Міністерство освіти і науки,молоді та спорту України

Українська державна академія залізничного транспорту

Кафедра ЗСВ

ПРОЕКТ НОВОЇ ВУЗЛОВОЇ ДІЛЬНИЧНОЇ

СТАНЦІЇ

Пояснювальна записка і розрахунки до курсового проекту з

дисципліни „Залізничні станції та вузли”

КПУ 200.00.00

Перевірив асистент

___________ К.В. Таратушка

___________

Розробив студент

групи 9 – 4 - ОМП

__________ В.Г.Петренко

__________

2012

ЗМІСТ

ВСТУП 4

1.Обґрунтування типу і схеми вузлової дільничної станції 5

2. Розрахунки і проектування основних пристроїв станції 8

2.1 Розрахунки числа колій в парках станції 8

2.2 Розробка докладної схеми станції 8

2.3 Розрахунки і проектування сортувального пристрою 10

2.4 Проектування пасажирських пристроїв 18

2.5 Послідовність виконання масштабної накладки плану

та поздовжнього профілю станції 18

3. Розрахунок пропускної спроможності стрілочної горловин 20

4. Техніко-експлуатаційна характеристика станції 28

5. Визначення будівельної вартості сортувально-відправного

парку станції 30

Висновки 33

Список використаних джерел 34

Додаток А – План вузлової дільничної станції 35

ВСТУП

Дільничні станції розділяють напрямки залізниць на дільниці. На цих станціях окрім операцій, зв’язаних з прийманням, відправленням та пропуском поїздів, виконують також наступні операції: зміну поїзних локомотивів і їх екіпіровку (або зміну локомотивних бригад), розформування і формування дільничних і збірних поїздів, виконання технічного та комерційного обслуговування рухомого складу, а також виконання операцій по обслуговуванню пасажирів і клієнтури. На деяких станціях виконують ремонт локомотивів і вагонів та спеціальні операції (санітарна обробка, обслуговування рефрижераторного рухомого складу і інші).

Із майже 90 дільничних станцій на Україні більша половина вузлові, де до основної лінії примикають або її пересікають інші лінії.

В зв’язку з використанням прогресивних видів тяги (електровозів і тепловозів) збільшилась довжина тягових плеч (до 500км проти 100км при паровозній тязі) і відпала необхідність заміни локомотивів та їх екіпіровки, а тому ряд дільничних станцій втратили своє призначення і виконують роль крупних проміжних станцій.

Завданням на розробку курсового проекту передбачається виконати:

- обґрунтування типу і схеми вузлової дільничної станції;

- розрахунки і проектування основних пристроїв станції, в тому числі: визначення числа колій в парках станції, розробка детальної схеми станції, розрахунки і проектування сортувального пристрою ;

- розрахунки пасажирських пристроїв;

- запроектувати план і профіль станції;

- розрахунок пропускної спроможності стрілочної горловини;

- описати технічну та експлуатаційну характеристику станції;

- визначити будівельну вартість приймально – відправного парку станції.

1 Обґрунтування типу і схеми вузлової дільничної станції

При виборі типу і схеми дільничної станції враховують : категорію залізниці, рід тяги, число головних колій на дільницях, наявність примикаючих ліній і число колій на них, довжина станційної площадки, корисну довжину приймально – відправних колій, обсяги і характер транзитного руху поїздів і місцевої роботи, характер роботи локомотивного депо та розміщення його по відношенню до парків станції та місцеві умови.

Згідно з завдання на виконання курсового проекту дільнична станція повинна бути розташована на двоколійній не електрифікованій дільниці другої категорії А –Б, яку пересікає одноколійна лінія В –Г з такими ж характеристиками.

Робота станції характеризується значним пасажирським (18пасажирських і6приміських поїздів, з яких 7 обслуговуються составами, що приписані до локомотивного депо станції). Транзитний рух вантажних поїздів складає 58 поїзди з чотирьох напрямків. Потік вагонів з переробкою на станції складає 490 вагонів. Розміри вантажної роботи середні – біля 100 вагонів.

Під спорудження вузлової дільничної станції передбачена станційна площадка довжиною 4100м при корисній довжині приймально – відправних колій 850м.

