пути 0,6 ‰ часть вагонов будет иметь ускоренное движение ( P 0 3,0 % ).
Следовательно, в сортировочном парке будут иметь место случаи соударения вагонов со скоростью более 5 км/ч.
10.2. Режимы регулирования скорости движения отцепов
Основным способом регулирования скорости отцепов на сортировочных горках РФ является интервально-прицельное регулирование,
осуществляемое на парковых и частично на пучковых тормозных позициях,
оборудованных балочными замедлителями. Данная технология получила
доминирующее распространение на сортировочных горках в мире, /16/.
Она обеспечивает необходимую интенсивность роспуска составов, однако из-
за своих недостатков не позволяет полностью исключить сбои в работе сортировочной горки, повреждаемость вагонов и перевозимых грузов. Это связано, главным образом, со следующими возникающими проблемами:
инерционностью работы и нестабильностью тормозных характеристик балочных замедлителей;
неудовлетворительным состоянием продольных профилей горочных и подгорочных путей;
ошибками горочных операторов и автоматизированных систем управления из-за неполного учета влияющих факторов.
Для повышения эффективности и качества прицельного регулирования на сортировочных горках предусматривается:
на ГПМ и ГБМ устанавливать дополнительную парковую ТП малой мощности (не более 0,4 м эн. в.) с целью компенсации возможных погрешностей задания и реализации скоростей выхода отцепов с III ТП;
применять устройства горочной автоматики, обеспечивающие контроль параметров движения отцепов в парке, длины свободной части сортировочных путей и пространственных интервалов между группами вагонов.
Кроме того, существуют другие способы регулирования скорости движения отцепов в сортировочных парках, в частности:
1) Принудительное перемещение вагонов с помощью технических средств21, из которых наибольшее распространение на железных дорогах мира получили:
–вагоноосаживатели (Германия, Швеция, Швейцария) –
стационарные устройства с подвижным рабочим органом для продвижения вагонов вглубь сортировочного парка. Технология использования вагоноосаживателей предусматривает остановку отцепа или накопление группы вагонов в начале сортировочных путей, соединение вагонов с рабочим органом вагоноосаживателя – кареткой (снаружи колеи) или с тележкой (внутри колеи), и дальнейшее перемещение группы вагонов с помощью электродвигателя.
– ускорители-замедлители (Япония) – размещенные между рельсами.
Усилие создается синхронными двигателями. Технология заключается в продвижении отдельных отцепов вдоль путей со скоростью 15 км/ч с замедлением движения перед сцеплением с вагонами, расположенными в парке. Если при возвращении ускоритель-замедлитель не успевает дойти до исходного положения, а следующий отцеп уже вышел на сортировочный путь, то после остановки ускоритель-замедлитель следует за вагоном,
прицепляется к нему и далее регулирует скорость его движения в парке.
2) Другие способы – применяются при расположении сортировочных путей на сплошном ускоряющем уклоне, превышающем допустимые нормы:
квазинепрерывное регулирование скорости движения отцепов в парке посредством точечных тормозных средств (см. п. 5.2);
совокупность принудительного перемещения вагонов и
квазинепрерывного регулирования скорости отцепов;
21 Продвижение вагонов локомотивом, толкателем, лебедкой или другими техническими средствами также является принудительным перемещением.
совокупность прицельного и квазинепрерывного регулирования
скорости вагонов, а также принудительного перемещения вагонов в зоне прицельного регулирования;
предварительное накопление вагонов в начале сортировочных путей в совокупности с принудительным перемещением вагонов.
3) Система регулирования скорости отцепов с помощью противоуклона в начале сортировочных путей с размещением на нем ускорителей для продвижения вглубь парка плохих бегунов.
10.3. Перспективные средства механизации и автоматизации
сортировочных горок
В России к первостепенным и основным перспективным средствам и системам механизации и автоматизации в настоящее время можно отнести:
1) Автоматизацию выполнения расцепки вагонов на перевальной части горки. В настоящее время расцепка вагонов на горках и на вытяжных путях выполняется вручную. Массовость операции расцепки (200 – 250 тыс.
расцепок в сутки в целом по сети) вызывает широкое применение тяжелого и опасного труда составителей поездов и их помощников. Механизация и автоматизация расцепки вагонов на горках позволят осуществить переход к работе комплекса горочных устройств, полностью исключающего применение ручного труда. Внедрение автоматической расцепки обеспечивает повышение скорости роспуска и, как следствие, увеличение перерабатывающей способности сортировочных горок и станций, снижение времени ожидания роспуска. При ручной расцепке максимальная скорость роспуска по условиям техники безопасности не должна быть выше 7-8 км/ч (быстрый шаг составителя). При внедрении автоматической расцепки максимальная скорость роспуска может быть, по крайней мере, удвоена.
