УПП3КУРС / спизжено / Проектирование сортировочных горок (3)

Рис. 2.12 – Окончательная схема расположения расчетных расстояний для рассматриваемого варианта данных

42

2.4.2 Расчет координат точек плана горочной горловины

Следующим этапом проектирования плана горочной горловины явля-

ется расчет координат характерных точек, который в курсовом проекте вы-

полняется с использованием специализированной программы «Расчет плана горочной горловины»1. Расчет ведется в интерактивном режиме, итерацион-

ным методом. При расчете можно менять углы и радиусы круговых кривых головной секции, полупучков, а также междупутья (см. рис. 2.13).

Ниже описывается порядок расчета.

Радиусы кривых в головной секции и полупучках первоначально при-

нимаются равными 200 м.

Рис. 2.13 – Форма задания параметров плана горочной горловины

1 Разработана на кафедре «Железнодорожные станции и узлы» СГУПС.

43

Углы кривых головной секции и полупучков первоначально заданы равными нулю. Начиная расчеты, углы в полупучках можно принять в диапа-

зоне 1,7-2,0 градуса. В процессе выполнения расчетов значения этих и других

углов уточняются.

Углы поворота головной секции и полупучков подбираются в опреде-

ленной последовательности. Правильность подбора оценивается по кон-

значение только одного контрольного расстояния.

Подбор углов, обеспечивающих изменение рассматриваемого кон-

трольного расстояния, считается завершенным, если оно оказывается равно соответствующему расчетному расстоянию.

На первом этапе необходимо подобрать такие углы в полупучках (U1

в блоке «Ввод данных о полупучках», рис. 2.13) чтобы контрольные рас-

стояния по полупучкам были равны расчетным расстояниям между полу-

пучками. Например, в таком порядке: сначала E1к , затем E3к , затем E5к (см.

рис. 2.14). Углы в полупучках внутри одного пучка целесообразно задавать равными по значению, но противоположными по знаку. Положительным считается поворот против часовой стрелки.

На втором этапе нужно подобрать контрольные расстояния между пучками, меняя значения углов головной секции, обеспечивающих поворот соответствующих пучков (U2, U3, U4, U5 в блоке «Ввод данных о головной секции», рис. 2.13). Углы поворота смежных пучков также целесообразно за-

давать равными по значению, но противоположными по знаку.

Рис. 2.14 – Интерфейс оболочки контроля правильности подбора расчетных расстояний

45

Сначала подбирается контрольное расстояние между пучками, на ко-

торые ведет большее число стрелочных переводов (для рассматриваемого

примера, средний и нижний пучки, поворачиваемые углами U4, U5. Реше-

ние будет найдено, когда выполнится условие E4к E4 ). Затем, регулиров-

кой углов U2, U3 подбирается расчетное расстояние E2 .

На третьем этапе, меняя величину угла U1 головной секции, повора-

чивается вся горловина. Нужно добиться совмещения оси нижнего расчетно-

го пути с осью соответствующего пути сортировочного парка (должно вы-

полниться условие Eкк 0 ). При этом необходимо проверить, чтобы значе-

ние Eнк было неотрицательным.

Если после третьего этапа окажется, что Eнк 0 , то необходимо вы-

полнить операцию «сжатия» горловины. Для этого можно уменьшить вели-

чину одинарных междупутий до 4.5-4.6 м, сократив соответствующим обра-

зом величину расчетных расстояний. При Eнк значительно больше 0 можно увеличить радиусы круговых кривых в головной секции до 250 или даже до

300 м. В пределах полупучков увеличение радиуса целесообразно при не-

большой длине кривой1.

После корректировки исходных данных необходимо повторить цикл,

содержащий ранее рассмотренные этапы 1-3. Если окажется, что горловина будет слишком сжата, то следует выполнить в аналогичном порядке цикл

«расширения» горловины. Цикл корректировки следует повторять до тех пор, пока не будут достигнуты приемлемые результаты.

Результаты расчетов, выполненных в качестве примера для горочной горловины, объединяющей в трех пучках 21 путь сортировочного парка,

приведены в Приложении Г.

1 Необходимо иметь в виду, что увеличение радиуса любой кривой в той или иной мере увеличивает по-

требную ширину площадки и допустимо лишь в тех пределах, в каких обеспечивается сопряжение ограни-

чивающей кривой с осью соответствующего пути сортировочного парка.

46

2.5 Построение и оформление плана горочной горловины

План горочной горловины строится в программе AutoCad1 в масштабе

1:12. Построение начинается с определения системы координат. На простран-

ство чертежа наносится точка 1 головной секции (см. рис. 2.8) и через нее проводится ось Y искомой системы координат. Затем от точки 1 вниз отсту-

пается координата Y точки 1 головной секции (по величине совпадает с най-

денным в п. 2.4.1 значением S1 – для рассматриваемого примера 5.49 м) и

проводится горизонтальная линия – ось X системы координат (совпадающая с осью сортировочного парка). Координаты остальных точек (приведенные в табл. 2.5) отсчитываются от установленного начала системы координат (пе-

ресечение осей X и Y). Для контроля правильности нанесения точек исполь-

зуется табл. 2.6.

