Лекция 7 – Основы теории маневров
1.Основы теории маневров
2.Принципы нормирования маневровой работы
1. Основы теории маневров
Процесс маневровой работы складывается из многократно повторяющихся элементарных передвижений локомотива – одного или с вагонами.
Перемещение по станционным путям вагонов с локомотивом или одного локомотива без перемены направления движения называется
маневровым полурейсом. Перемещение вагонов или одиночного локомотива с одного пути на другой с переменой направления движения называется
маневровым рейсом (рисунок 1).
Рисунок 1 - Основы теории маневров При передвижении локомотива с вагонами полурейсы и рейсы
называются рабочими, без вагонов – холостыми. Вагоны, с которыми совершаются передвижения, называются маневровым составом. Один или несколько стоящих рядом вагонов, направляемых в процессе сортировки на один путь, называются отцепом.
По назначению различают следующие виды полурейсов:
- заезд – осуществляется локомотивом на путь стоянки вагонов,
подлежащих сортировке, уборке и пр.;
-вытягивание – вагоны вытягивают на вытяжной или другой путь за разделительную стрелку;
-сортировка;
-оттягивание – производится перед очередным полурейсом сортировки;
-перестановка – вагоны переставляются с одного пути на другой.
Длина полурейса и его продолжительность зависят от расположения станционных путей, величины маневрового состава и способа производства маневров. Движение при маневрах осуществляется с переменной скоростью.
Основные типы полурейсов характеризуются расстоянием перемещения (короткие и длинные полурейсы), скоростью и т.п. Обычно типы полурейсов представляются в виде графиков (рисунки 2, 3).
2. Принципы нормирования маневровой работы
Нормированием называется установление минимально необходимых затрат времени на выполнение маневровой работы.
Нормирование производится двумя способами:
-с помощью тяговых расчетов;
-с помощью расчетных параметров.
Метод тяговых расчетов основан на использовании таких характеристик локомотивов, как сила тяги, мощность, а также сила сопротивления движению. Но применяется он на практике лишь в экспериментальных условиях, так как маневры выполняются в режиме небольших скоростей, когда взаимосвязь силы тяги локомотива и скорости движения носят недостаточно устойчивый характер.
разгон (Р), торможение (Т) – короткий полурейс, самый эффективный по времени, т. к. перемещение обычно осуществляется на небольшие расстояния, с относительно небольшим маневровым составом; по этому типу полурейса машинист выполняет передвижения, разгоняясь до скорости Vр, и затем сразу начинает торможение до полной остановки; но этот способ
требует большого расхода топлива или электроэнергии;
разгон (Р), движение по инерции
(И) - короткий полурейс,
экономичный по затратам топлива. Отличие от первого в том, что после достижения некоторой скорости разгона Vр машинист отключает тягу и далее движение идет по инерции до полной остановки. Главный недостаток: не обеспечивается точная остановка.
Затрачивается большое время, поэтому применяется в случаях наличия резерва времени и когда не требуется точной остановки;
разгон (Р), инерция (И), торможение
(Т) - короткий полурейс, наиболее
рекомендованный к применению.
После разгона большая часть пути выполняется по инерции и для остановки в требуемой точке машинист включает торможение.
