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

книги из ГПНТБ / Дегтяренко, В. Н. Транспортные узлы промышленных районов учебник

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
13.35 Mб
Скачать

Граверзны е тележ ки

По данным Промтрансниипроекта, наибольшая расчетная высота немеханизированных полуторок приведена в табл. 4, горок малой мощ­ ности —в табл. 5.

Величины эти являются ориентировочными, точнее высота сортиро­ вочного устройства, уклоны и длины элементов спускной части определя­ ются расчетом.

Прочие сортировочные устройства. К числу прочих сортировочных устройств можно отнести траверзные тележки (рис. 32). Траверзные те­ лежки используются вместо занимающих много места стрелочных улиц и позволяют автоматизировать подачу вагонов на выгрузочные или погру­ зочные устройства. В определенных условиях, особенно на углепогрузоч­ ных станциях, траверзная тележка, выставляя вагоны с углем разных фракций на специализированные пути, является и сортировочным уст­ ройством.

Применительно к схеме, приведенной на рис. 32, груженые углем вагоны подаются из парка П\ на траверзную тележку 1 и на вагоноопрокидыватели 4. После выгрузки вагонов траверзная тележка 3 выстав­ ляет их на один из путей погрузочного парка Г. Вагоны из парка П2 подаются на траверзную тележку 2 и на вагоноопрокидыватель 5, а оттуда на пути выставочного парка 5.

6. РАСЧЕТ СОРТИРОВОЧНОЙ ГОРКИ

В принципе расчет элементов сортировочной горки (рис. 33) сво­ дится: к следующему. В зимних условиях при низкой температуре и встречном ветре плохой бегун (порожний крытый вагон) должен ска-

50

т

Рис. 33. Расчетная схема продольного профиля сортировочной горки

титься с горки и остановиться в расчетной точке.

Излишняя скорость

очень хорошего бегуна (груженый полувагон), скатывающегося

с гор­

ки в летних условиях и при попутном ветре, должна погашаться

 

тор­

мозными горочными устройствами.

 

 

 

 

 

Возможно принципиально другое решение. Высота горки рассчиты­

вается по хорошему бегуну для летних условий. Плохой бегун в

этом

случае подталкивается специальными ускорителями. Из-за

сложности

оборудования ускорителей для вагонов весом 90—120 т эта

схема

не

нашла у нас распространения.

 

 

 

 

 

Расчет высоты горки. Минимальная разность отмето^с вершины гор­

ки и расчетной точки

остановки вагона

в подгорочном парке, т. е.

рас­

четная высота горки

# г, определяется,

как было

сказано

выше, из

условия скатывания плохого бегуна при неблагоприятных условиях. Расчетная точка Р. Т. остановки отцепа принимается на расстоя­

нии 100 м для горок большой мощности и 50 ж для горок малой мощ­ ности за предельным столбиком расчетного пути.

Температура выше +5°С считается

высокой, от + 5 до —5°С —

средней: от —5 до —25°С — среднезимней

и от —25 до —40°С — низ­

кой. За расчетную принимается температура повторяемостью не менее трех раз в месяц, которая при совпадении с неблагоприятным направ­ лением ветра создает самые невыгодные условия скатывания вагона с горки.

Высота летней горки большой мощности определяется из условия средней температуры, высота зимней — среднезимней или низкой тем­ пературы. Высота горки малой мощности рассчитывается на работу при

5 t

средней температуре с учетом

возможности ее

увеличения

в небла­

гоприятных условиях за счет временной подъемки:

 

 

 

 

 

 

 

1

[^р К

+

 

 

 

 

vl

 

 

 

(2)

 

f t г —

Щ р ) + 12 2 a 0 -j- 20 п] — - -

м ,

 

 

 

 

1000

н

 

 

 

 

 

2 g

 

 

 

 

где w0— основное

удельное

сопротивление движению

плохого бегуна

в кгс/т;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шср — сопротивление движению воздушной среды в кгс/т;

отцепа

при

Lp — расстояние

от

вершины

 

горки

(точки

отрыва

сплошном уклоне) до расчетной точки в м (табл. 6);

 

 

Т А Б Л И Ц А

6. РАСЧЕТНАЯ ДЛИНА L p

ОТ ВЕРШИНЫ ГОРКИ (ТОЧКИ ОТРЫВА ОТЦЕПОВ)

 

 

 

ДО РАСЧЕТНОЙ то ч к и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число путей в

подгорочном

 

Расстояние от

предельного

столби-ка до

 

расчетной точки

 

 

парке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 iBм

 

 

 

 

 

4

6

8

 

