解尤重要。
有多方法可以提供生轨道几何尺寸的直观理解。
一种的教方法是利用三角函数解轨道几何尺寸。
三角函数可以用定轨道上各点的位置,例如圆形轨道半径、轨道倾角等,以及用于算行星在轨道上的位置化等。
另外,三角函数可以助生更形象地理解轨道几何尺寸之的系。
另一更泛的教方法是利用和形理解轨道几何尺寸。
可以生更深入地理解行星行轨道的特性,以及轨道中各几何尺寸之的系。
例如,生可以以的形式了解行星在不同角度旋的情,以及著轨道半径的化如何影行星在轨道上的位置。
此外,形可以生更清楚地了解轨道几何尺寸之的系,例如各几何尺寸之的系如何影行星的行。
另外,利用模件也是一有效的教方法,可以生地看到行星行轨道的化情,以及轨道几何尺寸之的系。
比如,生可以利用模件了解行星行轨道的三景,以及轨道几何尺寸行星行轨道之的系。
的,轨道几何尺寸行星行轨道位置有着重要影,而轨道几何尺寸
的直观理解也生的有着巨大影。
可以利用上述方法,包括三角函、及形、以及模件等,提供生轨道几何尺寸的直观理解。
1.轨道几何形位:是指轨道各个部件的几何形状、相对位置和基本尺寸。
目的是保证机车车辆在轨道上安全、平稳、不间断地运行。
轨道几何位五要素:(1)轨距;(2)水平;(3)前后高低;(4)方向;(5)轨底坡。
2.导语轨道直接承受来自机车车辆的载荷,并引导机车车辆的运行。
为确保列车的安全运行,轨道的两股钢轨之间,应保持一定的距离,即轨距。
3.轨距轨距是钢轨顶面下16mm处两股钢轨工作边之间的距离。
轨距=轮对宽度+游间(活动量)我国的标准轨距为1435mm。
其它轨距:宽轨距1524mm、1600mm、1670mm,俄罗斯、印度及澳利亚、蒙古等国采用。
窄轨距:1067mm、1000mm、762mm、610mm,日本高速铁路采用1067mm轨距,云南省境内尚保留有1000mm轨距,台湾省铁路采用1067mm轨距。
轨距误差+6mm,-2mm变化率:2‰4.轨距的测量(每6.25m检查一处)(1)道尺(轨距尺)静态测量轨距尺是用于测量铁路线两股钢轨间的轨距、水平度以及超高等的专用计量器具。
(2)轨检车动态测量用来检测轨道的几何状态和不平顺状况,以便评价轨道几何状态的特种车辆,简称轨检车。
检测项目:高低、水平、三角坑、方向、轨距,以及里程和行车速度。
5.游间为了使列车在轨道上顺利运行,轨距应略大于轮对宽度,两者之间应留有一定的空隙,称为游间。
6.水平(1)定义:两股钢轨顶面在直线上水平,曲线上保持一定超高。
(2)目的:保持两股钢轨受力均匀。
(3)量测:道尺与检查车(4)水平不平顺规定:不大于4mm误差,变化率小于1‰。
7.三角坑(扭曲不平顺)左右两股钢轨顶面相对于轨道平面发生的扭曲状态。
危害:引起车辆侧滚和侧摆,轮载变动,车辆倾覆脱轨,危及行车安全,必须立即消除。
8.前后高低(1)定义:线路纵向平顺情况;(2)量测10m弦4mm不平顺;9.方向(1)定义:线路中心的方向;(2)量测:直线10m弦<4mm,曲线:20m弦(3)方向不平顺危害横向力增加容易脱轨胀轨跑道10.高低不平顺(1)静态:钢轨磨耗、轨枕腐烂、道床下沉(2)动态(动力型不平顺):接头支撑刚度削弱枕木失效或扣件脱落道床暗坑道床板松散短波不平顺,增大轮轨作用力,长波不平顺降低旅客舒适度11.轨底坡(1)定义:钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度(内倾度)(2)目的:车轮压力集中于钢轨中轴线上减小荷载偏心矩降低轨腰应力避免轨头与轨腰连接处发生纵裂。
:指轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。