Через те, що рух пасажирських поїздів має транзитний характер, пристрої для обслуговування пасажирських перевезень проектуються в безпосередньому наближенні до головних колій та з їх використанням. Відстій составів приміських поїздів передбачено в парку відстою (ранжирному) паралельно локомотивному депо (з метою збереження рухомого складу від розкрадання, хоч при убиранні і подаванні составів перетинаються головні колії всіх напрямків).

Вантажний район розташовано за 50м паралельно сортувальному парку, що дозволяє ізолювати маневрову роботу по обслуговуванню вантажного районна від інших видів роботи.

Сортувальний пристрій на станції розміщено зі сторони більшого поїздопотоку, що прибувають в переробку, на маневровій витяжці, яка зв’язана із сортувальним та приймально – відправним парками. Таким чином, сортувальна робота ізольована від поїзної.

З урахуванням викладеного вище до проектування прийнята вузлова дільнична станція повздовжнього типу, принципова схема якої представлена на рисунку 1.1.

Така схема дільничної станції має ряд переваг:

• ізоляція операцій по обслуговуванню пасажирів та обслуговуванню вантажних поїздів;

• безпечність посадки та висадки пасажирів;

• відсутність точок перехрещення маршрутів у горловинах станції;

• покращення умов безпеки робітників станції при переході до робочих місць;

• зменшення перепробігу поїзних локомотивів під частиною вантажних поїздів.

Недоліки станцій повздовжнього типу:

• довга станційна площадка;

• не компактне розташування основних пристроїв;

• великі капітальні та експлуатаційні втрати.

Однак, незважаючи на ці негаразди, в подальшому до проектування прийнята схема продольного типу вузлової дільничної станції, представлена на рисунку 1.1.

2 Розрахунок і проектування основних пристроїв станції

2.1 Розрахунки числа колій в парках станції

Приймально – відправні колій для вантажного руху на дільничних станціях об’єднують в приймально – відправні парки, число колій в яких визначають за [3, таблиця 4.1]. В парк ПВ -1 прибувають транзитні вантажні поїзди із Б – Г загальним числом 13+15=28 поїзди, приймаємо 4 колії.

В парк ПВ -2 і секцію для поїздів у переробку приймають 13+17+10=40 поїздів. Для цього в парку повинно бути 5+2=7колій.

В сортувальному парку згідно завдання передбачається 6 колій.

Число колій в ранжирному парку визначено із розрахунку – одна колія на кожні 4 приміських поїзди, тобто 10 : 4=3 колії.

Передбачено дві витяжні колії, що розміщені по обидва кінці сортувального парку.

З урахуванням перспективи передбачено прямий вихід для відправлення поїздів з парку ПВ- 2 в обхід локомотивного господарства.

2.2 Розробка докладної схеми станції

Після вибору схеми станції з розв^’язкою підходів та розрахунку основних пристроїв (число колій в парках, висота та профіль сортувального пристрою, пристроїв ЛГ, ВР та ін.), розробляємо докладну схему станції.

Оскільки ЛГ та ВР приймаються типовими, то на докладній схемі станції вони показуються умовним контуром. Докладна схема станції розробляється в наступний послідовності: зображується ПБ, наносяться осі колій парків ПВ-І та ПВ-ІІ, та їх горловини, розробляються вхідна та вихідна горловини станції, прив^’язується контур сортувального парка, контур ЛГ та ВР.

При розробці схеми в осях колій приділяється увага на конструювання горловин з дотриманням наступних вимог:

1. Можливість виконання необхідного числа паралельних операцій.

2. Мінімальна кількість стрілкових переводів на головних коліях.

3. Прямий вихід на головні колії з сортувального парку з обох кінців.

4. Не менш двох виходів на станційні колії з ЛГ.

5. Мінімальна кількість перехрещень ворожих маршрутів, особливо маршрутів слідування прибуваючих поїздів в горловинах станції.

6. Найменша довжина маневрових рейсів та поточність переміщення вагонів при маневрах та локомотивів при їх зміні.

7. На станціях двоколійних ліній передбачається укладання головної колії в обхід ЛГ.

8. При наявності в ПВ парках більш ніж 4 колій з метою скорочення довжин горловин їх необхідно проектувати під кутом 2.

На докладній схемі вказується:

1. Нумерація та спеціалізація колій.

2. Відстань між осями колій.

3. Нумерація стрілкових переводів.

4. Марки хрестовин стрілкових переводів.

5. Тип рейок на головних коліях.

6. Магнітний меридіан.

