

61
данию); S – площадь поперечного сечения (мидель) вагона; tнб – температу-
ра наружного воздуха (см. п. 3.2); β – острый угол между направлением ветра и осью участка пути, по которому движется отцеп (в курсовом проекте при-
нимается по заданию, при дипломном проектировании – см. п.3.2); vв – ско-
рость ветра, в расчете принимается постоянной на всем маршруте скатыва-
ния (в курсовом проекте принимается по заданию, при дипломном проекти-
ровании – см. п.3.21); vот – относительная скорость скатывания отцепа с уче-
том направления ветра; α – угол между результирующим вектором относи-
тельной скорости vот и направлением движения отцепа; cx – коэффициент воздушного сопротивления одиночных вагонов или первого вагона в отцепе.
Расчет энергетической высоты, соответствующей начальной скорости
движения расчетного бегуна, производится по формуле:
|
v2 |
|
|
|
h0 |
0 |
|
, |
(3.18) |
2g |
/ |
|||
|
|
|
|
где vo – расчетная скорость роспуска состава, м/с (принимается по табл. 3.8), g/ – величина ускорения силы тяжести вагона с учетом инерции вращающихся масс, м/с2:
g / |
|
|
g |
|
|
||
|
|
|
, |
|
|
(3.19) |
|
1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
где g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2 ; |
γ – коэффициент, |
||||||
учитывающий инерцию вращающихся частей вагона: |
|
||||||
|
|
|
0,42 |
n |
, |
(3.20) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
q |
где n – число осей в вагоне; q – вес вагона, тс.
1 В соответствии с Заданием на курсовой проект β = 16º, vв = 4,4 м/с. Для рассматриваемого в п.3.2 примера при максимальном значении hсвр в румбе СВ β = 33º, vв = 0,86 м/с.

