- •Ситников, С. А.
- •1 ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ТРЕБУЕМАЯ ТОЧНОСТЬ РАСЧЕТОВ И ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ
- •1.1 Сокращения и обозначения
- •Принятые сокращения (аббревиатуры) приведены в алфавитном порядке.
- •1.1.1 Сокращения
- •1.1.2 Обозначения переменных, параметров и расчетных величин в расчетных схемах и формулах
- •Цифровые или буквенные индексы при обозначении параметров или переменных присваивают в зависимости от цели или решаемой задачи. Они могут означать принадлежность рассматриваемой точки к участку, конкретизировать тип отцепа, условия скатывания и др.
- •1.2 Точность расчетов
- •1.3 Основные формулы
- •Сопротивление от воздушной среды и ветра определяется:
- •Энергетическая высота, соответствующая скорости отцепа в рассматриваемой точке:
- •2.1 Расчет конструктивной высоты горки
- •В свою очередь:
- •Конструктивная высота горки (Нк) складывается из суммы произведений длин и уклонов участков профиля, т.е.:
- •Для устранения саморасцепа вагонов в отцепе из нескольких вагонов должно соблюдаться условие:
- •Фиксированное положение ТПП, которое нельзя изменять, имеют точки между СК1 и СК2 – если её положение задано, и между СЗ и СП1.
- •2.2 Определение расчетной высоты горки
- •УСД определяется по таблице 2.4.
- •Расчетным трудным показателем является тот, для которого сумма ЭВ, эквивалентная работе всех сил сопротивления, имеет максимальное значение.
- •Принятая к дальнейшему проектированию высота горки обозначается Нг.
- •3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ТОРМОЗНЫХ ПОЗИЦИЙ
- •Высота определяется как сумма произведений длин участков от конца ТП2 до РТ на величину уклона и умноженная на 0,001:
- •Потребная мощность тормозных позиций определяется по формуле:
- •Минимальная мощность ТП1 (т.е. мощность одного её замедлителя) должна обеспечивать такое торможение ОХБ, чтобы скорость входа его на ТП2 не превышала максимально допустимую по конструкции замедлителя. Из этого условия следует уравнение:
- •откуда
- •Из рисунка 2.1 и с учетом формулы (2.1) следует:
- •На ТП1 устанавливается не менее двух замедлителей с целью обеспечения роспуска составов в период выключения одного из них для ремонта. Поэтому мощность ТП1 должна быть не менее удвоенного значения .
- •Мощность ТП2 с учетом реализации максимальной скорости входа на ВЗ определяется по формуле
- •Мощность ТП1 и ТП2 обеспечивается подборкой ВЗ соответствующих типов, которые характеризуются погашаемой ЭВ отцепов, приведенной в таблице 3.1.
- •На ТП3 (парковой) рекомендуется применять ВЗ типа КВ-3 (один), или РНЗ-2 (два замедлителя), или КНП-5.
- •4 ПРОВЕРКА ДИНАМИЧНОСТИ ГОРКИ
- •4.1 Цель и условия проверки
- •В курсовом проекте перечисленные проверки рекомендуется выполнять графоаналитическим способом. Далее излагается методика этого способа.
- •Условия проверки.
- •4.2 Методика проверки ППГ
- •Рассмотрим содержание и порядок заполнения граф (в дальнейшем будет использоваться сокращение Гр.) таблицы.
- •Гр. 4 – расстояние от ВГ до конца рассматриваемого участка. В последней строке значение этой графы должно быть равно расчетной длине горки.
- •Гр. 5 – Профильная высота j-гo участка.
- •Гр. 7 – Число стрелок на участке.
- •Гр. 16 – . ПЭВ от торможения на замедлителях. ОПБ скатывается без торможения. Для ОХБ ПЭВ торможения определяется расчетом, приведенным ниже и проставляются в строках, соответствующих участкам с ВЗ, где применяется торможение.
