2.2 Организация снегоборьбы на заданной станции

Все станционные пути по очередности их очистки от снега делятся на три очереди.

К первой очереди относятся главные, горочные, сортировочные пути и маневровые вытяжки, приемо-отправочные пути с расположенными на них стрелочными переводами, пути стоянок восстановленных и пожарных поездов, снегоочистителей и снегоуборочных поездов, а также пути, ведущие к складам топлива и дежурным пунктам контактной сети. Эти пути и стрелки необходимо очищать от снега немедленно с момента начала снегопада и метели.

Ко второй очереди относятся пакгаузные и погрузочные пути, а также деповские пути (экипировочные и др.), пути к материальным складам и мастерским.

К третьей очереди – все прочие пути.

Производим разделение станционных путей по очередям очистки.

Производим выбор снегоуборочной машины. Снегоуборочные машины бывают несамоходные и самоходные.

Несамоходные снегоуборочные поезда СМ-2. Снегоуборочный поезд СМ-2 состоит из головной машины СМ-2 (СМ-2А, СМ-2Б, СМ-2М), одного или двух промежуточных и концевого полувагонов. Головная машина является уборочным агрегатом, а полувагоны – тарой для погрузки снега. Концевой полувагон, кроме того имеет разгрузочное устройство.

Несамоходный снегоуборочный поезд перемещает локомотив. Для снабжения электроэнергией приводов рабочих органов на головной машине имеется дизель-электростанция.

В зимнее время снегоуборочный поезд применяют для очистки станционных путей и стрелочных переводов от снега высотой до 0,8 м. При профилактической очистке станционных путей высота снега может быть небольшой (до 100 мм). Ширина полосы, очищаемой от снега, при работе без крыльев составляет 2,45 м, а при работе с крыльями – 5,1 м. Рабочая скорость машины зависит от толщины и состояния снега (плотности, твердости и др.) и составляет 5-10 км/ч.

При глубоком снеге машина, при необходимости, может очищать путь и междупутья подрезным ножом и боковыми крыльями за один-два прохода. При этом щеточный барабан-питатель поднимают в верхнее положение и включают в работу, когда необходимо подталкивать снег на погрузочный транспортер. При уборке снега щеточным барабаном-питателем очистка междупутий производится боковыми крыльями или боковыми щетками. Машины, у которых боковые щетки смонтированы на боковых крыльях (впереди машины), обеспечивают очистку междупутья за один проход машины. Если боковые щетки смонтированы в базе головной машины СМ-2, очистка за один проход возможна лишь при обратном движении машины локомотивом вперед.

Снегоуборочные поезда СМ-2 всех модификаций могут также очищать путь от уплотненного снега и льда. Для этого необходимо два-три прохода снегоуборочного поезда по пути. При первом проходе производится сколка уплотненного снега или льда, при последующих – очистка междупутий и забор материала щеточным барабаном-питателем.

После заполнения полувагонов снегоуборочный поезд транспортируется на место разгрузки. Разгрузочные устройства концевого полувагона позволяют выгружать материал в любую сторону от оси пути на стоянке или при движении снегоуборочного поезда.

Таблица 2.6 – Технические характеристики головной машины и полувагонов снегоуборочного поезда СМ-2

Показатель	Головная машина СМ-2	Полувагоны
Расчетная максимальная производительность заборного рабочего органа (при плотности снега 0,5 т/м3), м3/ч	1200	-
Скорость, км/ч, не более: - рабочая - транспортная	10 100	10/10 100
Максимальная толщина слоя убираемого снега, м	0,8	-
Ширина полосы, очищаемой от снега, м: - при работе без крыльев - при работе с крыльями	2,45 5,1	- -
Расчетная вместимость кузова, м3	-	125/90

Примечание: В числителе для промежуточного полувагона, в знаменателе – для концевого.

