698

41

Рис. 2.14. Интерфейс оболочки контроля правильности подбора расчетных расстояний

Сначала подбирается контрольное расстояние между пучками, на которые ведет большее число стрелочных переводов (для рассматриваемого примера, средний и нижний пучки, поворачиваемые углами U4, U5. Решение будет найдено, когда выполнится условие E4к E4 . Затем регулировкой углов U2, U3 подбирается расчетное расстояние E2.

На третьем этапе, с изменением величины угла U1 головной секции, поворачивается вся горловина. Нужно добиться совмещения оси нижнего расчетного пути с осью соответствующего пути сортировочного парка (должно выполниться условие

Eкк E4 . При этом необходимо проверить, чтобы значение Eнк было неотрицательным.

Если после третьего этапа окажется, что Eнк 0, то необходимо выполнить операцию «сжатия» горловины. Для этого можно уменьшитьвеличинуодинарныхмеждупутийдо4,5–4,6м,сокра- тив соответствующим образом величину расчетных расстояний.

При Eнк значительно больше 0 можно увеличить радиусы круговых кривых в головной секции до 250 или даже до 300 м. В пределах полупучков увеличение радиуса целесообразно при небольшойдлинекривой1.

После корректировки исходных данных необходимо повторить цикл, содержащий ранее рассмотренные этапы 1–3. Если окажется, что горловина будет слишком сжата, то следует выполнить в аналогичном порядке цикл «расширения» горловины. Цикл корректировки следует повторять до тех пор, пока не будут достигнуты приемлемые результаты.

Результаты расчетов, выполненных в качестве примера для горочнойгорловины,объединяющейвтрехпучках21путьсортировочного парка, приведены в прил. Г.

1 Необходимо иметь ввиду, чтоувеличение радиуса любой кривой в той или иной мере увеличивает потребную ширину площадки и допустимо лишь в тех пределах, в каких обеспечивается сопряжение ограничивающей кривой с осью соответствующего пути сортировочного парка.

42

2.5. Построение и оформление плана горочной горловины

План горочной горловины строится в программе AutoCad1 в масштабе 1:12. Построение начинается с определения системы координат. На пространство чертежа наносится точка 1 головной секции (см. рис. 2.8) и через нее проводится ось Y искомой системы координат. Затем от точки 1 вниз отступается координата Yточки 1головнойсекции(повеличинесовпадаетс найден-

ным в п. 2.4.1 значением – для рассматриваемого примера

5,49 м) и проводится горизонтальная линия – ось X системы координат (совпадающая с осью сортировочного парка). Координаты остальных точек (приведенные в табл. Г1) отсчитываются от установленного начала системы координат (пересечение осей X и Y). Для контроля правильности нанесения точек используется табл. Г2.

При сопряжении кривых участков в головной секции и полупучках используется табл. Г3.

Затем от точки 1 головной секции строится перевальная часть горки.

Далеенаносятся осипутейсортировочногопарка. Осьнижнего пути получают, отступив вверх от оси X 3,25 м (половина междупутья между крайними путями смежных пучков). Междупутьявпучкахпринимаютсяравным5,3м, а междупучками–не менее 6,5 м.

Конечные точки в полупучках определяют направление закрестовинныхпрямыхучастковпути(лучей). Точность направления лучей контролируется обычными графическими методами построения схем симметричных стрелочных переводов. Точки пересечения этих лучей с осями соответствующих сортировочных путей фиксируются как вершины круговых кривых. Отсутствие точек пересечения некоторых лучей с осями путей означает, что они будут сопрягаться посредством обратных круговых кривых.

При сопряжении лучей с осями соответствующих путей круговые кривые должны начинаться за пределами стрелочных переводов, а междупутья в зоне размещения кривых должны

1«Компас» и т.п.

2То есть 1 м = 1 Unit (единица рисования). Могут применяться и другие программы, близкие по функциональному наполнению, например, «Компас».

43

быть примерно одинаковыми. Сопряжения с обратными круговыми кривыми производятся в последнюю очередь. Между обратными круговыми кривыми желательно применять, где это возможно, прямые вставки.

Тормозные позиции спускной части горки наносятся на план с учетом длины ичисла замедлителей(см. прил. Е), а такженорм их размещения относительно кривых и стрелочных переводов.

