2.2. Конструктивні розрахунки сортувального пристрою

При переробці до 600 вагонів на добу і числі колій у сортувально – відправному парку до 8 на станціях, що розташовуються у регіонах із сприятливими кліматичними умовами, допускається проектування тільки однієї паркової механізованої гальмівної позиції (ПГП) з обладнанням вагонними уповільнювачами легкого типу – дворейковими важільно – натискними уповільнювачами типу ВНУ-2

N_ваг = n_ваг∙N_пер (2.1)

де n_ваг – кількість вагонів в вантажному поїзді, n_ваг=____;

N_пер – кількість поїздів які надходять на станцію з переробкою, N_пер=_____.

N_ваг =_____∙_____=_______ вагонів.

При _____ коліях у сортувально-відправному парку і розмірах переробки _____ вагонів на добу приймаємо гірку малої потужності (ГМП) ___________ __________________________________________________________________.

Вихідні дані для розрахунку гірки:

• вага розрахункового бігуна – _____ кН;

• розрахункова температура - _____ С;

• розрахункова швидкість вітру – _____ м/с;

• напрямок вітру – ____ градусів.

Висота і повздовжній профіль ГМП повинні забезпечувати пробіг вагонів розрахункової вагової категорії до розрахункової точки і дотримання необхідних інтервалів між відчепами на розділових елементах при швидкості руху не менше 0,8 м/с.

Для виконання сортувальної роботи, пов’язаної з розформуванням - формуванням проектується СВ на ___ колій.

Нормативна швидкість розпуску составів складає ____ м/с. На спускній частині укладені уповільнювачі ВНУ – 2.

З урахуванням рекомендацій виконано розміщення основних елементів гірки: вершини гірки (ВГ), швидкісної дільниці, уповільнювачів на спускній частині гірки і їх прив’язка до центру першого стрілочного переводу горловини та відстань від вершини кута останньої захрестовинної кривої до її кінця, розміщення ПГП і відстань до розрахункової точки (РТ).

Для визначення трудної та легкої колії щодо скочування відчепів знайдені довжина, число стрілочних переводів та загальна сума градусів повороту у кривих по маршруту скочування на всі колії сортувального парку від ВГ до РТ.

Довжини колій та кути поворотів на стрілках та кривих приведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1. Визначення легкої і трудної за опором колії при скочуванні вагона від вершини гірки до розрахункової точки

№ колії	Довжина від УВГ до РТ, Li, м	Загальна кількість стрілочних переводів по маршруту скочування, nc	Сума кутів повороту від стрілок і кривих по маршруту скочування, град			Висновок
			Від стрілок Σαс	Від кривих Σαк	Загальна сума Σαск
11
12
13
14
21
22
23
24

Розрахункова висота ГМП визначається за формулою

(2.2)

де - загублена енергетична висота від основного питомого опору скочування вагона;

- загублена енергетична висота від додаткового питомого опору на стрілках та кривих при скочуванні вагона з вершини гірки до паркової гальмової позиції;

- загублена енергетична висота від додаткового питомого опору середовища і вітру;

- початкова енергетична висота на вершині гірки.

Розрахуємо загублені енергетичні висоти. Загублена енергетична висота від основного питомого опору:

(2.3)

де - основний питомий опір скочування вагона важкої вагової позиції;

- відстань від вершини гірки до розрахункової точки (РТ).

________________________________________________

Загублена енергетична висота від додаткового питомого опору на стрілках і кривих

(2.4)

де - число стрілочних переводів;

- сума кутів на стрілках і кривих;

- середня швидкість скочування вагона від ВГ до РТ (3 м/с).

__________________________________________________________

Загублена енергетична висота від додаткового питомого опору середовища і вітру, розраховуємо для 2-ох ділянок: 1 - від ВГ до ПГП, 2 - від ПГП до РТ.