7. Назви підходів до станції.

8. Вхідні вихідні та гіркові світлофори.

В парній горловині станції можливо виконувати такі паралельні операції:

1. Приймання (відправлення) пасажирського поїзда з А або В та відправлення (приймання) пасажирського поїзда на В або А.

2. Приймання вантажного поїзда з А або В та відправлення пасажирського (приміського) на А або В.

3. Приймання пасажирського (вантажного) поїзда з А або В та відправлення вантажного (пасажирського) поїзда на Б та Г.

4. Приймання пасажирського (вантажного) поїзда з А або В та приймання вантажного (пасажирського) поїзда з Б та Г.

5. Приймання вантажного поїзда з А або В та відправлення на Б та Г.

6. Приймання (відправлення) пасажирського поїзда з (на) А або В та переставлення локомотива.

Детальна схема станції представлена на рисунку 2.1.

2.3 Розрахунок та проектування сортувальних пристроїв

На ДС проектуються основні і допоміжні сортувальні пристрой двох типів: гіркові і не гіркові. На ДС для виконання функцій основних сортувальних пристроїв, як правило, проектуються гірки малої потужності (ГМП), на яких для скочування вагонів використовується в основному сила ваги.

Допоміжні сортувальні пристрої на ДС ,як правило, не проектуються, витяжні колії у хвості сортувально - відправного парку не є допоміжними сортувальними пристроями, а, входять до складу сортувального комплексу (гіркові витяжні колії – ГМП – сортувально відправний парк – витяжні колії формування).

Гірки малої потужності рекомендується проектувати при обсязі переробки від 250 до 1500 вагонів на добу при числі колій у сортувальному (сортувально - відправному) парку від 4 до 16 вагонів.

При переробці до 600 вагонів на добу і числі колій у сортувально – відправному парку від 4 до 6 на станціях, що розташовуються у регіонах із сприятливими кліматичними умовами, допускається проектування тільки однієї паркової механізованої гальмівної позиції (ПГП) з обладнанням вагонними уповільнювачами легкого типу – дворейковими важільно – натискними уповільнювачами типу РНЗ-2

На станціях, розташованих у районах із сильними вітрами, у залежності від обсягу та характеру роботи, ГМП із числом колій у сортувально – відправному парку від 12 до 16 можуть бути обладнані двома гальмівними позиціями на спускній частині, а також однією ПГП.

Для виконання сортувальної роботи, пов’язаної з розформуванням - формуванням на 6 колій, з’єднаний з двома маневровими витяжками, розташованих з обох сторін парку.

Прогресивним методом виконання сортувальної роботи є використання сортувальної гірки. Сортувальна гірка – це пристрій, який, використовуючи силу від маси відчепу, виконує безперервне, безперебійне і безпечне розформування составів вагоні із встановленою швидкістю при додержанні усіх технічних та технологічних вимог в несприятливих умовах, забезпечуючи прицільне гальмування.

Технічне забезпечення гірки залежить від середньодобового обсягу переробки вагонів на ній на 5 рік експлуатації з урахуванням резерву переробної спроможності 30%. Таким чином, розрахункова середньодобова переробна спроможність на 10-й рік експлуатації

n_пер=1,3Nm(1+∆) (2.1)

де N– число поїздів, що поступають на станцію в переробку згідно завданню рівне 10;

m – середнє число вагонів у составів вантажного поїзда згідно завданню рівне 49;

∆ - коефіцієнт, що враховує повторну переробку вагонів на гірці рівний відношенню місцевого вагонопотоку до загального.

Таким чином:

n_пер = 1,3*10*49*(1+2/10) =764 вагонів

Згідно таких обсягів переробки на сортувальній гірці слід передбачити механізовану гальмівну позицію на спускній частині і механізовану – на коліях сортувального парку. Нормативна швидкість розпуску составів складає 1,4м/с. Рекомендується гальмівні позиції облаштувати уповільнювачами ВНУ – 2,на кожній сортувальній колії на відстані 1м за кінцем захрестовинної кривої вкласти ПГП.

З урахуванням рекомендацій виконано розміщення основних елементів гірки: вершини гірки (ВГ), швидкісної дільниці, уповільнювачів на спускній частині гірки і їх прив’язка до центру першого стрілочного переводу горловини та відстань від вершини кута останньої захрестовинної кривої до її кінця, розміщення ПГП і відстань до розрахункової точки (РТ). Результати розрахунків представлено на рисунку 2.2.