Самоходные снегоуборочные поезд и машина. Самоходный снегоуборочный поезд СМ-3 и одновагонная самоходная машина СМ-5 предназначены для тех же целей, что и несамоходные снегоуборочные поезда.

Поезд СМ-3 состоит из полувагона, двух промежуточных полувагонов и концевого полувагона с приводной тяговой тележкой. В концевом полувагоне размещена силовая установка мощностью 500 кВт. Управление передвижением поезда СМ-3 осуществляется из кабин в головном и хвостовом полувагонах.

Машина СМ-5 представляет собой одновагонный снегоуборочный поезд с двумя кабинами управления, размещенными в голове и в хвосте поезда. Силовая установка, размещенная в хвосте поезда, имеет мощность 200 кВт. На СМ-5 разгрузка осуществляется посредством ротора с дальностью выброса до 35 м.

Таблица 2.7 – Технические характеристики самоходных снегоуборочных поездов и машин

Показатель	СМ-3	СМ-5
1	2	3
Расчетная максимальная производительность заборного органа (при плотности снега 0,4 т/м3), м3/ч	1800	1200
Рабочая скорость, км/ч, не более	15	12
Транспортная скорость, км/ч - самоходом - в составе поезда	55 100	40 100

Продолжение таблицы 2.7

1	2	3
Максимальная толщина слоя убираемого снега, м	0,8	0,8
Ширина полосы, очищаемой от снега, м: - при работе без крыльев - при работе с крыльями	2,6 5,1	2,6 5,3
Расчетная вместимость кузова, м3	410	400

Определение объема убираемого снега

Площадь очистки снега по одному пути, м²:

, (2.8)

где полезная длина пути, м;

средняя ширина междупутья, м,

п – количество путей.

Объем неуплотненного снега, подлежащего уборке с одного пути, м³. Объем снега рассчитывается в зависимости от очереди очистки станционных путей.

, (2.9)

где толщина слоя снега, м.

Общий объем снега, м³, подлежащего уборке с п путей парка:

. (2.10)

Определение продолжительности цикла работы снегоуборочной машины

Выберем одну из применяющихся снегоуборочных машин.

Погрузочная вместимость снегоуборочного поезда q, м³, определяется из выражения:

, (2.11)

где вместимость промежуточного полувагона, м³;

количество промежуточных полувагонов (принимаем 1-3 вагона в зависимости от толщины снежного покрова);

вместимость концевого полувагона, м³.

Число рейсов снегоуборочного поезда, необходимых для очистки группы путей от снега:

, (2.12)

где γ – коэффициент уплотнения снега (принимаем 0,3; 0,5);

К_з – коэффициент заполнения полувагона снегом (принимаем 0,8-0,9).

Продолжительность одного цикла работы снегоуборочного поезда Т_ц (мин) без учета простоев, связанных с поездной и маневровой работой станции, определим по формуле:

, (2.13)

где время, необходимое для согласования и подготовки маршрута соответственно к месту работы и после загрузки к месту выгрузки снега, мин (принимаем 10-15 мин);

время следования к фронту работ, мин;

время на установку рабочих органов машины, мин (принимаем 5; 10 мин);

время загрузки снегоуборочного поезда, мин;

время следования к месту выгрузки, мин, ;

время на установку выбросного транспортера в рабочее состояние и транспортное положение после разгрузки, мин (принимаем 5; 10 мин);

время разгрузки состава, мин (принимаем 10 мин).

Время следования к фронту работ и месту выгрузки, мин:

, (2.14)

где L – дальность отвоза снега, км;

V_тр – средняя скорость движения поезда на разгрузку, км/ч (принимаем 10 км/ч).

Время загрузки снегоуборочного поезда, мин:

, (2.15)

где К_з – коэффициент заполнения снегоуборочного поезда. Обычно принимают К_з = 0,8-0,9;

П_з – производительность загрузочного устройства снегоуборочной машины, м/ч.

