УПП3КУРС / спизжено / Проектирование сортировочных горок

2

УДК 656.212.5 (23.01).001.2 (075.9)

Проектирование сортировочных горок: Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию / С.В. Карасѐв, А.А. Климов, Д.В. Осипов,

А.А. Карасѐва. – Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2011. - 135 с.

Излагаются основные требования к техническому оснащению сортировочных го-

рок, приводятся нормы их проектирования и даются методические указания по подготовке исходных данных, выполнению расчетов на ЭВМ и анализу результатов расчета.

Учебное пособие предназначено для студентов специальности «Организация пе-

ревозок и управление на транспорте (железнодорожном)».

Учебное пособие рассмотрено и утверждено к печати на заседании кафедры "Железнодорожные станции и узлы".

Ответственный редактор канд.техн. наук, доц. каф. «Железнодорожные станции и узлы»

СГУПС О.О. Гренкевич

Рецензенты:

Кафедра «Станции, узлы и грузовая работа» УрГУПСа (завкафедрой канд.техн.наук, доц. С.А. Плахотич)

Главный инженер проектов института «Сибжелдорпроект» А.А. Ермолич

©Карасѐв С.В., Климов А.А., Осипов Д.В., Карасѐва А.А., 2011

©Сибирский государственный университет путей сообщения, 2011

3

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие предназначено для студентов специальности 190701 «Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожном)»,

изучающих дисциплину «Железнодорожные станции и узлы». Материалы пособия могут быть использованы инженеро-техническими работниками, за-

нимающимися проектированием и расчетом элементов сортировочных горок.

При подготовке пособия использованы положения действующих нормативных документов по проектированию сортировочных горок, а также авторские учебно-методические и программные разработки коллектива ка-

федры «Железнодорожные станции и узлы». Содержание пособия соответст-

вует требованиям Государственного образовательного стандарта специаль-

ности и рабочей программы дисциплины «Железнодорожные станции и уз-

лы».

Потребность издания данного пособия обусловлена выходом в 2003 г.

новой редакции Правил и норм проектирования сортировочных устройств,

полным переходом к курсовому проектированию горок с использованием графических программных продуктов типа AutoCad, модернизацией специа-

лизированного программного обеспечения1 для расчета плана, высоты и про-

дольного профиля горок.

В данное издание не включены теоретические материалы, изложен-

ные в пособии «Сортировочные устройства» [6], также подготовленном на кафедре «Железнодорожные станции и узлы» СГУПС.

1 Разработано на кафедре Железнодорожные станции и узлы СГУПС.

4

ВВЕДЕНИЕ

Расчет и проектирование сортировочных горок является одной из наиболее сложных задач, решаемых наукой о железнодорожных станциях и узлах.

В соответствии с [4], сортировочные горки должны проектироваться для осуществления прогрессивного технологического процесса переработки вагонов, а их конструктивные параметры, техническое оснащение – рассчи-

тываться с использованием современных научных методов, в частности,

имитационного моделирования.

Целью расчета и проектирования новой сортировочной горки в рам-

ках курсового проекта «Развитие железнодорожного узла «О» и проектиро-

вание сортировочной горки на станции «С»» является повышение качества теоретической и практической подготовки будущих специалистов в области управления перевозочным процессом и эксплуатации железных дорог.

Выбор в качестве объекта проектирования сортировочной горки обу-

словлен следующим:

1)методологической сложностью расчета параметров конструкции и технического оснащения сортировочной горки, требующей выра-

ботки практических навыков применения соответствующих поло-

жений теории расчета горок;

2)практическими потребностями в оценке конструктивных парамет-

ров существующих сортировочных горок с целью определения их соответствия нормативным проектным требованиям, условиям безопасности сортировочного процесса и технологии переработки вагонопотока на конкретных горочных станциях сети, а также для разработки вариантов оптимизации конструкции и технического

оснащения существующих сортировочных горок.

Процесс выполнения курсового проекта ориентирован на использова-

ние современных программных средств, разработанных на кафедре Железно-

5

дорожные станции и узлы СГУПС, по расчету плана горочной горловины,

определению высоты горки, конструкции продольного профиля спускной части горки и проверке мощности тормозных средств.

Применение средств компьютерного моделирования позволяет суще-

ственно уменьшить объем рутинной технической работы и акцентировать внимание на логике выполнения необходимых конструктивных и технологи-

ческих расчетов при проектировании сортировочной горки. Реализуется воз-

можность выполнения вариантных расчетов, направленных на самостоятель-

ную оптимизацию студентами принимаемых проектных и технических ре-

шений. Графическая часть проекта выполняется с использованием средств автоматизированного проектирования.