Таким чином, відстань від умовної вершини гірки до центру стрілочного переводу 1 складає 38,36 м, а відстань від початку ПГП до РТ – 68,95м.

Для визначення трудної та легкої колії щодо скочування відчепів знайдені довжина, число стрілочних переводів та загальна сума градусів повороту у кривих по маршруту скочування на всі колії сортувального парку від ВГ до РТ.

Довжини колій та кути поворотів на стрілках та кривих приведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Параметри сортувальних колій

Nколії	Lколії, м	n стрілок	Кут повороту α0			Примітки
			на стр.	у кривих	усього
11	258,03	4	18,92	31,59	50,51	тяжка
12	258,41	4	18,92	22,13	41,05
13	252,07	4	18,92	22,13	41,05
14	255,01	4	18,92	22,13	41,05
21	229,36	3	14,19	17,4	31,59
22	229,15	3	14,19	26,86	41,05	легка

Аналіз результатів розрахунків, приведених в таблиці 2.1 показує що найбільші довжина, число стрілочних переводів і градусів повороту по маршруту скочування належить колії 11, а найменші – колії 22. Це відзначено в колонці «Примітка».

Параметри цих колій прийняті для подальших розрахунків конструктивної та розрахункової висот гірки.

Конструктивна висота гірки визначена за формулою

Нк =h1+h3 (2.2)

де h1– профільна висота від вершини гірки до першої гальмівної позиції;

h3- профільна висота від першої гальмівної позиції до розрахункової точки;

h1=hw +hвх –ho (2.3)

де hw – втрачена енергетична висота від усіх видів опору при русі вагона;

hвх– енергетична висота входу на першу гальмівну позицію;

ho – початкова енергетична висота на вершині гірки;

hw =0.5*(hwo +hwсв) (2.4)

де hwo – основний удільний опір від тертя в підшипниках кочення;

hwсв– втрата енергетичної висоти від середовища та вітру і дорівнює 0;

hwo=l1*w^то*10^-3(2.5)

де lш– відстань від вершини гірки до першої розділової стрілки,l_ш= 29,38м;

w^то– основний питомий опір скочування вагона важкої вагової категорії на роликових підшипниках (1,23Н/кН);

hвх =v²вх/2g^/ (2.6)

де Vвх– допустима швидкість ходу на гальмівної позицій,V=4,5м/с;

g^/ - прискорення сили ваги з урахуванням інерції обертових частин вагона;

ho=V²o/2g^/(2.7)

де Vo– початкова швидкість розпуску,Vo= 0,8м/с;

g^/= (9.81*gт)/ (gт+0.42*nос) (2.8)

де gт– вага вагона важкої вагової категорії (більш ніж 72 т);

nос– число осей вагона (4);

h3= (i1тп *l1тп+iпр *lпр +iптп *lптп +iрт*lрт )*10^-3(2.9)

де i1тп,iпр,iптп,iрт– уклони на 1ТП, між 1ТП та ПТП, на ПТП, на коліях сортувального парку;

l1тп,lпр,lптп,lрт– довжини дільниць на яких знаходяться ці уклони;

Після розрахунку висота ГМП перевіряється на умову докочування вагона розрахункової вагової категорії в зимових несприятливих умовах від вершини гірки до РТ трудної колії

Hp= 1.5*∑hw+hcі-ho (2.10)

де hсі– втрачена енергетична висота від снігу та інею;

hсі =wсі*(l2+∆lтп +l3)*10^-3 (2.11)

де wсі– додатковий питомий опір від снігу та інею;

∑hw=hwo+ hwcк+ hwсв (2.12)

Визначення енергетичної висоти на подолання додаткового питомого опору середовища та вітру:

hwсв=∑wсві*Li*10^-3 (2.13)

де Li– довжина і – й дільниці;

wсві– додатковий питомий опір середовища та вітру на і – й дільниці:

wсві=((17.8*Сх*S) /((273+t^cp)*gp))*V²p (2.14)

де Сх – коефіцієнт повітряного опору одиночних вагонів, що залежить від роду вагона, числа осей, міделя вагона (S) та кута між результатним вектором відносної швидкості (Vp) і напрямком руху вагона;

t^cp– розрахункова температура зовнішнього повітря;

gp– вага розрахункового бігуна, за який при перевірці висоти гірки приймається 4 – вісниї критий вагон на роликових підшипниках;

hwcк= (0.56*nстр+0.23*∑α^о)*V²ср*10^-3(2.15)