Однако необходимо учитывать, что задача автоматизации процесса расцепки вагонов является исключительно сложной. Она окончательно не решена еще в мировой практике.
2) Разработку и внедрение новых типов замедлителей, работающих на других принципах. В настоящее время на горочных станциях РФ эксплуатируются более 4500 горочных и парковых вагонных балочных
замедлителей различных типов. Все модификации имеющихся типов замедлителей основаны на одном принципе – механическом воздействии тормозных шин замедлителя на боковые поверхности колес. Реализация данного принципа торможения имеет ряд недостатков. По разным причинам возникают случаи отклонения фактической тормозной силы от имеющихся технических характеристик замедлителей, что приводит к неточному вытормаживанию, и как следствие, нарушению программы роспуска и условий безопасности. Поэтому в настоящее время разрабатываются новые типы тормозных средств, в которых используются магнитные свойства взаимодействующих элементов – вагона и замедлителя. Такие средства называются магнитными. Среди них различают тормозные средства на постоянных магнитах и электродинамические вихретоковые.
Первый вихретоковый вагонный замедлитель был установлен в Германии еще в 1924 г. Однако, как показала практика, несмотря на достоинства замедлителей такого типа – плавность торможения, простота регулирования тормозного усилия, исключение выдавливания вагонов,
практически полное отсутствие влияния погодных факторов, – они не получили распространения. Главными причинами этого являются высокая энергоемкость, сложность коммутирующих устройств и невысокая удельная тормозная мощность (0,04–0,08 м эн. в./м).
Более широкие перспективы создания электродинамических замедлителей открылись с использованием магнитных систем на постоянных магнитах. В России с 2000 г. появились первые практические разработки тормозных средств на постоянных магнитах, /16/. Следует иметь в виду, что тормозные характеристики электродинамических замедлителей зависят от скорости движения отцепов. При скоростях движения отцепов до 15 км/ч
замедлитель с магнитными шинами пока уступает балочным механическим
по тормозным характеристикам. Однако при скоростях выше 20 км/ч
магнитные замедлители начинают их превосходить. Тем не менее, считается,
что магнитные замедлители — это, возможно, будущее тормозной техники
(см. рис. 10.2).
Рис. 10.2. Магнитный вагонный замедлитель в опытной эксплуатации
3)Разработку и внедрение автоматизированных систем,
обеспечивающих технологию квазинепрерывного регулирования скорости движения вагонов (см. п. 5.2).
4) Применение автоматизированных вагоноосаживателей в сортировочном парке на высокопроизводительных сортировочных станциях,
для исключения операции осаживания горочными локомотивами; 5) Переход от автоматизированных систем, где оператор имеет
приоритет в управлении и сам определяет момент и степень ручного вмешательства, к автоматизированным системам с приоритетом автоматического управления (за оперативным персоналом должны сохраняться только функции контроля, а не прямого управления), с целью минимизации человеческого участия в процессе управления и снижения браков вследствие влияния человеческого фактора.
10.4. Основные направления дальнейшего развития сортировочных
устройств
В части теории расчета сортировочных горок целесообразно уходить от предельных (экстремальных) расчетных условий. Современный уровень вычислительной техники позволяет выполнять расчет параметров профиля не для отдельных бегунов, а во всем диапазоне возможных значений суммарного сопротивления движению вагонов.
Необходимо в большей степени учитывать условия местности расположения, а также специфику работы проектируемых горок, (например,
структуру отцепопотока).
В части эксплуатации сортировочных горок установлены жесткие требования по соответствию продольного профиля сортировочных горок проекту. Так, отклонение средней фактической крутизны уклона от проектной допускается:
для надвижной части: ±1,0‰ на участке перед противоуклоном и до ±2,0‰ перед перевальной частью;
для перевальной части – должно быть полное соответствие;
для спускной части: ±2,0‰ на первом скоростном участке, до
+2,0‰ на втором скоростном участке; до ±1,0‰ на межпозиционном участке; до ±0,5‰ в распределительной зоне и в сортировочном парке (на длине каждого пикета).
Местные отклонения пути в профиле допускаются в пределах:
±30 мм – на надвижной и спускной частях горки, а также в сортировочном парке в пределах участка длиной до 40 м;
до -10 мм – на перевальной части горки при длине участка до 15 м.
Содержание профиля горки в соответствии с проектом – сложная задача, требующая периодической выправки путей. Поэтому целесообразно производить укрепление основания сортировочных горок за счет сооружения прочной щебеночно-бетонной основы.
Для сокращения диапазона возможных значений суммарного сопротивления движению отцепов, в первую очередь сопротивления от воздушной среды и ветра, повышения надежности работы тормозных средств желательно размещать горки в закрытых сооружениях. Кроме того,
конструктивные элементы горок совместно с устройствами механизации и автоматизации целесообразно производить в заводских условиях.