62
Таблица 3.8 – Минимальное значение скорости роспуска составов при небла-
гоприятных условиях, м/с
Тип сортировочной горки |
|
|
|
|
Скорость роспуска, м/с |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Повышенной и большой мощности |
|
|
|
|
|
|
|
1,7 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средней мощности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,4 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Малой мощности с механизированной тормозной |
|
|
1,2 |
||||||||||||
позицией на спускной части |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Малой мощности с немеханизированной тормоз- |
|
|
1,0 |
||||||||||||
ной позицией на спускной части |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Малой мощности без тормозной позиции на спу- |
|
|
0,8 |
||||||||||||
скной части |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Для рассматриваемого примера |
hосн =0,833 м эн.в, |
hск =0,101 м эн. в. |
|||||||||||||
(см. табл. 3.2), |
hсв =1,337 м эн. в. (см. табл. 3.7). |
|
|
||||||||||||
Согласно |
формуле (3.13) |
|
при |
lсн по |
пути |
12, |
равном 266.61 м |
||||||||
hсн =0,197 м эн. в. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
0,42 |
|
4 |
|
0.0672. |
g / |
|
|
9.81 |
|
|
9.19 м/с2 . |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
25 |
|
|
1 |
0.0672 |
|
|
|
|
|||||||
Поскольку рассматриваемая горка – большой мощности, на осно- |
|||||||||||||||
вании табл. 3.8 принимаем vo=1,7 м/с. |
h0 |
1,7 2 |
|
0,157 м.э.в. |
|||||||||||
2 |
9,19 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Таким образом Н р |
1,75 |
0,833 |
0,101 |
1,337 |
0,197 0,157 4,01м. |
Следует отметить, что расчетная высота горки определяет ее мини-
мальное значение. Фактическое значение высоты горки будет складываться из профильных высот расчетных элементов продольного профиля, установ-
ленных при проектировании на основании расчета и анализа траекторий ска-
тывания расчетных бегунов.
63
3.4 Нормы проектирования продольного профиля спускной части
сортировочной горки
Продольный профиль спускной части горки состоит из отрезков пути с постоянным уклоном и кривых, сопрягающих эти отрезки в вертикальной плоскости. В качестве границ элементов продольного профиля условно при-
нимают вершины вертикальных углов. В связи с этим длина элемента опре-
деляется как расстояние между смежными вершинами вертикальных кривых,
измеряемое по продольной оси расчетного пути.
Элементами продольного профиля спускной части горки в общем случае являются: площадка, первый скоростной, второй скоростной, первая тормозная позиция, промежуточный, вторая тормозная позиция, стрелочная зона, предпарковый, парковая тормозная позиция, парковый. В частных слу-
чаях, в зависимости от мощности горки, числа путей в сортировочном парке,
числа тормозных позиций и конструктивных особенностей плана горочной горловины отдельные элементы продольного профиля могут отсутствовать или при равенстве уклонов объединяться в укрупненные элементы. При не-
обходимости в качестве отдельных элементов продольного профиля могут рассматриваться вторая парковая тормозная позиция и отдельные участки пути на спускной части горки и на путях сортировочного парка.
В реальных проектах продольный профиль проектируют для каждого пучка сортировочного парка. В курсовом проекте проектируются продоль-
ные профили по трудному и легкому пути.
При проектировании продольного профиля спускной части горки должны соблюдаться определенные требования. Радиусы вертикальных кри-
вых при сопряжении элементов профиля на горбе горки должны быть 350 -
400 м со стороны надвижной части и 250 - 300 м со стороны спускной части относительно вершины горки; радиусы остальных вертикальных кривых на надвижной части не менее 350 м, на спускной части – не менее 250 м.
Сопрягающие вертикальные кривые должны размещаться вне преде-
64
лов вагонных замедлителей, остряков и крестовин стрелочных переводов. В
виде исключения вертикальную кривую допускается располагать только в пределах переводной кривой стрелочного перевода.
Суммарная крутизна сопрягаемых на горбе горки уклонов надвижной и спускной частей не должна превышать 550/00. Если это условие не соблюда-
ется, то на надвижной части непосредственно перед вершиной горки необхо-
димо предусматривать разделительный элемент на подъеме крутизной не ме-
нее 50/00. При этом фактическая длина прямолинейной части разделительно-
го элемента должна быть не менее 10 м.
Суммарная крутизна уклона первого скоростного элемента и уклона надвижной части горки, расположенного перед разделительным элементом,
не должна превышать 700/00.
Первый скоростной элемент спускной части горки следует проекти-
ровать, при необходимости, крутым, но не более 500/00.
Разность уклонов первого скоростного и следующего за ним элемен-
тов допускается не более 250/00.
Фактическая длина прямого в профиле участка на первом скоростном элементе должна быть не менее 20 м.
Уклон первой тормозной позиции на горках повышенной, большой и средней мощности должен быть не менее 120/00, а на горках малой мощности с одной тормозной позицией на спускной части не менее 7.
Вторую тормозную позицию необходимо размещать на уклоне не ме-
нее 70/00, а в холодных (IV-VI) температурных зонах [4] – не менее 100/00.
Стрелочную зону следует размещать на уклоне от 1,0 до 1,50/00, а на крайних пучках – до 2,00/00 для горок с числом путей до 30 и до 2,50/00 с чис-
лом путей более 30 в холодных температурных зонах. Допускается продле-
вать уклоны до 20/00 в пределы закрестовинных кривых в начале сортировоч-
ных путей.
Уклон участка сортировочных путей от предельного столбика после-
днего разделительного стрелочного перевода до парковой тормозной пози-
65
ции при расположении ее в кривой допускается проектировать по нормам проектирования стрелочной зоны, а на прямой – до 1,50/00.
Парковая тормозная позиция при ее оборудовании двухрельсовыми замедлителями (например, РНЗ-2М) может при обосновании располагаться на спуске до 80/00, в остальных случаях: при расположении в кривой – на ук-
лоне до 20/00, при расположении на прямой – на уклоне до 1,50/00.
Расположение элементов продольного профиля спускной части горки в увязке с планом показано на рис. 3.3.
Сортировочные пути за парковой тормозной позицией следует про-
ектировать на равномерном спуске крутизной 0,60/00.
При устройстве в сортировочном парке второй (дополнительной) тор-
мозной позиции сортировочные пути между парковыми тормозными пози-
циями следует проектировать на спуске 10/00, а далее – на спуске 0,60/00.
Последний участок путей сортировочного парка длиной 100 м и вы-
ходная горловина сортировочного парка должны располагаться на подъеме
до 20/00.

66
Рис. 3.3 – Конструкция продольного профиля спускной части горки в увязке с планом
67
3.5 Подготовка данных для комплексного проектирования высо-
ты и продольного профиля сортировочной горки
3.5.1 Подготовка группы общих данных
Для комплексного расчета высоты, продольного профиля и мощности тормозных средств методом имитационного моделирования скатывания рас-
четных бегунов необходимо на основании исходных данных и произведен-
ных предварительных расчетов подготовить блок общих исходных данных.
Радиусы вертикальных кривых на горбе горки, а также уклон путей надвига определяется с учетом выбранного варианта конструкции переваль-
ной части [6].
Скорость роспуска для неблагоприятных условий принимается по табл. 3.8. Для проверки мощности тормозных позиций используют значение скорости роспуска не более 2.5 м/с, соответствующее благоприятным усло-
виям скатывания. Другие данные в курсовом проекте принимаются в соот-
ветствии с Заданием, а в других случаях – по результатам ранее выполнен-
ных расчетов. Пример блока общих данных для рассматриваемых условий представлен в таблице 3.9.
Таблица 3.9 – Общие данные
Наименование элементов исходных данных |
Значение |
|
|
Радиус вертикальной кривой со стороны путей надвига, м |
350 |
Радиус вертикальной кривой со стороны сортировочного парка, м |
250 |
Уклон со стороны путей надвига, ‰ |
8 |
|
|
Расчетная зимняя температура, ºС |
-36 |
Скорость роспуска в неблагоприятных условиях, м/с |
1,7 |
Скорость встречного ветра, м/с |
4,4 |
Угол обдувания на горбе горки встречным ветром, º |
16 |
|
|