де nстр, ∑α^о– число стрілкових переводів і сумарне число кутів повороту при скочуванні вагона від вершини гірки до ПГП;

Vср– середня швидкість скочування вагона (3м/с);

Починаємо розрахунок висоти гірки для дуже поганого бігуна:

Hдп= ∑hw+hcі-ho (2.16)

Після визначення фактичної висоти гірки, проводимо розрахунки по визначенню уклону на швидкісній ділянці гірки, яка визначається з рівняння:

ішв = (Hp*10³+25* L_ш – і2*L2– і3*L3– і4*L4) /Lшв(2.17)

де L4– довжина ділянки від ПТП до РТ

і4– відповідно уклон цієї ділянки

Починаємо розрахунки по визначенню конструкційної висоти гірки

За формулою (2.8)

g^/= (9.81*72)/ (72+0.42*4) = 9, 6 м/с²

За формулою (2.6)

hвх = 4.5²/ 2*9.6=1.05 кДж/кН

За формулою(2.7)

ho= 0,8²/ 2*9.6 = 0,03 кДж/кН

За формулою(2.5)

hwo= 29.38*1.23*10^-3= 0.04 кДж/кН

За формулою (2.4)

hw= 0.5* (0.04+0) = 0,08 кДж/кН

За формулою (2.9)

h3 = (1,5*159,9+0,6*68,75)*10^-3= 0,38м

За формулою (2.3)

h1 = 0,08 + 1.05 – 0,03 = 1,16м

За формулою (2.2)

Нк = 1,16+ 0,38 = 1,5м

Починаємо розраховувати висоту гірки для дуже поганого бігуна

За формулою (2.8)

g^/= (9.81*72)/ (72*0.42*4) = 9.1м/с²

За формулою (2.7)

ho= 0,8²/ 2*9.1 = 0,035 кДж/кн.

За формулою (2.15)

hwcк= (0.56*4+0.23*50,51)*3²*10^-3=0,12 кДж/кН

За формулою(2.11)

hсі = 0.1*(237.39+68,75)*10^-3= 0,02 кДж/кН

За формулою (2.5)

hwo= 159,9*4.5*10^-3= 0.72кДж/кН

За формулою (2.14)

wсв1 = ((17.8*9.7* 1.46) / ((273-10)*22))*(4.5+3)²=2,45 кН/Н

wсв2 = ((17.8*9.7* 1.46) / ((273-10)*22))*(4.5+1.4)²=1.52кН/Н

За формулою (2.13)

hwсв = (1.71*237.39+0.97*68.75)*10^-3=0,5 кДж/кН

За формулою(2.12)

∑hw= 0,72+ 0,12+ 0,5 = 1,34кДж/кН

За формулою (2.16)

Hдп = 1.34+0,02-0,035=2,03м

Розрахунки по визначенню конструктивної висоти гірки

За формулою (2.11)

hсі = 0.1*(237.39+25.45+50)*10^-3= 0.02кДж/кН

За формулою(2.8)

g^/= (9.81*32)/ (32+0.42*4) = 9,32м/с²

За формулою(2.7)

ho=0.8²/ 2*9.32= 0,034кДж/кН

За формулою(2.5)

hwo=258.03*1,54*10^-3= 0.4кДж/кН

За формулою(2.14)

wсв1 = ((17.8*1.68*8.5) / ((273-10)*32))*(4,5+3)²= 1.7кН/Н

wсв2 = ((17.8*1.68*8.5) / ((273-10)*32))*(4.5+1.4)²= 1.05кН/Н

За формулою(2.13)

hwсв= (1,7*189.28+1.05*68.75)*10^-3=0,39кДж/кН

За формулою(2.12)

∑hw= 0,4+ 0.12+ 0.39= 0,91кДж/кН

За формулою(2.10)

Hp= 1.5*0,91+0.02-0.034= 1,38м

За фактичну висоту гірки приймаємо Hp.

Hф =Hp= 1,38м

Визначаємо уклон швидкісної ділянки

і_шв= (1,38*10³-(25*21,25-191,01*2-18,75*1,5-50*0,6)/29,38+21,25=42.6‰