6. Расчет высоты горки Требования к проектированию горочной горловины
Основным элементом сортировочной горки является ее путевое развитие, от правильности которого зависит производительность и безопасность работы.
Горочная горловина должна обеспечивать:
наименьшую длину пробега вагонов от вершины горки до предельного столбика наиболее удаленной разделительной стрелки в голове подгорочного парка;
одинаковые по возможности число стрелочных переводов и длину пробега отцепов в маршрутах следования их от вершины горки до последних разделительных стрелок путей подгорочного парка;
возможность размещения тормозных позиций на спускной части горки и установки устройств автоматизации.
Указанным требованиям отвечает короткая пучкообразная конструкция горочной горловины с числом путей в пучке от четырех до восьми. Для сокращения её длины применяют стрелочные переводы с крестовинами марки 1/6.
Следует также учитывать необходимость размещения прямых вставок для тормозных позиций при оборудовании их клещевидными или клещевидно-весовыми замедлителями, при устройстве измерительного участка для определения ходовых свойств вагонов и по конструкционным соображениям.
На основании плана горловины СП берём развертку самого трудного пути по условиям скатывания отцепов. Трудным является путь, который имеет максимальное сопротивление движению отцепов от стрелок и кривых. Развертка строится от УВГ до расчетной точки. УВГ находится от фактической вершины горки на расстоянии тангенса вертикальной кривой. РТ находится на расстоянии 50 м от конца парковой тормозной позиции (ПТП). Расстояние от УВГ до изостыка первого разделительного элемента устанавливается заданием. По заданию первый разделительный элемент – стрелочный перевод, тогда расстояние принимается равным 22 м – для возможности размещения измерительных участков. На развертке указываются все элементы плана – прямые, участки, кривые, стрелочные переводы, замедлители – с указанием из параметров.
Разбиваем трудный путь на 4 участка:
от УВГ до начала I ТП;
от начала I ТП до начала II ТП;
от начала II ТП до начала III ТП (ПТП);
от начала III ТП (ПТП) до РТ.
Для каждого участка определяем его длину, сумму углов поворотов и количество стрелок.
На основании выданной схемы горочной горловины и развертки трудного пути производим расчет.
I участок:
II участок:
III участок:
IV участок:
м
Определение расчетной высоты горки
Высота горки рассчитывается для плохого бегуна на самый трудный путь зимой при неблагоприятных условиях (встречном ветре). За плохой бегун принимается крытый 4-осный выгон массой 25 тонн.
Расчетная высота горки определяется по формуле:
,
где 1,75 - мера отклонения расчетного
значения суммы
от ее среднего значения для ГБМ;
-суммарные
значения потерь энергии при преодолении
сопротивлений движению (основного,
среды и ветра, стрелок и кривых), м.э.в.;
-потеря
удельной энергии при преодолении
сопротивления от снега и инея, м.э.в.;
-удельная
энергия, соответствующая скорости
роспуска
,
м.э.в.
Расчет элементов выполняется по формулам:
,
где
-ускорение
свободного падения с учетом инерции
вращающихся масс.
-
ускорение свободного падения;
-количество
осей отцепа;
-масса
отцепа.
,
м.э.в.
Потеря энергии от прохождения стрелок и кривых м.э.в.:
м.э.в.,
где
-средняя
скорость движения расчетного бегуна
на соответствующем расчетном участке,
м/с;
- количество стрелок на участке;
- сумма углов поворота на расчетном
участке.
Потеря энергии от сопротивления снега и инея, м.э.в.:
,
где
-удельное сопротивление движению
расчетного бегуна от снега и инея,
кгс/тс;
(для
- 230);
При
При
удельное сопротивление движению
расчетного бегуна от инея и снега
составит
-длина
зоны действия сопротивления от снега
и инея, м. (от конца II ТП
до РТ):
;
м.э.в.
Потеря энергии при сопротивлении движению от среды и ветра, мэв :
,
где
-
удельное сопротивление движению
расчетного бегуна от воздушной среды
и ветра на i-ом расчетном
участке, кгс/тс:
,
где
-
приведенный коэффициент воздушного
сопротивления;
-
коэффициент воздушного сопротивления
одиночных вагонов;
-площадь
поперечного сечения одиночного вагона;
-вес
вагона;
-температура
наружного воздуха;
-относительная
(результирующая) скорость вагона (отцепа)
с учетом направления ветра, м/с.
