6 Розрахунок і перевірка техніко-експлуатаційних параметрів сортувальної гірки

6.1 Характеристика сортувального пристрою

На станції колійний розвиток сортувального парку складає 23 колії, що об’єднані в три пучки. Два з них мають по 8 колій, один пучок на 7 колій. Добовий вагонопотік з переробкою складає 2337 вагонів на добу. Відповідно до Правил та норм проектування сортувальних пристроїв вона відноситься до гірок середньої потужності.

Дана гірка має:

• дві колії насуву;

• одну спускну колію;

• одну обхідну колію;

• дві гальмівні позиції (ГП1 – 2 ВЗПГ-5, ПГП – ВЗПГ-3);

• стрілочні переводи марки 1/6 (симетричні), тип рейок Р50;

• висота існуючої гірки 2,78 м.

6.2 Перевірка висоти сортувальної гірки

Висотою гірки H_г називається профільна різниця рівнів вершини гірки (ВГ) і розрахункової точки (РТ).

Висота сортувальної гірки повинна забезпечувати пробіг вагонів розрахункової вагової категорії при несприятливих погодних умовах та умовах роботи гірки до розрахункової точки.

За розрахунковий бігун приймаємо критий вагон легкої вагової категорії з масою брутто 25 тонн на роликових підшипниках.

Розрахункова точка приймається на відстані 50 м. від вихідного кінця паркової гальмівної позиції.

За розрахункову важку колію приймаю 38 колію, оскільки на ній сумарна питома робота сил опору має найбільше значення, для цієї колії найбільша довжина маршруту від умовної вершини гірки до останнього стрілочного переводу, найбільша кількість стрілочних переводів та найбільша сума кутів повороту.

Враховуючи випадковий характер величин опору, висота гірки розраховується за формулою:

(6.1)

де К_р – міра відхилення розрахункового значення h_w від його середньої величини (К_р = 1,75);

h_осн, h_ск, h_св – середні величини (математичні очікування) питомої роботи відповідних сил опору руху: основного, стрілочних переводів і кривих ділянок, середовища і вітру;

h_сн – питома робота сил опору руху від снігу та інею;

h_о – енергетична висота, що відповідає швидкості розпуску.

Розрахунок h_осн виконую за формулою:

(6.2)

де L_р – розрахункова довжина маршруту від ВГ до РТ, м;

w₀ – середня величина основного питомого опору руху вагона (для легкої вагової категорії w₀ = 1,75 кгс/т).

м.е.в..

Величина h_ск визначається, як сума середніх величин питомої роботи сил опору руху стрілок і кривих на окремих ділянках гірки:

(6.3)

(6.4)

де n – кількість стрілочних переводів на ділянці;

∑φ – сума кутів повороту, включаючи стрілочні, на ділянці . скочування;

V – середня швидкість вагона на ділянці скочування, м/с.

Для розрахунку h_ск необхідно визначити суму кутів повороту по ділянкам:

Таблиця 6.1  Розрахунок сил опору руху від стрілок та кривих .

Ділянка	∑φ, градусів			n, штук		Vі, м/с		hск, м.е.в.
	Колія 38	Колія 37	Колія 38					Колія 37
1	14,65			1		4,5		0,08
2	43,33	38,86	4		4,0		0,195					0,179
3	0,0			0		2,0		0
∑									0,275		0,259

Величина h_св визначається як сума середніх величин питомої роботи сил опору руху середовища і вітру на окремих ділянках гірки за формулою:

(6.5)

де L_і – довжина і-ої ділянки, м;

w_св – середня величина питомого опору руху середовища і вітру на і- . ій ділянці гірки, кгс/т.

При визначенні w_св до розрахунку приймаються всі зустрічні напрямки вітру, що діють по одну сторону площини, яка перпендикулярна до напрямку скочування. Напрямок скочування приймається по осі спускної частини гіркової горловини, положення якої орієнтовано відносно сторін світу азимутом напрямку розпуску.

(6.6)

де С_х – коефіцієнт повітряного опору вагону (приймається С_х = 1,12);

V_p – результуюча (відносна) швидкість вагону та вітру на окремій . ділянці (V_p = V_i + V_в);

V_в – середньозважена швидкість вітру (V_в = 4,3 м/с) [Додаток А];

К_ВС – приведений коефіцієнт параметрів відчепа та середовища:

(6.7)

де t­⁰ – температура зовнішнього повітря, (t­⁰ = -25 С⁰) [Додаток А];

S – площа поперечного перерізу вагона (для критого вагону S = 9,7 м²);

Q – розрахункова маса вагону (приймається Q = 25 тонн);

Розраховані значення w_св та h_св показані в таблиці 6.2.

Таблиця 6.2  Результат розрахунку питомого опору від впливу вітру

Ділянка	L, м	Vi, м/с	Vp, м/с	wсв, кгс/т		hсв, м.е.в.
1	85,38	4,5	8,5	2,25		0,192
2	206,09	4,0	8,3	2,15		0,443
3	57,92	2,0	6,3	1,236		0,072
∑	349,39				0,707

Розрахунок h_сн виконуємо за формулою:

(6.9)

де w_сн – додатковий опір від снігу та інею (при температурі t⁰ = -25C⁰ приймається w_сн = 0,4 кгс/т);

L_P – довжина ділянки від кінця ГП2 до РТ, яка дорівнює:

L_р=L₂+L₃ – l_гп2, (6.10)

де l_гп2 – довжина пучкової гальмівної позиції (для 2 ВЗПГ-5 l_гп2 = 25,95 м).

м;

м.е.в..

Розрахунок h₀ виконуємо за формулою:

(6.11)

де V₀ – швидкість розпуску (для гірок середньої потужності V₀ = 1,4 м/с);

g^’ – приведене прискорення вільного падіння, що враховує енергетичний вплив ваги колісних пар, що обертаються:

(6.12)

де g – прискорення вільного падіння (g = 9,81 м/с²);

n – кількість колісних пар вагона (n = 4).

=1,75(0,612+0,275+0,707)+0,095–0,107=2,6200 м.