(2.5)

(2.6)

де - коефіцієнт повітряного опору одиничних вагонів, що залежить від роду вагона, числа осей, міделя вагона (S) і кута між результуючими векторами відносної швидкості (V) і напрямком руху вагона.

Початкова енергетична висота на вершині гірки розраховується по формулі

(2.7)

де - початкова швидкість розпуску состава (0,8 м/с²);

- прискорення вільного падіння з урахуванням інерції обертових частин вагона.

(2.8)

де n - число осей вагона (n=4);

– сила тяжіння розрахункового бігуна ( =____________ кН).

g^/= __________________________________________

h_o = _____________________________________________

Тоді, підставивши всі значення у формулу, одержуємо

Визначення конструктивної висоти гірки

Конструктивна висота гірки розраховується на умову допустимої швидкості входу вагонів важкої вагової категорії (q=72 т) із силою ваги 72∙9,81= 706,32 кН на уповільнювачі першої по ходу розпуску гальмівної позиції при скочуванні їх у літніх сприятливих умовах по легкій за опором колії

Н_к = h₁ + h₃, (2.9)

де	h1	- профільна висота головної ділянки гірки (від УВГ до першого стику першої по ходу розпуску гальмівної позиції), м;
	h3	- профільна висота нижньої ділянки гірки (від першого стику гальмівної позиції до РТ), м.

h₁ = 0,5∙(h_wo^л + h_wск^л ) + h_вх – h₀^л , (2.10)

де	hwoл	- витрачена енергетична висота на подолання основного питомого опору при скочуванні вагона заданої вагової категорії від ВГ до першого стику першої по ходу розпуску гальмівної позиції в літніх сприятливих умовах по легкій за опором колії, кДж/кН;
	hwскл	- витрачена енергетична висота на подолання додаткового питомого опору на стрілках і в кривих при скочуванні вагона заданої вагової категорії від ВГ до першого стику першої по ходу розпуску гальмівної позиції в літніх сприятливих умовах по легкій за опором колії, кДж/кН;
	hвх	- витрачена енергетична висота, що відповідає допустимій швидкості входу на першу по ходу розпуску ГП, кДж/кН;
	h0л	- початкова енергетична висота на вершині гірки, кДж/кН (визначається за формулою (2.7) для бігуна масою 72 т із силою ваги 72∙9,81= 706,32 кН).

h_wo визначається за формулою (2.3) з урахуванням того, що береться відстань від УВГ до першого стику уповільнювача ПГП (за планом гіркової горловини) і W₀=1,23 Н/кН (згідно ПНПСУ, табл. 4.1).

h_вх = V_вх²/(2∙g^/), (2.11)

де	Vвх	- максимально-допустима швидкість входу бігуна на ПГП, м/с (____________________);
	g/	- прискорення сили ваги з урахуванням інерції частин, що обертаються, вагона, м/с2 (визначається за формулою (2.8) з урахуванням q=72 т із силою ваги 72∙9,81= 706,32 кН).

g^/ = ____________________________________________________

h_вх = ________________________________________________________

h_o^л = ___________________________________________________________

h_wo^л = __________________________________________________________

h₁ = _____________________________________________________________

h₃ = (i_ПГП∙∙L_ПГП + i_рт ∙L_рт) ∙10^-3 , (2.12)

де	іПГП	- мінімальний уклон ПГП (1,5 ‰);
	LПГП	- довжина ПГП, м (18,75 м);
	iрт	- уклон участка сортувальної колії від закінчення ПГП до РТ (0,6 ‰);
	Lрт	- довжина ділянки сортувальної колії від закінчення ПГП до РТ (50 м).

h₃ = _______________________________

Н_к = _________________________________

Визначення розрахункової технологічної висоти гірки

Розрахункова технологічна висота ГМП повинна забезпечити докочування дуже поганого бігуна (піввагон масою 22 т) із силою ваги 22∙9,81= 215,82 кН від ВГ до РТ у зимових несприятливих умовах по важкій за опором колії.

