3.4.2. Порядок определения расчётной высоты горки и сопротивлений, преодолеваемых вагонами при скатывании

При проектировании сортировочных устройств различают расчетную Н_р и конструктивную Н_к высоту сортировочной горки [2].

Расчетная высота сортировочной горки Н_р определяется из условия докатывания ОП-бегуна^ до расчётной точки трудного пути при неблагоприятных условиях (минусовая температура, встречный ветер) по формуле

, (22)

где 1,75 – мера отклонения расчетного значения суммы потерянных энергетических высот в скобках от ее среднего значения;

–средние значения потерянной энергетической высоты на преодоление сопротивлений движению соответственно основного, воздушной среды и ветра, стрелок и кривых на участке от ВГ до РТ, м;

–потерянная энергетическая высота на преодоление сопротивления от снега и инея в стрелочной зоне и на подгорочных путях, м;

–энергетическая высота, соответствующая расчетной скорости роспуска(для ГБМм/с; для ГСМм/с), м. Определяется из выражения

, (23)

где – приведённое ускорение свободного падения с учётом инерции вращающихся частей вагона, м/с². Величина приведенного ускорения свободного падения g' зависит от отношения веса вращающихся частей вагона к его полному весу, т.е. от числа осей и нагрузки, и может быть подсчитана по формуле

, (24)

где g – ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с²;

q_бр – вес вагона брутто, кН;

п – число осей.

Значения g', рассчитанные по формуле (24) приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3

qбр, кН	220	250	300	400	500	700 и более
g', м/с	9,1	9,2	9,3	9,4	9,5	9,6

Определять потерянные энергетические высоты на преодоление сопротивлений движения вагонов по трудному пути, вызванных различными факторами, удобно заполняя таблицу 3.4.

Таблица 3.4

Значения параметров плана трудного пути				Удельные сопротивления движению			Потерянные энергетические высоты на преодоление различных сопротивлений, м
обоз-наче-ние участ-ка	длина участ-ка, м	кол-во стре-лочных переводов на участке	сумма углов поворота, включая стрелочные, на участке
				–		–	–
				–		–	–
				–		–	–
				–		–	–
Итого		–	–		–

, , , – расчётные участки, выбираются согласно Приложению 13 (см. схему на рис. 3.8). Длины расчётных участков, число стрелочных переводов и сумму углов поворота берут из развёрнутого плана трудного пути;

–расчётная длина трудного пути.

Основное удельное сопротивление движению вагонов при скатывании их с горки учитывает физические свойства вагонов и принимается одинаковым независимо от характеристик окружающей среды (температуры, ветра). Его средние значения применительно к весовым категориям одиночных вагонов для расчёта высоты горки приведены в Приложении 14.

Удельное воздушное сопротивление (от воздушной среды и ветра), , Н/кН, для одиночных вагонов (одновагонных отцепов) определяют по формуле:

; (25)

где C_х – коэффициент воздушного сопротивления одиночныхвагонов или первого вагона в отцепе (прил.15);

S – площадь поперечного сечения (мидель) одиночного вагона, м², (прил. 15);

– вес вагона, кН, (см. табл. 3.2);

– температура воздуха, ^oС (берётся по заданию);

– относительная (результирующая) скорость вагона(отцепа) с учётом направления ветра, м/с.

Если угол между направлением ветра и осью участка пути, по которому движется вагон (отцеп), град.не превышает 30°, то

, (26)

где _j – средняя скорость движения вагона по рассматриваемому j-тому участку (4 участка по приложению 13);

– скорость ветра (знак «+» принимается при встречном ветре, знак «–» – при попутном).

Величина принимается со знаком «–» при скорости попутного ветра, превышающей скорость скатывания вагона . по приложению 13. Во всех остальных случаях сопротивление берётся со знаком «+».

Удельное сопротивление движению вагонов от снега и инея ω_сн следует учитывать для зимних условий только в пределах стрелочной зоны и на сортировочных путях и устанавливать в зависимости от весовой категории вагонов и температуры наружного воздуха по приложению 16.

Дополнительное сопротивление движению вагонов от стрелок и кривых при проектировании горок не рассчитывается, а по эмпирическим формулам сразу определяется потерянная энергетическая высота, соответствующая этим видам сопротивлений.

Удельная работа сил сопротивления движению вагона (потерянная энергетическая высота) в метрах энергетической высоты (м эн. в.) на спускной части горки определяется по следующим формулам:

для основного удельного сопротивления

; (27)

для удельного сопротивления от воздушной среды и ветра:

; (28)

; (29)

для удельного сопротивления от снега и инея

; (30)

для удельного сопротивления от кривых, включая переводные кривые:

; (31)

(32)

для удельного сопротивления от ударов колес об остряки, крестовины и контррельсы стрелочных переводов

(33)

, 34)

где k – количество расчетных участков от вершины горки до расчетной точки согласно прил. 13 (k = 4);

j – номер участка;

l _j – длина участка по развёрнутому плану (, , , ), м;

– расстояние от конца второй тормозной позиции до расчетной точки, м, на котором необходимо учитывать дополнительное сопротивление от снега и инея;

υ_j – средняя скорость движения по участку, м/с (см. прил. 13);

_j – сумма углов поворота, включая стрелочные углы на участке, град;

п_{с j} – число стрелочных переводов на участке.