При сопряжении кривых участков в головной секции и полупучках используется табл. 2.7.

Затем от точки 1 головной секции строится перевальная часть горки.

Далее наносятся оси путей сортировочного парка. Ось нижнего пути получают, отступив вверх от оси X 3.25 м (половина междупутья между крайними путями смежных пучков). Междупутья в пучках принимаются равным 5.3 м, а между пучками – не менее 6.5 м.

Конечные точки в полупучках определяют направление закрестовин-

ных прямых участков пути (лучей). Точность направления лучей контроли-

руется обычными графическими методами построения схем симметричных стрелочных переводов. Точки пересечения этих лучей с осями соответст-

вующих сортировочных путей фиксируются как вершины круговых кривых.

Отсутствие точек пересечения некоторых лучей с осями путей означает, что они будут сопрягаться посредством обратных круговых кривых.

1«Компас» и т.п.

2Т.е. 1 м = 1 Unit (единица рисования). Могут применяться и другие программы, близкие по функциональ-

ному наполнению, например, «Компас».

47

При сопряжении лучей с осями соответствующих путей круговые кривые должны начинаться за пределами стрелочных переводов, а междупу-

тья в зоне размещения кривых должны быть примерно одинаковыми. Сопря-

жения с обратными круговыми кривыми производятся в последнюю очередь.

Между обратными круговыми кривыми желательно применять, где это воз-

можно, прямые вставки.

Тормозные позиции спускной части горки наносятся на план с учетом длины и числа замедлителей (см. Приложение Е), а также норм их размеще-

ния относительно кривых и стрелочных переводов.

Во всех случаях необходимо определить такое максимально прибли-

женное к горочной горловине положение парковой тормозной позиции, при котором замедлители1 на всех путях находились бы в одном поперечном се-

чении сортировочного парка. Если это ведет к значительному уменьшению расчетной полезной длины путей сортировочного парка, то допускается раз-

мещение тормозной позиции в разных сечениях. При этом тормозные пози-

ции у группы смежных путей должны располагаться в одном сечении.

На плане горочной горловине должны быть отображены номера путей сортировочного парка; центры стрелочных переводов, их номера и включе-

ние в централизацию; предельные столбики; начало и конец кривых; замед-

лители, их число и тип; расстояния между осями сортировочных путей и пу-

тями надвига, радиусы кривых.

План горочной горловины для рассматриваемого примера пред-

ставлен на рисунке 2.15.

1 или башмакосбрасыватели – при ручном торможении

48

Рис. 2.15 – Пример готового плана горочной горловины (верхняя половина)

49

3 КОМПЛЕКСНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫСОТЫ И ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ СПУСКНОЙ ЧАСТИ ГОРКИ

3.1 Выбор расчетных путей горочной горловины

Технические параметры сортировочной горки определяются путем конструктивных и технологических расчетов, основанных на анализе резуль-

татов скатывания расчетных бегунов по расчетному маршруту. При этом рассматриваются два варианта расчетного маршрута – трудный и легкий.

Скатывание расчетного бегуна по трудному пути будет соответствовать не-

благоприятным условиям, по легкому пути – благоприятным.

За расчетный принимается путь горочной горловины, при скатывании по которому суммарная удельная работа всех сил сопротивления движению имеет максимальное (трудный путь) или минимальное (легкий путь) значе-

ние. Известно, что суммарная удельная работа сил сопротивления определя-

ется по формуле:

где: hосн , hск , hсв – средние значения потери удельной энергии при преодолении сопротивлений движению (основного, от стрелочных переводов

и кривых, воздушной среды и ветра), м эн. в.; hсн – потеря удельной энергии

при преодолении сопротивления от снега и инея, м эн. в.

В курсовом проекте допускается принимать постоянными значения

величин hсв и hсн . В этом случае расчет производится по формуле:

Следовательно, для определения расчетных путей горочной горлови-

ны необходимо по маршруту скатывания отцепа от ВГ до РТ на каждый сор-

тировочный путь рассчитать работу удельных сил сопротивления – основно-

го и от стрелочных переводов и кривых.

50

Согласно нормам для выполнения расчета горочная горловина делит-

ся на расчетные участки в соответствии со схемой, представленной на рисун-

ке 3.1.

Рис. 3.1 – Схема определения границ расчетных участков

Расчет удельных сил сопротивления выполняется по формулам:

где li – длина i-го расчетного участка (рис. 3.1), м;

wосн – среднее значение основного удельного сопротивления для легкой категории вагонов, принимается по нормам [4] – 1.75 кгс/тс;

∑α – сумма углов поворота кривых, включая стрелочные углы, на расчетном участке, º;

n – число стрелочных переводов на расчетном участке;

vi – средняя скорость движения вагонов на i-ом участке горки (м/с),

устанавливается в соответствии с нормами [4] (таблица 3.1).