Общая продолжительность уборки и вывоза снега:

. (2.16)

По результатам расчетов строится график работы снегоуборочной машины без учета поездной и маневровой работы станции (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 – Пример графика работы снегоуборочного поезда

Стационарные устройства для очистки стрелочных переводов

Для своевременной и быстрой очистки стрелочных переводов от снега применяют различные стационарные пневматические, электрические и газообогревательные устройства.

Устройства пневматической очистки стрелочных переводов подразделяются на стационарные устройства пневмоочистки стрелок от снега и устройства ручной шланговой пневмообдувки. Стационарные устройства пневматической очистки стрелок предназначены для текущей очистки от снега пространства между остряком и рамным рельсом. Шланговая пневмообдувка предназначена для очистки от снега всего стрелочного перевода. При этом снежные валы, образующиеся у стрелочного перевода в результате работы пневмоустройств, периодически должны убирать снегоуборочные поезда или другие средства.

В систему стационарной пневмоочистки стрелок входят компрессорная, воздухосборники, устройство маслоотделения и осушки воздуха, разводящий трубопровод, электропневматические клапаны, установленные около стрелок и подающие сжатый воздух на стрелку по команде устройств управления, а также стрелочная арматура с отводами и приваренными к ним соплами (диаметр проходных сечений 6-8 мм), направленными в сторону острия пера остряка.

Для управления циклом продувки стрелок используются различные устройства:

- однопрограммное пневмоочистительное устройство с шаговой системой управления для крупных станций и узлов в районах слабой заносимости, обеспечивающее поочередную очистку стрелок от снега с режимом работы продувка стрелки в течение 4 с через каждые 6 мин;

- многопрограммное пневмоочистительное устройство с блочной системой управления для крупных станций и узлов с интенсивной поездной и маневровой работой.

Блочная система управления предусматривает три способа очистки:

- циклический для пневмоочистки всех стрелок на станции, как и при шаговом управлении;

- групповой для наиболее деятельных стрелок, выделенных в отдельную группу;

- индивидуальный для пневмоочистки любой стрелки, вызванной производственной необходимостью при ее снегозапрессовки.

При блочной системе управления возможны три режима работы: нормальный, облегченный и усиленный. При нормальном режиме продувка стрелки происходит в течение 4 с через каждые 6 мин; при облегченном – в течение 4 с через каждые 10 мин; при усиленном – в течение 5 с через каждые 4 мин.

В устройство шланговой ручной пневмопродувки входят: воздухозаборные колонки, установленные у стрелок, гибкие шланги длиной 10-15 м с металлическими наконечниками и приваренными к ним соплами Лаваля с диаметром проходных сечений 6 мм. Воздухообразные колонки оборудованы разобщительными кранами с головками от тормозных рукавов вагонов. Такой же головкой оборудован конец гибкого шланга.

Работа по ручной обдувке стрелок выполняется двумя монтерами пути, один из которых (старший группы) должен иметь разряд не ниже четвертого. Обязанности между монтерами пути распределяются следующим образом:

- старший группы следит за проходом поездов, закрывает и открывает разобщительный кран воздухоразборной колонки, расправляет и переносит шланг;

- второй монтер пути соединяет головку шланга с воздухоразборной колонкой и с наконечником в руках производит пневмообдувку стрелочного перевода.

Продолжительность очистки стрелки:

, (2.17)

где Р – разность между допускаемыми верхним и нижним пределами давлений в воздушной магистрали (0,13-0,21 МПа);

V – вместимость воздухо-сборочной и воздухопроводной сети, м³ (для одной компрессорной установки – 1 м³);

п_с – число одновременно очищаемых стрелок;

Q_c – расход воздуха через сопла арматуры одной стрелки, м³/мин (при арматуре из 11 сопел на один остряк на одну очистку пространства меду остряком и рамным рельсом расходуется 1,0-1,2 м³/мин).

