УПП3КУРС / спизжено / Проектирование сортировочных горок (3)

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:

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:

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

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

68

Окончание таблицы 3.9

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:

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