- •Гр. 17 – суммарная ПЭВ на участке – сумма значений граф 10 и с 12 по 16 включительно для текущей строки.
- •Гр. 18 – то же, но как нарастающий итог значений, начиная от вершины горки по текущую строку включительно, т.е. до конца рассматриваемого участка.
- •Гр. 22 – – время скатывания на участке.
- •Гр. 23 – – время скатывания от ВГ до конца участка, т.е. нарастающий итог гр. 22.
- •Для ОХБ необходимо определить величину ПЭВ при торможении на ТП с целью подведения его к РТ с допустимой скоростью соударения, не превышающей 5 км/ч.
- •Рассчитанная величина hтор распределяется по ТП, т.е. определяется, на каких ТП тормозить отцеп. В курсовом проекте это рекомендуется выполнять следующим способом.
- •Если hтор ≤ (мощности ТП3), то hтор прикладывается полностью на третьей позиции (проставляется hтop в графе 16 в строке, соответствующей участку с ТП3).
- •Если hтор > , но меньше + , то полностью используется , остаток hтор используется на ТП2.
- •Если hтор > + , то полностью используется мощность ТП3 и ТП2, остаток hтор реализуется на ТП1.
- •Расчетные схемы для определения НПИ приведены на рисунках 4.1 и 4.2. Принятые на рисунке обозначения:
- •Длина изолированного участка на РСП равна 11,39 м, а на ВЗ – 11,5 м для замедлителей КВ-3; 13,48 м – для КНП-5 и ВЗГП; для РНЗ-2 – 6,25 м.
- •В заключении проверки делается вывод о правильности расчетов параметров горки, достаточности интервалов между отцепами, о величине его запаса (резерва), о правильности выбранных режимов торможения. Необходимый резерв пространственного интервала равен
- •Библиографический список
- •2. Правила и нормы проектирования сортировочных устройств на железных дорогах колеи 1520 мм. – М. : Техтнформ, 2003. – 168 с.
- •3. Пособие по применению Правил и норм проектирования сортировочных устройств / Ю. А. Муха, Л. Б. Тишков и др. – М. : Транспорт, 1994. – 220 с.
- •4. Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на железных дорогах колеи 1520 мм. – М. : Техинформ, 2001. – 255 с.
- •5. Григорьев В. В., Ситников С. А. Проектирование сортировочных горок : метод. указания. – Екатеринбург : УрГУПС, 2003. – 23 с.
- •Приложение 1
- •в знаменателе – пригородные.
4 ПРОВЕРКА ДИНАМИЧНОСТИ ГОРКИ
4.1 Цель и условия проверки
Цель – проверка соблюдения необходимых интервалов между отцепами на разделительных элементах горки, которыми являются РСП и ТП, проверка возможности остановки ОХБ на ТП2, а также проверка опасности нагона первого отцепа вторым, вслед скатывающимся, на первом замедлителе, у предельного столбика последнего РСП. В проекте выполняется не менее двух проверок, указанных в задании.
В курсовом проекте перечисленные проверки рекомендуется выполнять графоаналитическим способом. Далее излагается методика этого способа.
Условия проверки.
1. |
Первым скатывается ОПБ, вес кото- |
|
рого 22 т, вторым – ОХБ, весом 85 т. |
2. |
ОПБ скатывается на расчетный труд- |
|
ный путь, ОХБ – на смежный с ним путь, то есть отцепы разделяются на |
|
последнем РСП в маршруте их скатывания. |
3. |
Условия скатывания – неблагоприят- |
|
ные: расчетная зимняя температура, встречный ветер (см. задание); = |
|
1,7 м/с, а для горок средней мощности |
= 1,4 м/с. |
4. |
ОПБ |
скатывается без торможения, |
|
ОХБ тормозится с целью остановки его в РТ. |
4.2 Методика проверки ППГ
Для выполнения расчетов по проверке элементы ППГ по маршруту скатывания отцепа от ВГ до РТ разбиваются на более короткие участки с соблюдением следующих условий: выбранные ТПП уже являются граничными для проверки, т.е. в один расчетный участок по проверке нельзя включать участки двух смежных элементов, имеющих разные уклоны; элементы головного участка, имеющие крутые уклоны, должны быть не более20 м; каждый ВЗ тормозных позиций выделяется в отдельный участок, границей между которыми служит изолированный стык; на пологих элементах, начиная с промежуточного, длины участков могут достигать 30 м, а начиная с СЗ – 50 м; необходимо стремиться, чтобы короткие кривые и отдельные стрелочные переводы попадали целиком в один участок. Разбивка маршрута скатывания отцепов на участки и нумерация точек приводятся на масштабном плане горловины.