12

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

160

■185

200

225

255

П р и м е ч а н и е . Приведенные расчетные

расстояния для трудных условий

при

расстоянии

от предельного столбика до расчетной точки

12

м должны

быть

уменьшены соответственно на

38 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

122а°— дополнительная

удельная

работа

сил сопротивления

кривых,

включая переводные в кгс/т;

 

 

 

 

 

 

У,а0—'Сумма всех углов поворота на пути следования отцепа в град;

20п — дополнительная

удельная

работа

сил

сопротивления

на стре­

лочных крестовинах в кгс/т;

 

 

 

 

 

 

и0 — начальная скорость отцепов при расцепке в м/сек;

 

в

g' — ускорение силы

тяжести

с

учетом

вращающихся масс

м/сек2 можно принимать при массе вагона брутто 30, 50,

72,

80 Т соответственно 9,28; 9,48; 9,58; 9,6.

 

 

 

 

Начальная скорость отцепов, т. е. скорость надвига состава, при­

нимается для

горок

большой мощности

равной

1,5 м/сек

(5 км/ч),

для горок

малой

мощности — 1

м/сек

(3,6

км/ч).

Величина

—р •— фиктивная

высота,

эквивалентная

начальной

скорости

2g

отцепа, называемая энергетической высотой. При g ' = 9,4 м/сек2 ве­ личина/г0= 0,05 ж для горок малой мощности.

Основное удельное сопротивление движению вагонов можно при­ нимать по табл. 7.

Удельное сопротивление воздушной среды

2F

w c p = 0,067 —

Фваг +

^в)2 кгс / т,

(3)

2

q

 

5 &

Т А Б Л И Ц А 7. О С Н О В Н О Е У Д Е Л Ь Н О Е С О П Р О Т И В Л Е Н И Е Д В И Ж Е Н И Ю Г Р У З О В Ы Х

ВАГОНОВ В К Г С / Т

 

 

 

Температура воздуха/в

зс

Характер вагонопотока

Расчетные ‘бегуны

0° и

-5

—15

-25

-35

 

 

выше

Груженый

о х

0,8

0,9

1

■ 1,3

1,9

 

X

0,9

1

1,1

1,5

2,1

-

п

3,5

3,6

3,9

4,3

4,9

Смешанный

о х

0,8

0,9

1

1,3

1.9

 

X

0,9

1

1 Л

1,5

2,1

 

п

4

4,1

4,4

4,9

‘5,7

Порожний

Полувагоны

4,3

4,4

4,7

5,2

6

 

Цистерны

4,2

4,3

4,6

5,1

5,9

где I F — поверхность отцепа

вагонов, подвергающаяся

воздействию

воздушной среды, в м2\

 

 

 

I q — вес отцепа в г;

скатывания

вагонов,

принимаемая для

^ваг — средняя скорость

горок малой мощности 3 м/сек,

большой мощности — 5 м/сек-,

vB— скорость ветра, принимаемая

при встречном

ветре, — со

знаком плюс, при попутном — со знаком минус.

 

Скорость и направление

ветра принимаются

наиболее неблаго­

приятные для условий скатывания вагона. Не учитывается особо силь­ ный ветер с повторяемостью менее 10% в расчетном месяце. Скорость ветра каждого направления берется средней за последние пять лет по месячным данным метеорологических наблюдений.

За расчетный месяц принимается такой, в котором при совпадении скорости ветра принятого направления с расчетной температурой по­

лучаются наиболее неблагоприятные условия скатывания вагонов.

воз­

Поверхность отцепа вагонов,

подвергающаяся

воздействию

душной среды, определяется по формуле

 

 

(4)

 

F = f

k м 2 ,

 

 

где / — лобовая поверхность вагона

с учетом обтекаемости в м2,

кото­

рую

можно принимать: крытого вагона— 10 м2, полувагона —

9 м2,

цистерны — 7 м2, хоппера — 14 м2.

Для

отцепов из нес­

кольких вагонов на каждый вагон, кроме первого, добавляется

0,15/;. k — коэффициент,

учитывающий

направление

ветра

(табл. 8).

 

для

скатывания

пло­

Высота

горки может быть уменьшена, если

хих бегунов применять ускорители в виде различных устройств, тол­ кающих вагоны при скатывании. Уменьшение высоты горки произво­ дится на величину энергетической высоты, эквивалентной добавочной скорости, сообщаемой вагону ускорителем vy:

4

(5)

A h = ------- м .

2 S

 

53

Т А Б Л И Ц А 8.

З Н А Ч Е Н И Е К О Э Ф Ф И Ц И Е Н Т А К, У Ч И Т Ы В А Ю Щ Е Г О В Л И Я Н И Е В Е Т Р А

 

 

Направление ветра « тип вагона

К

Встречный или попутный................................