Продолжительность восстановления давления после очистки t_и или интервал между очистками:

, (2.18)

где п_к – число компрессоров;

Q_к – подача компрессора, равная 0,385-0,5 м³/мин.

Продолжительность цикла очистки:

. (2.19)

Рисунок 2.7 – Схема пневмообдувочного устройства: 1 – рамный рельс; 2 – остряк; 3 – обдувочные сопла; 4 – распределительный трубопровод; 5 – отвод к соплу; 6 – электропневматический клапан; 7 – подключение переносных шлангов для обдувки; 8 – магистральный трубопровод

Практика показала, что пневмообдувочные устройства удовлетворительно очищают стрелки от снега лишь в районах с суровыми зимами.

В районах, где преобладают оттепели, где выпадает мокрый снег, более эффективными являются электрические и газообогревательные устройства.

Электрические стрелочные обогреватели с дистанционным и местным управлением предназначены для текущей очистки от снега и льда стрелок, оборудованных электрической централизацией.

Для обогрева стрелок применяют электронагреватели различных конструкций. Наиболее распространены стержневые и подошвенные. Круглые однопроводные стержневые электронагреватели (наружный диаметр 16 мм) применяют на участках с рельсовыми цепями, питающимися током частотой 25-75 Гц, стержневые плоскоовальные двухпроводные (сечением 6×12 мм) и подошвенные – на всех участках. Стержневые нагреватели устанавливают с внешней стороны рамного рельса под упорками в месте перехода шейки в подошву. Между упорками ставят экраны с теплоизоляцией. Упорки для пропуска стержневого электронагревателя в нижней части имеют специальную выкружку.

Стержневой электронагреватель должен иметь возможность свободно перемещаться относительно рамного рельса при нагреве. Подошвенные нагреватели устанавливают в межшпальном ящике под подошву рамного рельса, к которой они крепятся двумя металлическидми скобами.

Электрические обогревательные устройства для очистки стрелок представляют собой стальные цельнотянутые трубки, внутри которых перемещается спираль накала из нихромовой проволоки и масса электрического изолятора (оксида магния). При пропуске тока по спирали выделяется тепло, необходимое для растапливания снега и испарения образовавшейся влаги.

Отбор мощности производится от продольных линий энергоснабжения или местных источников через понизительные подстанции. В систему электрообогрева входят: кабельные сети питания и управления устройствами; шкафы с разделительными трансформаторами и пусковой аппаратурой, электронагреватели; пульты дистанционного управления, устанавливаемые в помещениях дежурного по станции. Шкафы располагают рядом с обогреваемыми стрелками. К одному шкафу в зависимости от мощности разделительного трансформатора может подключаться до шести стрелок. Автоматы контроля изоляции на участках с рельсовыми цепями, питающимися током частотой 50 Гц, отключают систему обогрева при утечке из нее тока свыше 10 мА, на остальных участках свыше – 40 мА.

Обычно реализуется следующая схема электрообогрева.

Посредством мачтового разъединителя электроэнергия подается к понижающему трансформатору. Ток напряжением 220 В по распределительной сети идет к шкафам управления. По команде с пульта электрообогрев включается или отключается. Контроль электроизоляции в системе питания электрообогревателей осуществляется специальным прибором.

Техническая характеристика системы электрообогрева стрелок Р50, Р65 1/9 и 1/11:

- рабочее напряжение, В 230

- погонная мощность ТЭНов, кВт/м 0,5-0,7

- температура нагрева ТЭНов в контакте

с подошвой рамного рельса, ^оС 80-100

- длина ТЭНов, м 3,0-4,0

- установочная мощность электрообогрева

на стрелку, кВт:

для железных дорог Центра 6-8

для железных дорог Севера и Сибири 8,5-10,4

Электрический обогрев стрелок экономически целесообразен в районах, где имеется достаточно электроэнергии. В районах, располагающих достаточным количеством природного газа, более эффективным является газовый обогрев стрелок.