Первым этапом проверки указанного выше метода являются аналитические расчеты, результаты которых сводятся в специальную таблицу. Эта таблица задает алгоритм расчетов – содержание граф и последовательность их заполнения определяют исходные данные, необходимость выполнения расчетов по соответствующим формулам и получение итоговых результатов. Количество
19
строк в таблице соответствует числу участков, на которые разбивается ППГ от ВГ до РТ по маршрутам скатывания отцепов, и задает количество итераций, выполняемых при заполнении граф таблицы. Методика выполнения расчетов и применяемые формулы в каждой итерации одни и те же для соответствующих граф.
Рассмотрим содержание и порядок заполнения граф (в дальнейшем будет использоваться сокращение Гр.) таблицы.
Гр. 1 – № точки. Нумерация точек участков начинается с0 (первая строка) и соответствует положению ВГ. Номер участка равен номеру точки в конце рассматриваемого (текущего) участка.
Гр. 2 – . Уклон j-гo (текущего) участка. Гр. 3 – . Длина j-гo участка.
Гр. 4 – расстояние от ВГ до конца рассматриваемого участка. В последней строке значение этой графы должно быть равно расчетной длине горки.
Гр. 5 – Профильная высота j-гo участка.
Гр. 6 – |
Нарастающий итог гр. 5. |
Гр. 7 – Число стрелок на участке. |
|
Гр. 8 – |
Сумма углов поворота на участке. |
Первые восемь граф заполняются по всем строкам до РТ и являются об- |
|
щими как для расчетов ОПБ (ОП), так и для ОХБ. |
|
Гр. 9 – |
скорость отцепа на j-м участке, который является частью более |
крупного k-го расчетного участка, на которые разбивается расчетная длина гор-
ки, принимаемая по таблице 2.2. Для ОХБ |
больше на 0,5 м/с только для пер- |
|||
вого участка. |
|
|
|
|
Гр. 10 – |
|
ПЭВ, эквивалентная работа сил на текущем уча- |
||
стке, |
имеет постоянное значение. Для ОПБ весом до 28 т – 4,5 кгс/тс, а при |
|||
28 т и более – 4,0 кгс/тс. |
|
|||
Гр. 11 – |
|
определяется по формуле 1.1 для на j-м участке (гр. 9) и |
||
|
||||
|
||||
заданной скорости ветра. |
|
|||
Гр. 12 – |
|
ПЭВ, эквивалентная работе сил сопротивления |
||
. |
|
|
|
стрелок наj-м участке и соответст- |
Гр. |
13 – |
|
. ПЭВ от |
|
вующей скорости |
|
на нем. |
|
|
Гр. 14 – |
|
. ПЭВ от кривых. |
Гр. 15 – . ПЭВ от снега и инея. Определяется, начиная со стрелочной зо-
ны.
Гр. 16 – . ПЭВ от торможения на замедлителях. ОПБ скатывается без торможения. Для ОХБ ПЭВ торможения определяется расчетом, приведенным ниже и проставляются в строках, соответствующих участкам с ВЗ, где применяется торможение.
Гр. 17 – суммарная ПЭВ на участке – сумма значений граф 10 и с 12 по 16 включительно для текущей строки.