 

1

Косой под углом 15—30°:

 

 

для четырехосных вагонов и платформ .

1,15

»

s

полувагонов

и цистерн

1,4

П р и м е ч а н и е . Для отцепов

<из нескольких вагонов на каждый

вагон, кроме первого,

добавляется то 115% расчетной поверхности данного вагона.

 

Расчет тормозных устройств. Для удобства расчетов действие тор­ мозного устройства может быть представлено в виде эквивалентной фиктивной высоты, называемой энергетической высотой, которая соот­ ветствует уменьшению скорости скатывающегося отцепа. Тормозное устройство как бы уменьшает начальную высоту горки.

Полная энергетическая высота Нт, подлежащая погашению тор­ мозными устройствами, определяется по формуле

 

Нт= Hr + h0 —h3 —h0 х м,

 

(6)

где ha— превышение отметки низа

последнего замедлителя в

м над

отметкой расчетной точки;

 

 

сопротивлению

h0-x— энергетическая высота в м, соответствующая

скатывания очень хорошего бегуна в благоприятных условиях;

Нг— высота горки в м;

 

начальной

скорости отцепа.

h0— фиктивная

высота, эквивалентная

Энергетическая

высота, соответствующая скатыванию с

горки

очень хорошего бегуна в благоприятных

условиях,

определяется по

формуле

 

 

 

 

 

/г- =

1 к - (Шо+ш- ) / + 0’122а0+ 0’02л’

 

(7)

где w0— основное удельное сопротивление

очень хорошего

бегуна

в кгс/т;

 

среды

в /сгс/г при

попутном

ветре

шСр— сопротивление воздушной

и благоприятных температурных условиях;

I — длина пробега в м от вершины горки до низа последнего за­ медлителя;

2 а°ип — соответственно сумма углов поворота и число стрелочных переводов на участке I.

Тормозные устройства горок большой мощности рассчитываются таким образом, чтобы обеспечить полную остановку очень хорошегобегуна при благоприятных условиях скатывания на последнем замед­ лителе. Тормозные позиции на горках малой мощности должны обес­ печивать подход очень хорошего бегуна при благоприятных условиях

54

к вагонам, стоящим в начале подгорочных путей, с безопасной ско­ ростью (не более 1,5 м/сек).

Энергетическая высота, которая может быть погашена вагонными замедлителями, приведена в табл. 3.

Немеханизированное торможение вагонов осуществляется ручны­ ми тормозными башмаками. Для постановки тормозных башмаков на рельс пользуются вилками и башмаконакладывателями.

Башмаконакладыватель системы Н. И. Пачеса состоит из кассеты с вмонтированным накладывающим рычагом и ячейками, в которые укладываются одновременно восемь тормозных башмаков, подвижной каретки с роликами и подвижной рамки. Постановка каждого башмака на рельс осуществляется при помощи электрического привода.

Зная полную энергетическую высоту, требующую погашения, и мощность тормозных устройств, можно определить количество пос­ ледних.

Обычно тормозные устройства располагаются на двух тормозных позициях, вторая из которых по мощности не должна быть слабее пер­ вой. Назначение первой позиции — обеспечение интервала, необходи­ мого для перевода стрелки, когда за плохим бегуном следует очень хороший. Вторая тормозная позиция осуществляет прицельное тормо­ жение, т. е. регулирует скорость отцепов в зависимости от расстояния, которое они должны пройти в подгорочном парке, с учетом занятости сортировочных путей.

Расчет продольного профиля сортировочной горки. Путь надвига

имеет перед вершиной горки подъем не менее 8%о длиной не менее 50 м для удобства расцепки вагонов. Путь надвига рассчитывается из условия троганья с места горочным локомотивом состава, последний вагон которого стоит у вершины горки. Дополнительное сопротивление троганью можно принимать равным 4 кгс/т.

Спускная часть горки рассчитывается исходя из следующих об­ щих принципов:

уклон скоростного участка должен быть возможно более крутым, но не превышать 50°/оо для тепловозов и электровозов и 40°/оо для паро­ возов; допускаемая минимальная крутизна скоростного уклона 25%о, а для горок малой мощности — 20%0;

уклон и длина участка от вершины горки до первой тормозной по­ зиции рассчитываются так, чтобы сохранить интервал между плохим и следующим за ним очень хорошим бегуном, достаточный для вклю­ чения тормозного устройства;

скорость входа скатывающегося вагона на тормозной башмак не должна превышать 4,5 м/сек, а на замедлитель — 5,5 м/сек;

тормозные позиции должны располагаться на уклоне не менее 9%о для обеспечения трогания с места остановившегося вагона при небла­ гоприятных условиях;

сумма абсолютных значений уклонов надвижной и спускной час­ тей не должна превышать 55%о для предотвращения саморасцепа ва­ гонов; при большей сумме уклонов на вершине горки необходимо устраивать площадку длиной не менее базы вагона;

55

стрелочная

зона за

крайней тормозной

позицией должна иметь

уклон до 1,5%

(крайние

пучки — до 2°/сю) в

сторону сортировочного

парка; скорость движения вагона при входе в подгорочный парк не дол­

жна превышать 1,5 м/сек.

