УПП3КУРС / спизжено / Проектирование сортировочных горок (3)

71

площадка, в качестве которой рассматривается тангенс Тв вертикальной кри-

вой, проходящей через вершину горки (см. рис. 3.5). Границами площадки служат вершина горки и вершина вертикального угла, называемая условной вершиной горки. Длина площадки определяется по формуле:

г д е Rвс – радиус вертикальной кривой со стороны спускной части

горки; — уклон первого скоростного элемента профиля с положитель-

ным знаком, о/оо.

Рис. 3.5 – Границы условной площадки

Из выражения (3.22) следует, что при изменении величины iск1 , долж-

на меняться длина площадки Lпл .

В качестве исходного варианта значений уклонов продольного про-

филя по трудному пути принимается профиль, у которого:

уклон первого скоростного элемента максимален, с учетом обеспе-

чения требования по допустимому значению алгебраической раз-

ности уклонов на горбу горки;

уклоны остальных элементов профиля подбираются с учетом обес-

печения значения расчетной высоты сортировочной горки.

Продольный профиль легкого пути проектируют, начиная от стре-

72

лочного перевода, разделяющего легкий и трудный пути. При этом первона-

чальные значения уклонов подбирают так, чтобы обеспечить расчетную вы-

соту горки Н р (см. п. 3.3).

Исходные данные о продольном профиле соответствующего пути можно считать подготовленными для ввода в ЭВМ, если известны общее число элементов продольного профиля, включая горизонтальную площадку на вершине горки, а также длина и уклон каждого элемента.

Пример исходного варианта продольного профиля спускной части

сортировочной горки для лѐгкого и трудного путей приведѐн в Прило-

жении Ж.

Следует обратить внимание на то, что ввод данных о продольном профиле начинается со второго элемента, т. е. с первого скоростного элемен-

та. Данные о первом элементе (условной площадке) рассчитываются про-

граммой по формуле (3.22). Меняя величину уклона первого скоростного элемента, нужно корректировать его длину таким образом, чтобы расстояние от вершины горки до конца первого скоростного элемента оставалось посто-

янным.

3.6 Алгоритм проектирования продольного профиля горки

Проектирование продольного профиля спускной части горки — зада-

ча многовариантная и многокритериальная. Но эта задача как оптимизацион-

ная пока еще строго не поставлена, поэтому оценка вариантов и выбор луч-

шего из них производится эвристическими методами, т. е. на основании предшествующего опыта проектирования и личного опыта проектировщика.

Задача проектирования продольного профиля сортировочной горки считается решенной, если результаты решения будут удовлетворять определенному на-

бору требований. В частности, расчетный очень плохой бегун должен дока-

тываться при неблагоприятных условиях до расчетной точки трудного пути.

73

Кроме того, должны быть обеспечены необходимые интервалы на раздели-

тельных элементах: стрелках, замедлителях и у предельного столбика по-

следней разделительной стрелки.

Использование ЭВМ позволяет проектировать продольный профиль горки методом итераций – последовательным улучшением параметров про-

дольного профиля1.

Требования, предъявляемые к конструкции сортировочной горки, по способам проверки их выполнения можно разделить на три группы.

Выполнение требований первой группы обеспечивается на стадии по-

строения плана горочной горловины, расчета высоты горки и проек-

тирования исходного варианта продольного профиля. Выполнение требова-

ний второй группы проверяется методом имитации скатывания с сортиро-

вочной горки расчетных бегунов. В процессе расчетов производится коррек-

тировка отдельных конструктивных параметров сортировочной горки. Для проверки выполнения требований третьей группы необходим более глубокий анализ фазовых траекторий скатывания расчетных бегунов с необходимыми графическими построениями.

Для конструктивных и технологических расчетов (кроме высоты гор-

ки) в качестве расчетных бегунов рассматривают четырехосные полувагоны на роликовых подшипниках, подразделяя их на типы:

очень плохой (ОП);

плохой (П);

хороший (X);

очень хороший массой 85 т (ОХ-85);

очень хороший массой 100 т (ОХ-100).

Параметры расчетных бегунов приведены в табл. 3.10.

1 Интерфейс программы, порядок ее использования при выполнении расчетов подробно описан в источнике

[2].

Использование тех или иных бегунов в конструктивных и техноло-

гических расчетах определяется данными табл. 3.11 в зависимости от мощ-

ности сортировочной горки. При этом ОХ-100 используется только в расче-

тах, связанных с проверкой мощности тормозных позиций.

Таблица 3.11 – Использование расчетных бегунов в зависимости от мощно-

сти горки

Анализ качества продольного профиля производится на основании фазовых траекторий скатывания расчетных бегунов. Фазовая траектория скатывания расчетного бегуна – это значения скорости и времени скатыва-

ния, соответствующие положению отцепа на спускной части горки, т. е. рас-

стоянию от вершины горки по оси расчетного пути. Фазовые траектории по

75

окончании расчетов выводятся на печать и отображаются графиками зависи-

мости скорости и времени скатывания от пройденного расстояния S .

Итоговая конструкция продольного профиля должна обеспечивать решение трех задач.

Первая задача — это проверка расчетной высоты горки.

Для ее решения используют ОП или П в зависимости от мощности горки (см. табл. 3.11). Имитация скатывания расчетного бегуна производится без его торможения, т. е. при коэффициенте использования мощности всех тормозных позиций, равном нулю.

Задачу можно считать решенной, если расчетный бегун докатывается до расчетной точки (РТ) и проходит ее с приемлемой скоростью.

При остановке расчетного бегуна до РТ нужно скорректировать про-

дольный профиль, увеличив высоту горки, и повторить решение первой зада-

чи.