68
Окончание таблицы 3.9
Наименование элементов исходных данных |
Значение |
|
|
Расчетная летняя температура, ºС |
31,5 |
Скорость роспуска в благоприятных условиях, м/с |
2,5 |
Скорость попутного ветра, м/с |
3,8 |
Угол обдувания на горбе горки попутным ветром, º |
20 |
Тип подшипников |
Роликовый |
Количество тормозных позиций, включая парковые |
3 |
Количество элементов плана по легкому пути1 |
28 |
Количество элементов плана по трудному пути |
27 |
Количество элементов профиля по легкому пути |
10 |
Количество элементов профиля по трудному пути |
10 |
|
|
3.5.2 Подготовка данных о плане расчетных путей
Для выполнения расчетов на ЭВМ план горки по расчетным путям должен быть представлен в формализованном виде, т. е. с соблюдением оп-
ределенных правил кодирования. Для обоих расчетных путей (легкого и трудного) готовятся таблицы со следующими графами:
–порядковый номер элемента плана;
–наименование элемента плана;
–длина элемента плана, м;
–угол поворота, º;
–мощность тормозной позиции, м.
Номера элементам присваиваются в порядке их размещения по мар-
шруту скатывания отцепа с горки. При этом номер последнего элемента представляет собой общее число элементов плана (вносится в табл. 3.9).
Описание плана начинают от вершины горки. Каждый элемент плана может иметь одно из следующих четырех наименований:
1 Количество элементов плана и продольного профиля вносится в таблицу после подготовки группы соот-
ветствующих данных (см. п. 3.5.2 и 3.5.3).

69
«кривая»;
«стрелочный перевод»;
«тормозная позиция»1;
«прямая».
Границами элементов являются: для кривой – начало и конец кривой,
для стрелочного перевода – приемный стык и стык за торцом крестовины,
для тормозной позиции – крайние стыки замедлителей ТП, для прямого уча-
стка пути – границы соседних элементов плана.
Угол поворота указывается для кривых и стрелочных переводов в де-
сятичном исчислении. Знак «минус» указывают в тех случаях, когда направ-
ление движения отцепа по кривой относительно ее центра совпадает с на-
правлением движения часовой стрелки.
В графе «мощность» указывают суммарную мощность тормозной по-
зиции в метрах погашаемой энергетической высоты при полном ее использо-
вании. Для других элементов плана эта графа не заполняется.
Важно отметить, что данные о плане трудного и легкого путей могут различаться только после стрелочного перевода, на котором разделяются маршруты движения на эти пути.
Описание плана легкого и трудного путей для рассматриваемого при-
мера представлено в Приложении Ж.
3.5.3 Подготовка исходных данных о продольном профиле рас-
четных путей
Подготовка данных о продольном профиле расчетных путей горочной горловины заключается в решении двух задач:
– определение точек перелома продольного профиля и, как следствие,
числа и длины элементов профиля;
1 В тех случаях, когда тормозная позиция размещается на кривом участке пути, данный элемент плана дол-
жен кодироваться как тормозная позиция, а угол кривой следует распределить на смежные элементы.

70
– расчет первоначальных уклонов элементов продольного профиля.
Число, длина и уклоны элементов продольного профиля расчетных путей должны устанавливаться в соответствии с требованиями, изложенны-
ми в пункте 3.4.
Границы элементов продольного профиля должны быть удалены от замедлителей, приемных стыков рамных рельсов, остряков и крестовин стре-
лочных переводов на расстояние не менее тангенса вертикальной кривой, ве-
личина которого определяется по формуле:
Tв |
Rв |
i |
, |
(3.21) |
|
2000 |
|||||
|
|
|
где i – разность уклонов сопрягаемых элементов профиля, 0/00.
Первоначально, границу элементов продольного профиля можно ус-
танавливать на расстоянии 2 м от стыков замедлителей, остряков и крестовин стрелочных переводов, а впоследствии уточнить расчетом по формуле 3.7.
В отдельных случаях граница элементов продольного профиля может проходить по стрелочному переводу (например, точка перелома профиля между скоростными элементами). При этом точка перелома профиля уста-
навливается между крестовиной и остряками – на расстоянии 2 ,55 м от цен-
тра стрелочного перевода (ЦСП) в сторону крестовины (рис. 3.4).
Рис. 3.4 – Схема возможного расположения точки перелома продоль-
ного профиля в пределах стрелочного перевода
Первый обязательный элемент спускной части горки – это условная