Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

УПП3КУРС / спизжено / Проектирование сортировочных горок (3)

.pdf
Скачиваний:
72
Добавлен:
02.04.2020
Размер:
2.33 Mб
Скачать

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