Двухпозиционные тормозные устройства рассчитываются следую­ щим образом:

1. Определяется средний уклон между вершиной горки и перво тормозной позицией

 

*ср.ск

,

°£ .кс-р0

 

 

 

^о.х

2So.X 1СК

 

 

 

 

 

 

 

где w0.x — сопротивление очень хорошего бегуна в кгс/т с учетом

кри­

вых и стрелочных переводов;

вагона на тормоз­

иМако — максимально допустимая

скорость входа

ную позицию в м/сек;

 

горки в м/сек;

vQ— расчетная

скорость

надвига на вершину

/ск — расстояние

от вершины

горки до первой

тормозной

пози­

ции в м.

Разница в отметках вершины горки и первой тормозной позиции

Сопротивление стрелочных переводов и кривых следует учиты­ вать как равномерно распределенное сопротивление на всем расчетном участке пути по формуле

701

0,012 2 а» + 0,02 п

( 10>

г= ---------------------

^Кр.стр

/

 

 

*уч

 

Если по расчету уклон скоростного участка получится значительно

меньше 50%о (для паровозов

40°/оо), его следует разбить

на два участ­

ка, первый с максимальным уклоном, второй с уклоном, определяемым по формуле

 

 

гср.ск ^ск

1ск ^ск

 

 

^ск

 

( 11>

 

 

 

С

(буквы

без

штриха относятся к общему скоростному уклону, с одним

и двумя

штрихами — соответственно

к

первому и второму участкам).

2. Зная

отметку расчетной точки

остановки вагона в подгорочном

парке, уклон i0Tp, длину стрелочной зоны /Стр и уклон подгорочных пу­

тей ic— l—1,5%, можно определить разность

отметок расчетной точки

и конца второй тормозной позиции

 

Й ~ (стр ^стр 1с

(1^1

3. Уклон второй тормозной позиции 1т должен быть не менее 9°/ооРазность отметок расчетной точки и верха второй тормозной позиции определяется по формуле

Лд - Йе + ^ Х

(13)

56

4.Уклон на участке между тормозными позициями желательно устраивать равным уклону второй тормозной позиции.

5.Зная отметки точек В и Д, длину первой тормозной позиции и

уклон участка ГД, можно определить уклон этой позиции (см.

рис. 33).

Проверка профиля горки производится графо-аналитическим или графическим методом. В качестве одного из них можно рекомендовать

построение кривых скорости v — f (S) и времени t = f(S)

методом МПС

[2,3], соблюдая масштабы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расстояние

S

.......................................................

 

 

 

 

 

 

1 м — 1

м м ; -

 

 

 

скорость

v .......................

» .

 

.

..................................

 

 

1 м / с е к — 40 м м ;

 

 

сила w

.

,

 

...................................1

к Г / т —

15

м м ;

 

 

 

время t

.

.......................................................... \

с е к — 2

м м ;

 

 

 

величина

Д ......................................................

 

 

 

 

 

 

80 м м .

 

 

 

 

 

 

Пример. Рассчитать высоту сортировочной

горки и

пот­

ребное количество

тормозных

устройств

для

следующих

ус­

ловий: горка малой мощности, в подгорочном парке 16 путей;

характер грузопотока груженый, ветер встречный под углом

30°, скорость ветра

пв= 5

м/сек, сумма углов поворота для рас­

четного пути 39°, число стрелочных

переводов,

проходимых

при следовании

на

расчетный

путь, п = 5;

расчетная

темпера­

тура— 5°С. Расчетный

вагон — плохой

бегун: неполногрузный

четырехосный крытый вагон.массой брутто 60 Т.

 

 

 

 

По формуле (3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шср = 0,067

(гв +

Сваг)2

к г с / т .

 

 

 

 

 

 

2,F= 'Lkf. Для одного крытого вагона f= 1 0

м2\ для

ветра

под

углом 30° k — 1,15

(табл. 8), тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2F

1,15-10

0,23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

<7

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя

скорость

скатывания

вагона

для

горок малой

мощности 3 м/сек;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^

=

0,067.0,23 (3 +

5)2=

1,3

к г с / г .