Н_Р^Т = h_wo^оп + h_wcк + h_wcв^оп – h_о^оп. (2.13)

де h_wo^оп - визначається по формулі (2.3) по трудному шляху (з урахуванням сили ваги вагона 22∙9,81= 215,82 кН w_o становить 4,5 Н/кН, згідно таблиці 4.2 ПНПСУ);

h_wcк - визначається по формулі (2.4);

h_wcв^оп - визначається за формулами (2.5, 2.6) для бігуна масою 22 т із силою ваги 22∙9,81= 215,82 кН;

h_о^оп - визначається за формулами (2.7, 2.8) для бігуна масою 22 т із силою ваги 22∙9,81= =215,82 кН.

h_wo^оп = __________________________________________________________

g^/= ________________________________________________________________

h_o^оп = __________________________________________________________

w_св1 = __________________________________________________________

w_св2= ___________________________________________________________

h_wсв= ___________________________________________________________

H_р^т = ___________________________________________________________

Таблиця 2.2 Порівняння висот. Вибір висоти Н_ф.

Нр, м	НрТ, м	Нф, м (більша з Нр и НрТ)	Нк, м

Після виконання розрахунків повинна виконуватися умова: Н_ф ≤ Н_к.

Так як умова не виконується, то оскільки гальмівна позиція вже механізована, потрібно виділити дільницю для розміщення майбутньої механізованої 1ГП на спускній частині гірки з мінімальним уклоном 7‰. Н_к приймається рівною Н_ф, потім розраховується уклон швидкісної дільниці гірки (як для ГМП с 1ГП на спускній частині і з ПГП на коліях сортувального парку). На профілі гірки уповільнювачі майбутньої 1ГП не вказуються, а вказується лише дільниця майбутньої 1ГП.

Різниця між уклонами швидкісної дільниці та 1ГП не повинна перевищувати 25‰.

i_ск = (Н_ф∙10³ – L_СЗ i_СЗ – L_СП i_СП – L_ПГП i_ПГП– L_РТ i_РТ) / L_ск (2.14)

де

іСЗ

- уклон стрілочної зони, ‰;

LСЗ

- довжина стрілочної зони, м;

iСП

- уклон колії сортувального парку від кінця стрілочної зони (граничний стовпчик останньої розділової стрілки) до початку ПГП, ‰;

LСП

- довжина ділянки колій сортувального парку від кінця стрілочної зони (граничний стовпчик останньої розділової стрілки) до початку ПГП, м;

іПГП

- мінімальний уклон ПГП – 1,5 ‰;

LПГП

- довжина ПГП, 18,75м;

iрт

- уклон ділянки сортувальної колії від кінця ПГП до РТ (0,6‰);

Lрт

- довжина ділянки сортувальної колії від кінця ПГП до РТ (50 м).

Нф, м	LСЗ, м	іСЗ, ‰	LСП, м	iСП, ‰	LПГП, м	іПГП, ‰	Lрт, м	iрт, ‰	Lшв, м	Iшв, ‰	∆i між iшв и іСЗ повинен бути не більше, ‰
											25

Таблиця 2.3 Визначення уклону швидкісної дільниці

Так як умова i_шв не виконується (∆i більше 25‰), то необхідно перерахувати , який повинен бути не більше ___________ ‰.

(2.16)

Якщо після розрахунків ≤_____ ‰, то в подальшому він приймається до проектування.

Якщо >32 ‰, розраховується новий уклон швидкісної дільниці та новий уклон 1ГП з розрахунку того, що алгебраїчна різниця уклонів швидкісної дільниці і дільницею 1ГП не повинна перевищувати 25 ‰.

(2.17)

. (2.18)

= __________________________________________________________

= _________________________________________________________

=____________________________________

Згідно з розрахунків будується поздовжній профіль гірки, див. рисунок 2.1.