С увеличением доли собственного подвижного состава повышается объем как основной, так и дополнительной сортировки вагонов. На многих станциях уже к 2008 г. перерабатывающая способность сортировочных устройств была исчерпана. В этой связи актуальными будут мероприятия по сооружению ВСУ и распределению сортировочной работы между станциями,
особенно в крупных узлах. Поэтому в перспективе ожидается строительство горок малой мощности, наиболее подходящих для решения указанных задач.
В части развития средств механизации и автоматизации процесса переработки вагонопотоков научные разработки направлены на:
–создание балочных замедлителей нового поколения, а также тормозных средств нового типа (например, электромагнитных);
–развитие средств квазинепрерывного регулирования скорости движения отцепов;
–разработку новых вагоноосаживающих устройств для принудительного перемещения вагонов при роспуске;
–разработку системы автоматизированной расцепки вагонов;
–минимизацию эксплуатационных расходов всего комплекса расформирования составов за счет применения новых материалов и ресурсосберегающих технологий;
–повышение надежности функционирования устройств;
–увеличение объемов и оперативности передаваемой информации;
–расширение числа функций автоматизированных систем, а также переход от информационных к информационно-управляющим технологиям при расформировании составов.
Для решения этих и других задач в ОАО «РЖД» реализуется концепция модернизации сортировочных станций до 2015 г. /15/,
направленная на оптимизацию работы и эффективное развитие сортировочных станций в целом по сети железных дорог.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1)А.Н. Волков. Результаты деятельности хозяйств ОАО «РЖД» по обеспечению безопасности движения в 2006 г./Железнодорожный транспорт, № 4 2007г., с. 8–12.
2)Правила и нормы проектирования сортировочных устройств на железных дорогах колеи 1520 мм. М.: Техинформ, 2003. – 168 с.
3)Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на железных дорогах колеи 1520 мм. – М.: Техинформ, 2001. – 256 с.
4)Н.В. Правдин, Т.С. Банек. Проектирование железнодорожных станций и узлов: Учебное пособие для трансп. вузов/. – Минск: Изд-во «Вышэйшая школа», 1975. – 510 с.
5)Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. М.: 2000, – 190 с.
6)Боровикова М.С. Организация движения на железнодорожном транспорте: Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2003. – 368 с.
7)Правила перевозок опасных грузов железнодорожным транспортом. М.: Маршрут, 2009. – 549 с.
8)Правила перевозок грузов железнодорожным транспортом. Сборник – книга 1. М.: Транспорт, 2003. – 708 с.
9)Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации. М.: 2000, – 318 с.
10)Интенсификация работы сортировочных станций. Сотников Е.А. М.: Транспорт, 1979, – 239 с.
11)Болотный В.Я. Совершенствование схем и технологии работы железнодорожных станций: Учебное пособие для вузов. – М.: Транспорт, 1986. – 280 с.
12)Пособие по применению правил и норм проектирования сортировочных устройств/Муха Ю.А., Тишков Л.Б., Шейкин В.П. и др. – М: Транспорт, 1994. – 220 с.
13)Инструктивные указания по организации вагонопотоков на железных дорогах ОАО «РЖД». М.: Техинформ, 2007. – 527 с.
14)Проектирование сортировочных горок. Учебное пособие. Федотов Н.И. – Новосибирск, 1981. – 84 с.
15)Концепция оптимизации работы сортировочных станций на 20062015 годы. – М.: ОАО «РЖД», 2006. – 40 с.
16)Шелухин В.И. Автоматизация и механизация сортировочных горок; Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. транспорта. —
М.: Маршрут, 2005. — 240 с.
17)Программа оптимизации работы сортировочных станций на 2006-
2015 годы. Том 1. – М.: ОАО «РЖД», 2006. – 18 с.
18)Правила и нормы проектирования сортировочных устройств на железных дорогах Союза ССР (ВСН 207 – 89). – М.: Транспорт,
1992. – 105 с.
19)Железнодорожные станции и узлы: Учебник для вузов ж.-д. трансп./ В.Г. Шубко, Н.В. Правдин и др. – М.: УМК МПС России,
2002. – 368 с.
20)Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог. М., 1991. – 303 с.
21)Методические указания по расчету норм времени на маневровые работы, выполняемые на железнодорожном транспорте. – М.: Техинформ, 1998. – 84 с.
22)Строительно-технические нормы МПС РФ: Железные дороги колеи 1520 мм: СТН Ц 01– 95: утв. МПС РФ 25.09.95. – М: МПС РФ, 1995. – 86с.
23)Железнодорожные станции и узлы: Учебник для вузов ж.-д. трансп./ Савченко И.Е., Земблинов С.В., Страковский И.И. – М.:
Транспорт, 1980. – 479 с.