 

 

 

 

 

По табл. 7 для плохого бегуна

при

температуре — 5°С

основное

 

удельное

сопротивление

ш0 = 3,6

кгс/т.

По табл. 6

для 16 путей в подгородном парке Lp==255 м.

Скорость

над­

вига для

горок

малой

мощности

1 м/с.

Ускорение

с учетом

вращающихся масс

 

 

(для 9бр=б0 т)

 

 

 

 

 

 

Я г = 0,001 [255

 

 

 

 

 

 

 

 

I2

 

 

 

 

 

1,77 м .

(3 ,6 + 1,3) + 12-39 + 20-5] —~ 9 48 = 1,82 — 0,05 =

Полученный результат близок к данным табл. б.

 

 

В нашем

примере

очень

хороший

бегун

в

благоприятных

57

■условиях достигнет

расчетной

точки

при

высоте

горки Я г,

равной:

 

 

 

 

 

 

 

 

^

- z h - 0,12 шср - 0,067-0,12 (3 +

О)2 =

0,07;

 

2j д

oz, /

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0,79 — 0,05 =

0,74 м .

 

 

 

 

 

Подлежит погашению тормозными устройствами

 

 

 

НТ = НГ — Я ' — Ас,

 

 

 

 

 

где /го=0,12 ж

высота,

эквивалентная

допускаемой

скорости

соударения вагонов в подгорочном парке (1,5 м/сек)\

 

 

Ят = 1,77 — 0,74 — 0,12 = 0,91

м .

 

 

 

Возможно устройство одной тормозной

позиции, состоя­

щей из трех гидравлических замедлителей ЦНИИ-ЗВ, имею­

щих энергетическую высоту 0,29 м каждый.

 

 

 

Подробный расчет сортировочной горки приведен С. В. Земблино-

вым, И. И. Страховским [10].

 

полуторок и

вытяжных

Особенности

расчета и

конструирования

путей специального профиля. Максимальная

высота

вытяжных путей

специального профиля и полуторок рассчитывается так же, как горйк, по формуле (2). При этом необходимо учитывать следующие особен­ ности.

Спускная часть устраивается, как правило, из двух участков: скоростного и участка стрелочной зоны. Расчет высоты ведется из ус­ ловия скатывания до расчетной точки хорошего бегуна в благоприят­ ных условиях при надвиге со скоростью 1 м/с. Необходимая добавоч­ ная скорость для плохого бегуна в неблагоприятных условиях сооб­ щается толчком локомотива. Скорость толчка может быть определена по формуле

 

 

 

 

 

 

 

(14)

где Яг— высота горки

малой

мощности для аналогичных условий;

Яд— наибольшая

высота

рассчитываемого

сортировочного

уст­

ройства;

 

 

 

 

 

 

 

vq— расчетная скорость надвига (1 м/сек).

 

 

 

Наибольшая скорость толчка 4,5 м/сек. Если этой скорости недо­

статочно, приходится увеличивать

высоту полуторки (вытяжного

пути

специального профиля)

и избыточную

скорость

хорошего

бегуна в

благоприятных условиях гасить

тормозными устройствами.

В

этом

случае спускная часть будет состоять из трех участков.

 

 

В качестве тормозных устройств применяются тормозные башмаки

с башмакосбрасывателями:

на

полуторках — на

спускной

части и

парковых путях, на вытяжных путях

специального профиля — на

пар­

ковых путях.

 

 

 

 

 

 

 

58

Рис. 34. Реконст­ рукция горловин сортировочных устройств малой мощности с увели­ чением числа пар­

ковых путей

Длина тормозного пути башмака, называемая юзом, определяется зю формуле

1т = ■

 

м,

(15)

2

— Ч>+

1000

 

 

 

 

где ия и ик — начальная и

конечная скорость

движения вагона

м/сек;

 

 

 

пт— число подложенных башмаков;

п0— общее число осей в отцепе;

ф— коэффициент трения, равный 0,17;

wс ■— суммарное удельное сопротивление отцепа в кгс/т; i —-уклон пути в месте торможения в %о.

Ориентировочно на длине юза одного рельса (11,7 м) один тор­ мозной башмак может погасить энергетическую высоту четырехосного вагона весом брутто 80 тна величину 0,5 м.

При проектировании сортировочных устройств малой мощности необходимо предусматривать возможность их усиления, реконструк­ ции, механизации, увеличения числа парковых путей^без существенной перестройки горловины сортировочного парка. Пример такого решения приведен на рис. 34.

59

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