Средняя скорость движения вагонов на горке повышенной мощности
Таблица 6.1
Расчетные участки горки |
V, м/с |
От вершины горки до начала 1ТП |
4,5 |
От начала 1ТП до начала 2ТП |
6,0 |
От начала 2ТП до начала ПТП |
5,0 |
Сортировочные пути до РТ |
2,0 |
Роза ветров расчетного месяца неблагоприятных условий
Таблица 6.2
№ |
Наименование румбов |
Средняя скорость, м/с |
Повторяемость, % |
№ |
Наименование румбов |
Средняя скорость, м/с |
Повторяемость, % |
1 |
Север |
5 |
14 |
5 |
Юг |
5,1 |
10 |
2 |
Северо-восток |
3,3 |
10 |
6 |
Юго-запад |
2,4 |
18 |
3 |
Восток |
2 |
12 |
7 |
Запад |
2,9 |
16 |
4 |
Юг-восток |
4,7 |
18 |
8 |
Северо-запад |
4,8 |
2 |
По розе ветров встречными ветрами при роспуске являются: Ю-З, З, Ю,Ю-В,С-З.
Для них проводим расчет.
Углы βi для этих румбов сотавляют:
Ю – β и С-З β = 90˚; Ю-З -β =0˚; З и Ю- β =45˚;
Приведем расчет
для всех румбов и всех участков в виде
таблицы по формулам:
м/с.
Расчет удельных сопротивлений от среды и ветра
Таблица 6.3
|
|
t= |
-23 |
С |
|
S= |
9,7 |
м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет удельных сопротивлений от среды и ветра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Расчетные участки |
Участок 1: |
Участок 2: |
Участок 3: |
Участок 4: |
|
|||||||||||||||
v1 = |
4,5 |
|
|
v2 = |
6,0 |
|
|
v3 = |
5,0 |
|
|
v4 = |
2,0 |
|
|
|
||||
Румб |
β,° |
Скорость |
Повторя- |
v2от, |
α,° |
Сx |
wсв, |
v2от, |
α,° |
Сx |
wсв, |
v2от, |
α,° |
Сx |
wсв, |
v2от, |
α,° |
Сx |
wсв, |
|
ветра |
емость |
м/с |
кгс/тс |
м/с |
кгс/тс |
м/с |
кгс/тс |
м/с |
кгс/тс |
|
||||||||||
vв, м/c |
p, доли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Расчетный бегун − крытый 4−осный вагон весом 25 тс |
|
|||||||||||||||||||
З |
45 |
2,9 |
0,16 |
47,12 |
17,38 |
1,59 |
2,07 |
69,02 |
14,29 |
1,54 |
2,93 |
53,92 |
16,22 |
1,57 |
2,34 |
20,61 |
26,85 |
1,60 |
0,9105 |
|
Ю-З |
0 |
2,4 |
0,18 |
47,61 |
0,00 |
1,12 |
1,47 |
70,56 |
0,00 |
1,12 |
2,18 |
54,76 |
0,00 |
1,12 |
1,69 |
19,36 |
0,00 |
1,12 |
0,599 |
|
Ю |
45 |
5,1 |
0,1 |
78,72 |
23,98 |
1,62 |
3,51 |
105,28 |
20,58 |
1,64 |
4,76 |
87,07 |
22,73 |
1,62 |
3,91 |
44,43 |
32,75 |
1,49 |
1,8281 |
|
С-З |
90 |
4,8 |
0,02 |
43,29 |
46,85 |
1,02 |
1,22 |
59,04 |
38,66 |
1,29 |
2,11 |
48,04 |
43,83 |
1,12 |
1,49 |
27,04 |
67,38 |
0,37 |
0,2783 |
|
Ю-В |
90 |
4,7 |
0,18 |
42,34 |
46,25 |
1,04 |
1,22 |
58,09 |
38,07 |
1,31 |
2,11 |
47,09 |
43,23 |
1,14 |
1,49 |
26,09 |
66,95 |
0,39 |
0,2783 |
|
Σpi = |
0,64 |
Σwсв i1·pi = |
1,193 |
Σwсв i2·pi = |
1,760 |
Σwсв i3·pi = |
1,368 |
Σwсв i4·pi = |
0,492 |
кгс/тс |
||||||||||
wсв 1 = |
1,86 |
wсв 2 = |
2,75 |
wсв 3 = |
2,14 |
wсв 4 = |
0,77 |
кгс/тс |
||||||||||||
Определение величин удельных работ сил сопротивления