Рисунок 2 – Типы коротких полурейсов
разгон (Р) движение с установленной скоростью (У), торможение (Т) - длинный полурейс; после разгона до скорости Vр большую часть пути маневровый состав движется с установленной скоростью, а далее следует торможение для остановки в необходимой точке пути. Применяется при больших расстояниях. Самый эффективный по времени, но нерациональный, т. к. требует большого расхода топлива или электроэнергии;
разгон (Р), установленная скорость (У),
инерция (И) - длинный полурейс. Самый
экономичный, но самый затратный по времени. Отличается от предыдущего тем, что в конце передвижения вместо торможения состав двигается по инерции до полной остановки;
разгон (Р), установленная скорость (У), инерция (И), торможение (Т)– длинный полурейс. Аналогичен предыдущему, но для остановки в заданной точке после передвижения по инерции применяется торможение. Это наиболее универсальный тип полурейса. Рекомендуют для
использования
Рисунок 3 – Типы длинных полурейсов
Основным методом нормирования является метод хронометражных наблюдений. Результаты хронометражных наблюдений в последующем выражаются эмпирическими зависимостями, параметры которых носят статистический расчетный характер, поэтому этот метод называют методом расчетных параметров. При выполнении хронометража замеряют время полурейса в зависимости от числа вагонов в маневровом составе. Получают поле точек, анализ которого показывает, что время полурейса в зависимости от числа вагонов может быть выражено линейной зависимостью
tпр = a + bm,
где а - параметр, показывающий время холостого полурейса при числе вагонов m = 0; b - параметр, определяющий часть времени, приходящуюся на один вагон.
Для возможности выполнения расчетов по определению продолжительности маневровой работы разработаны «Нормы времени на маневровые работы, выполняемые на ж.-д. станциях ОАО РЖД», с которыми мы познакомимся на практических занятиях при нормировании элементов горочного цикла.
Время на выполнение сложных маневров, состоящих из различных видов полурейсов, зависит от продолжительности и числа полурейсов каждого вида, а также от того, сколько видов полурейсов входит в рассматриваемые маневры.
К сложным относятся, в частности, наиболее массовые виды маневров по расформированию - формированию составов.
Например, расформирование - формирование составов на вытяжном пути представляет собой сложные маневры, состоящие из рейсов и полурейсов четырех видов:
1) рейсы заезда - холостые рейсы заезда с вытяжки на путь за составом или его частью; число заездов равно числу частей х, на которые делится
состав при расформировании; обычно состав делят на 2 – 3 части, так как
длина вытяжек не позволяет работать с полным составом;
2)полурейсы вытягивания - вытягивание состава или его частей на вытяжку; число полурейсов также может быть равно х;
3)сортировочные полурейсы - общее их число равно числу отцепов g в
составе при его расформировании;
4) полурейсы обратного оттягивания – при возвращении состава на вытяжку после каждого полурейса сортировки.
Общее время выполнения всех видов полурейсов при сортировке
Тс равно сумме рассмотренных продолжительностей полурейсов. Исследуя полученное значение Тс как функции от числа частей x на минимум, можно найти оптимальное число частей, на которое следует разделить состав при взятии на вытяжку и минимальную продолжительность сортировки Тс.
К найденному времени выполнения непосредственно маневровых операций Тс должна быть добавлена продолжительность подготовительно – заключительных операций (расцепка вагонов, перевод стрелок, изменение направления движения и пр.). Кроме того, в процессе сортировки образуются
“окна”, для ликвидации которых необходимо дополнительно осаживать вагоны.
Формулы для расчетов указанных видов полурейсов весьма сложны,
поэтому здесь не приводятся, но их можно найти в учебнике.
На практике технологические нормативы времени на рассматриваемые маневры определяются по упрощенным формулам:
время на сортировку состава с вытяжки равно
Тс=Ag + Бm,
где А, Б – нормативные коэффициенты, включающие время на подготовительно – заключительные операции; зависят от уклона вытяжек в сторону сортировочного парка и приведены в «Нормах времени на маневровые операции».
Общие затраты на расформирование состава с вытяжки должны учитывать время на осаживание вагонов (Тос):
Трасф= Тс + Тос, здесь Тос=0,06m.
Деление состава на части при расформировании с вытяжки обеспечивает сокращение Трасф. Увеличивается число рейсов заезда и полурейсов вытягивания, но значительно сокращается длина и время полурейса сортировки и обратного оттягивания, число которых значительно превосходит число рейсов заезда и вытягивания.
Расформирование составов с горки будет подробно рассмотрено на практических занятиях; продолжительность расформирования складывается из времени на заезд горочного локомотива в парк за составом, его надвига на горку, роспуска и осаживания вагонов в сортировочном парке:
Трасф = tз + tн + tр +tос .