6

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ГПМ, ГБМ, ГСМ, ГММ – горки повышенной, большой, средней и малой мощности соответственно;

ЦСП – центр стрелочного перевода;

ТП – тормозная позиция;

ПТП – парковая тормозная позиция;

ГАЦ – горочная автоматическая централизация;

ВГ – вершина горки;

УВГ – условная вершина горки;

РТ – расчетная точка;

РБ – расчетный бегун;

ОП, П, Х, ОХ-85, ОХ-100 – расчетные бегуны, обладающие определенными числовыми характеристиками, соответственно: «очень плохой», «плохой», «хороший», «очень хороший массой 85 т», «очень хороший массой 100 т»;

ЦТ-1, ЦТ-2 – центры тяжести, соответственно, первого и второго расчетных бегунов;

СП – сортировочный парк;

ЗСГ – вагоны, запрещенные к спуску с горки без локомотива

7

1 ОСНОВНЫЕ ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ

1.1 Задачи разработки проекта

Перечень задач, решаемых в процессе проектирования сортировочных горок, должен соответствовать заданию на разработку проекта. Структура задач в курсовых проектах определяется учебно-методическими целями и в отличие от реального проектирования значительно упрощена.

В курсовом проекте необходимо:

на основании исходных данных, действующих норм, правил и ре-

комендаций принять принципиальные проектные решения по путе-

вому развитию и техническому оснащению сортировочной горки;

разработать конструктивную схему горочной горловины,

подготовить исходные данные и выполнить на ЭВМ расчет коор-

динат фиксированных точек плана спускной части горки1;

используя результаты расчетов на ЭВМ и графические методы, по-

строить план горочной горловины;

определить расчетные пути горочной горловины;

определить расчетные благоприятные и неблагоприятные условия природной среды, подготовить исходные данные о плане и про-

дольном профиле расчетных путей для имитационного моделиро-

вания процесса скатывания расчетных бегунов;

аналитическим методом определить расчетную высоту горки;

произвести расчеты на ЭВМ2 с решением ряда технических и тех-

нологических задач по проектированию продольного профиля спу-

скной части горки, проверке высоты горки и мощности тормозных средств;

на основании расчетов на ЭВМ построить фазовые траектории ска-

1С использованием программы «Расчет плана горочной горловины».

2С использованием программы имитационного моделирования скатывания расчетных бегунов «Спуск-2»

[2].

8

тывания бегунов;

используя графические методы, выполнить проверки интервалов между расчетными бегунами на разделительных элементах;

произвести анализ результатов скатывания и оценить реализован-

ные проектные решения в части плана, продольного профиля и мощности тормозных позиций;

выполнить расчет наличной перерабатывающей способности за-

проектированной сортировочной горки, оценить ее загрузку и ре-

зерв перерабатывающей способности;

обосновать в пояснительной записке принятые проектные решения по задачам, решаемым в ходе расчета и проектирования сортиро-

вочной горки1.

Графическая часть курсового проекта должна быть представлена на одном листе с отображением на нем плана горочной горловины, графиков скорости и времени скатывания расчетных бегунов и графических построе-

ний, связанных с анализом конструкции и технического оснащения сортиро-

вочной горки.

1.2 Исходные данные

В курсовом проекте сортировочная горка проектируется для новой сортировочной станции, располагающейся в железнодорожном узле «О». Для узла в целом задается общая характеристика железнодорожных линий и станций, размеры грузового движения, объемы погрузки и выгрузки в узле.

Пример общих исходных данных представлен на рисунках 1.1 – 1.3 (данные,

которые непосредственно потребуются при проектировании горки, отмечены прямоугольным выделением).

1 Следует избегать изложения в пояснительной записке к курсовому проекту теоретических сведений общего характера, не имеющих прямого отношения к решаемым задачам. Использование таких материалов может быть обосновано только непосредственно связанными с ними расчетами, и каждый раз оформляется по тексту ссылками на соответствующий источник литературы по прилагаемому к пояснительной записке списку.

9

Рис. 1.1 – Пример данных, характеризующих железнодорожные линии и

станции

10

Рис. 1.2 – Пример данных о размерах грузового движения, объемах погрузки и выгрузки в железнодорожном узле

Данные, необходимые непосредственно для расчета горки, заданы в отдельной таблице (пример представлен на рис. 1.3).