Обмежують ухили визначають найбільшу допустиму крутизну елементів поздовжнього профілю, а ухили проектування впливають на баланс енергії потяга.
Керівним називається найбільший ухил необмеженого протягу, на якому при русі на підйом з одиночної тягою вантажного поїзда розрахункового ваги швидкість його дорівнює розрахунково-мінімальної.
Величина керівного ухилу за відомою ваговій нормі поїзда, типі локомотива і вагонів визначається за формулою
де Fк (р) - розрахункова сила тяги локомотива при розрахунково-мінімальної швидкості руху, кг;
Р - розрахунковий вага локомотива, т;
w0 - середньозважене основне питомий опір руху поїзда, кг / т; iр - керівний ухил (підйом), ‰ /
Величина керівного ухилу залежить від ряду факторів і вибирається в кожному конкретному випадку в залежності від значення проектованої лінії, розмірів і динаміки зростання перевезень, топографічних умов району проектування, від умов уніфікації вагових норм на новій і існуючої лініях, до яких примикає проектована.
Найбільша величина керівного ухилу залежить від наступних факторів:
· Значним зниженням ваги складу при крутих керівних ухилах;
· Обмеженням швидкостей руху на крутих спусках за умовами гальмування.
Питання про найменшою величиною керівного ухилу пов'язаний із забезпеченням зрушення з місця поїздів розрахункового ваги на зупиночних пунктах:
де FK (тр) - сила тяги, що розвивається локомотивом при рушанні
складу з місця, кг;
w (ТР) - основне питомий опір руху поїзда
при рушанні з місця, кг / т;
Ік (тр) - наведений ухил елемента профілю, на якому сталася зупинка поїзда, ‰.
Для найбільш несприятливих умов найменша величина керівного ухилу знаходиться зазвичай в межах 3-3,5 ‰.
Врівноважений ухил є керівним ухилом негрузового напрямки дороги. Застосовується при різко вираженою нерівномірності вантажопотоків за напрямками, коли величина вантажного потоку порожнього напрямки менше 0,6 вантажного.
Менший вантажопотік і, як наслідок цього, меншу вагу поїздів в зворотному, негрузовом напрямку дозволяє збільшити в цьому напрямку величину керівного ухилу в порівнянні з керівним ухилом вантажного напрямку і знизити вартість будівництва.
Найбільша величина врівноваженого ухилу визначається з умови рівності розрахункової сили тяги повного опору руху поїзда в негрузовом напрямку:
де w0 (Обр) - основне питомий опір поїзда в негрузовом напрямку, кг / т;
Q0бр - вага поїзда в негрузовом напрямку, т.
Ухилом кратної тяги називається ухил, крутіше керівного, який може здолати потягом розрахункового ваги, веденим декількома (зазвичай двома) локомотивами, як правило, однакової потужності.
Застосування ухилів кратної тяги на ділянках, де на великому протязі (15-20 км) крутизна схилу місцевості значно більше величини керівного ухилу залізниці, дозволяє істотно скоротити довжину дороги і зменшити обсяг будівельних робіт.
Найбільший допустимий ухил при тязі двома локомотивами визначається за формулою:
де F'к (р) і F "до (р) - розрахункова сила тяги відповідно першого
і другого локомотивів, кг;
Р 'і Р "- розрахунковий вага першого і другого локомотивів, т.
У практиці проектування під'їзних залізниць внаслідок малої довжини їх ухил кратної тяги застосовують для вивезення повновагих поїздів маневровими локомотивами.
Інерційним називається ухил крутіше керівного, який може здолати потягом при русі його на підйом за рахунок сили тяги локомотива і кінетичної енергії поїзда, накопиченої їм при спуску з ухилу, що передує підйому. Інерційний ухил може бути застосований на ділянці обмеженої довжини, величина якого залежить від крутизни подоланого за рахунок розгону поїзда інерційного ухилу:
де vн і Vк - швидкість на початку і кінці інерційного підйому, км / год;
fк (ср) і Wо (ср) - середні значення питомої сили тяги локомотива і основного середньозваженого опору поїзда в інтервалі швидкостей від vn до vk.
Застосування інерційних ухилів дає економію при будівництві за рахунок зменшення обсягів земляних робіт. Однак в разі зменшення швидкості підходу поїзда (проти розрахункової) до інерційному підйому може бути порушена безперебійність руху поїздів. Тому інерційні ухили застосовують виключно рідко.
Нешкідливим ухилом називають спуск, при якому не застосовують гальмування.
Шкідливими називаються більш круті схили, на яких під час спуску поїзда застосовують гальмування.
Середнім називається ухил між двома крайніми точками ділянки без урахування проміжних ухилів на цій ділянці.
Ухил, еквівалентний опору руху поїзда від кривої iе (к)
Цей ухил дорівнює опору від кривої і визначається в ‰ за формулами:
а) при довжині кривої, що дорівнює довжині поїзда або перевищує її:
б) при довжині кривої менше довжини поїзда:
в) якщо поїзд розташовується одночасно на декількох кривих:
де R - радіус кривої, м;
# 945; - кут повороту на протязі кривої, град .;
Lп - розрахункова довжина поїзда. (Якщо елемент з даним ухилом коротше довжини поїзда, то замість Lп приймається довжина елемента профілю в м.);
2 # 945; - сума кутів повороту кривих, на яких розташовується поїзд, град.
Наведеним (фіктивним), ухилом називається сума, дійсного ухилу елемента профілю і ухилу, еквівалентного опору руху поїзда від кривої, т. Е.
У цій формулі дійсний ухил приймається під час руху поїзда на підйом зі знаком плюс, а при русі під ухил - зі знаком мінус. Тому наведений ухил для одного і того ж ділянки різний для руху «туди» і «назад».