20
Гр. 18 – то же, но как нарастающий итог значений, начиная от вершины горки по текущую строку включительно, т.е. до конца рассматриваемого участка.
Гр. 19 – свободная ЭВ в конце участка– разность значений гр. 6 и гр. 18 плюс значение для рассматриваемого бегуна(для ОПБ определено в п. 2.2,
для ОХБ – определяется аналогично при |
|
– для горок большой мощно- |
||
сти и 1,4 м/с – для горок средней мощности, |
). |
|||
Гр. 20 – |
|
– скорость отцепа в конце участка. |
||
|
||||
Гр. 21 – |
|
– средняя скорость отцепа на участке. Здесь – |
скорость входа отцепа на рассматриваемый участок, a – скорость выхода с него.
Гр. 22 – – время скатывания на участке.
Гр. 23 – – время скатывания от ВГ до конца участка, т.е. нарастающий итог гр. 22.
Полученное в последней строке гр. 4 расстояние от ВГ до РТ должно соответствовать расчетной длине горки, итоговое значение гр. 6 – это , гр. 7 – общее число стрелок на длине , гр. 8 – суммарное число углов поворота на этой длине для рассматриваемого пути.
Для ОХБ необходимо определить величину ПЭВ при торможении на ТП с целью подведения его к РТ с допустимой скоростью соударения, не превышающей 5 км/ч.
где – суммарная работа всех сил сопротивления при скатывании ОХБ от ВГ до РТ на соседний с трудным расчетным путь. Она определяется по формуле
21
При этом средняя скорость скатывания ОХБ на участке принимается на 0,4 м/с больше указанной в таблице2.2, а на остальных трех– такой же, как в таблице проверки профиля горки.
Рассчитанная величина hтор распределяется по ТП, т.е. определяется, на каких ТП тормозить отцеп. В курсовом проекте это рекомендуется выполнять следующим способом.
Если hтор ≤ (мощности ТП3), то hтор прикладывается полностью на третьей позиции (проставляется hтop в графе 16 в строке, соответствующей участку с ТП3).
Если hтор > , но меньше + , то полностью используется , остаток hтор используется на ТП2.
Если hтор > + , то полностью используется мощность ТП3 и ТП2, остаток hтор реализуется на ТП1.
На втором этапе выполняется графическое построение на миллиметровке (не карандашом). На чертеже отображаются: продольный профиль горки на расчетной длине; графики изменения ПЭВ, скорости и времени скатывания отцепов обоих бегунов. Рекомендуемые масштабы: длина – 1:1000, профильные высоты участков и графики ПЭВ – 1:40, графики скорости – в 1см – 0,5 м/с, т.е. 0,1 м/с – 2 мм; графики времени – в 1 см – 5 сек, т.е. 1 сек – 2 мм.
По оси X откладывается расчетная длина горки с разбивкой её на -рас четные участки, принятые при составлении таблицы проверки. Точки разбивки нумеруются. Точка, соответствующая вершине горки, имеет № 0. Значения профильных высот и соответствующих графиков откладываются по осиY. Над вершиной горки на высоте h0 проводится горизонтальная прямая до РТ, от которой вниз откладываются значения ПЭВ, рассчитанные в графе 18 для соответствующих точек. Аналогично строятся профильные высоты участков (гр. 6), но значения откладываются от уровня вершины горки.
Графики скорости строятся по данным графы20, а времени – по данным графы 23. Значения в соответствующих точках откладываются вверх от осиX. Интервал между отцепами на ВГ определяется по формуле
где – длина вагона, |
. |
Со значения |
начинается построение графика для ОХБ. |
После построения графиков выполняются графическим способом -ука занные в задании проверки, которые показываются на построенных графиках с приведением используемых при проверке параметров и результатов проверки.
Суть проверки графическим способом заключается в определении фактического пространственного интервала(ФПИ) между отцепами и сопоставлении его значения с необходимыми(НПИ). При этом ФПИ не может быть меньше НПИ, т.е. должно выполняться условие:
22