Действующие нормы проектирования не предписывают каких-либо корректировок высоты горки и продольного профиля в случае проследования РТ бегуном ОП или П с повышенной скоростью, имея в виду, что необходи-

мость такой корректировки будет установлена при проверке мощности тор-

мозных позиций.

В курсовых проектах скорость проследования ОП или П бегуном РТ можно считать приемлемой, если она не превышает 1,5 –2,0 м/с. При скоро-

сти более 2.0 м/с следует скорректировать продольный профиль, уменьшив высоту горки, и повторить решение первой задачи.

Вторая задача – проверка мощности тормозных позиций на спускной части горки.

Для ее решения имитируется скатывание ОХ-100 бегуна при благо-

приятных условиях. Коэффициент использования мощности тормозных по-

зиций принимается равным:

для первой тормозной позиции – не более 0,5, т.е. с учетом исполь-

зования в работе только одного замедлителя;

76

для второй тормозной позиции – 1.

Суммарная мощность тормозных позиций на спускной части горки считается достаточной, если ОХ-100 при заданном режиме торможения оста-

навливается до выхода со второй тормозной позиции.

На ГММ суммарная мощность всех тормозных позиций считается достаточной, если при полном торможении ОХ-100 бегун останавливается до выхода с парковой тормозной позиции.

Если указанные условия не выполняются, то производится усиление мощности тормозных позиций или уменьшение высоты горки в возможных пределах по условиям решения первой задачи.

Скорость входа ОХ-100 бегуна на замедлители не должна превышать допустимой (см. Приложение А)1. Если это условие не выполняется, то про-

изводится корректировка продольного профиля горки с перераспределением профильной высоты между элементами профиля или даже с уменьшением расчетной высоты горки при выполнении условий первой задачи.

Обратите внимание! Общие элементы плана по трудному и легкому путям после корректировки профиля должны иметь одинаковые значения ук-

лонов.

Третья задача — выбор режима интервального торможения ОХ-85

или X бегуна (см. табл. 3.11).

Интервальное торможение обеспечивают применением торможения на тормозных позициях спускной части горки. Коэффициент использования мощности тормозных позиций принимают в зависимости от величины ДИФа.

ДИФом в технической литературе называют разность времени проследова-

ния двумя различными бегунами расстояния между фиксированными точка-

ми. В данном случае речь идет о расстоянии между вершиной горки и какой-

либо точкой в стрелочной зоне в процессе скатывания ОП или П и ОХ-85 бе-

гунов (рис. 3.6).

1 для тормозных башмаков на спускной части горки – 4,5 м/с, на парковой тормозной позиции – 3,5 м/с.

77

Рис. 3.6 – Схема для определения ДИФа при прохождении расчетны-

ми бегунами участка между точками 1 и 2

Согласно рис. 3.6 значение ДИФа составит:

ванными точками 1 и 2, соответственно, бегунов ОП и ОХ-85.

Режим торможения на тормозных позициях спускной части горки можно считать приемлемым, если ДИФ на всех разделительных элементах

(замедлителях, стрелках) и у предельного столбика имеет положительное значение, но, как правило, не более 2 с, а минимальное значение ДИФа в стрелочной зоне близко к нулю. Ориентировочную оценку режима торможе-

ния можно дать по значениям ДИФа, выводимым на экран дисплея при вы-

полнении расчетов. При этом коэффициент использования мощности первой тормозной позиции не должен превышать 0,5.

Задача считается решенной, если при выполнении требований интер-

вального торможения на спускной части горки обеспечивается скорость вы-

хода ОХ-85 бегуна с парковой тормозной позиции не более 1,4 м/с. Выпол-

нение данного условия обеспечивается подбором режима торможения ОХ-85

на парковой тормозной позиции. Если при этом мощности парковой тормоз-

ной позиции будет недостаточно, то следует рассмотреть варианты:

78

корректировки продольного профиля с повторным решением всех задач;

увеличения мощности парковой тормозной позиции.

Результаты расчетов представлены в Приложении Ж.

Результаты решения задач в пояснительной записке к курсовому про-

екту целесообразно представить в форме таблицы 3.12.

79

Таблица 3.12 – Сводная таблица по решенным задачам для построения фазовых траекторий скатывания расчетных бе-

гунов1

1 Значения приведены для данных рассматриваемого примера.

80

4 АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ПРОЕКТНОГО ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

4.1 Графическая оценка интервалов между расчетными бегунами

4.1.1 Необходимые условия выполнения проверок

Интервалы между отцепами в процессе их скатывания с сортировоч-

ной горки должны обеспечивать:

возможность перевода остряков из одного положения в другое;

возможность перевода замедлителей из заторможенного состояния в расторможенное состояние в состояние готовности к торможе-

нию;

возможность безопасного скатывания отцепа на соседние пути в зоне размещения предельного столбика.

Проверка требований этой группы производится на основании фазо-

вых траекторий скатывания расчетных бегунов, а именно – по графикам функций, отображающих зависимости времени скатывания расчетных бегу-

нов от пройденного ими расстояния относительно вершины горки в расчет-

ном сочетании (см. табл. 3.12) ОП – ОХ-85 – ОП или ОП – X – ОП или П – X

– П (для рассматриваемого примера ОП – ОХ-85 – ОП).

Графики функций строят под планом горочной горловины сортиро-

вочного парка. Построение начинают с отображения развернутого продоль-

ного профиля и плана спускной части горки по оси трудного и легкого по ус-

ловиям скатывания пути. Описание плана и продольного профиля путей на-

чинают от вершины горки и заканчивают расчетной точкой. Образец их оформления представлен на рис. 4.1.

Границами элементов плана являются границы прямых участков пути,

кривых, стрелочных переводов и тормозных позиций. Расстояние от верши-

ны горки до границ элементов плана и продольного профиля целесообразно определять по суммарной длине предшествующих элементов.