:轨向(直线、曲线)和缓和曲线平面(直线曲线)和横断面:轨距(曲线轨距加宽)、轨底坡水平(曲线外轨超高)纵断面:前后高低轨道几何形位密切配合—轨道几何形位→密切配合影响机辆的:1)安全运行2)设备寿命)舒适度4)养护费用3)舒适度一节机车车辆走行部分车辆走行部分组成:轮对轴箱弹性悬挂装置制动装置转向架+ +++•车轮1)2))磨耗型踏面→母线为曲线:减磨、降低接触应力•轮缘→踏面内侧制成凸缘—防车轮脱轨→ 通过踏面上距车轮内侧面一定距离的•踏面测量线→通过踏面上距车轮内侧面定距离的一点划出的水平线轮缘厚度→ 由踏面测量线向下10mm处量得的厚度•→由踏面测量线向下10mm处量得的厚度•车轮直径→取踏面上距轮内侧面一定距离的一点为静态不行车:不行车时的状态→用道、轨检仪测试尺轨检仪测试:行车时动态行车时的状态→用动态轨检车测试水平定义:指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。
:应在同一水平面上→荷载均匀平稳行车直线地段应在同水平面上荷载均匀平稳行车《维规》:钢轨顶面水平容许偏差,正线、到发线≯4mm,其钢轨水平偏差,对行车危害不同:两种性质不同的对行车危害不同:1)水平差:一股始终高于另一股,高差值>容许值角替高平,高值容许值,个平最)三角坑:两股交替高低不平,高差值>容许值,且两个水平最大误差点之间的距离<18 m三轮压紧,一轮减载悬空,爬轨、脱轨→消除→三轮压紧轮减载悬空爬轨脱轨→消除不平顺水平不平顺即轨道同一横截面上左右两轨顶面的高差。
不平顺般称三角坑)(一般称三角坑即左右两轨顶面相对于轨道平面的扭曲。
用相隔一定距差度量。
扭曲=a -(-b )轨向定义:指轨道中心线在水平面上的平顺性。
《维规》:直线方向必须目视平顺用10m弦测量正线上维规》:直线方向必须目视平顺,用10m弦测量,正线上正矢≯4 mm;站线、专用线≯5 mm营线直线并非直线是许多波长的曲线营线:直线并非直线,而是许多波长10~20m的曲线↗蛇行运动→行车平稳性轨道方向→控制行车平稳性的因素轨向不良控制行车平稳性的因素轨向偏差不超过容许范围,则轨距变化对车辆振动影响处于从属地位。
轨道几何形位第一节概述轨道几何形位指的是轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸。
从平面上看,轨道是由直线和曲线组成,一般在直线和圆曲线之间有一条曲率逐渐变化的缓和曲线相连。
轨道的方向必须正确,直线的部分应保持笔直,曲线部分应具有相应的圆顺度。
从横断面上看,轨道的两股钢轨之间应保持一定的距离,为保证机车车辆顺利地通过曲线,曲线轨距还应考虑加宽。
具体的加宽值根据曲线的半径而定。
在直线上,两股钢轨的顶面应置于同一水平面上;曲线上外轨顶面应高于内轨顶面,形成一定的超高,使车体重力的向心分力抵消其曲线运行的离心力。
为保证有锥形踏面的车轮荷载作用下钢轨顶面受力均匀,轨道的两股钢轨均应向内倾斜铺设,形成适当的轨底坡。
从纵断面上看,钢轨顶面应在纵向上保持一定的平顺度,为车辆平稳运行创造良好的条件。
轨道是机车车辆运行的基础,直接支承机车车辆的车轮,并引导其前进。
因而机车车辆走行部分的几何形位与轨道的几何形位之间应紧密配合。
轨道几何形位的正确与否,对机车车辆的安全运行、乘客的旅行舒适度以及设备的使用寿命和养护费用起着决定性的作用。
轨道几何形位的超限是引起机车车辆掉道、爬轨以及倾覆的直接因素。
同时,轨道的几何形位因素直接影响机车车辆的横向和垂向加速度,并产生相应的惯性力。
在高速铁路和快速铁路中,随着运行速度的提高,该影响特别显著。
轨道不平顺是引起列车振动、轮轨作用力增大的主要根源,对列车平稳舒适和行车安全都有重要的影响。
是轨道方面直接限制行车速度的主要因素。
轮轨相互作用的理论研究和国外高速铁路的实践证明,在高平顺的轨道上,高速列车的振动和轮轨间的动作用力都不大,行车安全和平稳舒适性都能够得到保证,轨道和车辆部件的寿命和维修周期也较长。
反之,即使轨道、路基和桥梁结构在强度方面完全满足要求,而轨道平顺性不良时,在高速条件下各种轨道不平顺引起的车辆振动,轮轨噪声和轮轨动作用力将大幅度增加,使平稳、舒适、安全性严重恶化,甚至导致列车脱轨。