Во всех случаях необходимо определить такое максимально приближенноекгорочнойгорловинеположениепарковойтормознойпозиции,прикоторомзамедлители1 на всехпутяхнаходились бы в одном поперечном сечении сортировочногопарка. Если это ведет к значительному уменьшению расчетной полезной длины путей сортировочного парка, то допускается размещение тормознойпозициивразныхсечениях.Приэтомтормозныепозиции у группы смежных путей должны располагаться в одном сечении.

На плане горочной горловины должны быть отображены номера путей сортировочного парка; центры стрелочных переводов, их номера и включение в централизацию; предельные столбики; начало и конец кривых; замедлители, их число и тип; расстояния между осями сортировочных путей и путями надвига, радиусы кривых.

План горочной горловины для рассматриваемого примера представлен на рис. 2.15.

1 Или башмакосбрасыватели – при ручном торможении.

44

Рис. 2.15. Пример готового плана горочной горловины (верхняя половина)

45

3.КОМПЛЕКСНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫСОТЫ И ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ СПУСКНОЙ ЧАСТИ ГОРКИ

3.1.Выбор расчетных путей горочной горловины

Технические параметры сортировочной горки определяются путемконструктивныхитехнологическихрасчетов, основанных на анализе результатов скатывания расчетных бегунов по расчетному маршруту. При этом рассматриваются два варианта расчетного маршрута – трудный и легкий. Скатывание расчетного бегуна по трудному пути будет соответствовать неблагоприятным условиям, по легкому пути – благоприятным.

За расчетный принимается путь горочной горловины, при скатывании по которому суммарная удельная работа всех сил сопротивления движению имеет максимальное (трудный путь) илиминимальное(легкийпуть) значение. Известно, чтосуммарная удельная работа сил сопротивления определяется по формуле

hсум hосн hск hсв hсн,

(3.1)

где hосн,hск,hсв – средниезначения потери удельной энергии при преодолениисопротивленийдвижению (основного, от стрелочных переводов и кривых, воздушной среды и ветра), м эн. в.; hсн – потеряудельнойэнергииприпреодолениисопротивленияотснега и инея, м эн. в.

В курсовом проекте допускается принимать постоянными

значения величин hсв и hсн. В этом случае расчет производится по формуле

hсум hосн hск .

(3.2)

Следовательно, для определения расчетных путей горочной горловины необходимопомаршрутускатыванияотцепа отВГдо РТ на каждый сортировочный путь рассчитать работу удельных сил сопротивления – основного и от стрелочных переводов и кривых.

Согласно нормам для выполнения расчета горочная горловина делится на расчетные участки в соответствии со схемой, представленной на рис. 3.1.

46

Рис. 3.1. Схема определения границ расчетных участков

Расчет удельных сил сопротивления выполняется по формулам:

				k
				осн		оснli 10 3,
			h		w		(3.3)
				i 1
		k
		ск 0,56n 0,23 vi2 10 3,
	h						(3.4)

i 1

где li – длина i-го расчетного участка (см. рис. 3.1), м; wосн – среднее значение основного удельного сопротивления для лег-

кой категории вагонов, принимаетсяпонормам[4] –1,75 кгс/тс;

– сумма углов поворота кривых, включая стрелочныеуглы,

на расчетном участке, град; n – число стрелочных переводов на расчетном участке; vi – средняя скорость движения вагонов на i-м участке горки (м/с), устанавливается в соответствии с нормами [4] (табл. 3.1).

По развернутому плану каждого пути для всех расчетных участков подготавливаются данные для расчета удельных сил сопротивления. Пример расчета для одного пути (ГБМ) представлен в табл. 3.2.

47

Таблица 3.1

Средняя скорость движения РБ по различным участкам горки

			Средняя скорость движения вагонов, м/с, на горках
Участки горки			с двумя и более ТП на								с одной ТП на					без ТП на
			спускной части								спускной части				спускной части
			ГПМ	ГБМ				ГСМ		ГММ	ГСМ	ГММ				ГММ
От ВГ до I ТП		4,5			4,2			4,0		3,5	4,5		3,5			–
От I ТП до II ТП		6,0			5,5			5,0		4,0	4,5		3,5		3,0
От II ТП до III (пар-
ковой) ТП или до		5,0			5,0			4,0		3,0	4,0		3,0			–
башмакосбрасыва-
теля
От III ТП до		2,0			2,0			2,0		1,4	2,0		1,4		1,4
расчетной точки1
																Таблица 3.2
Пример расчета работы сил сопротивления движению
						(трудный путь)
Номер													Средние потери
	Параметры плана горки и расчетного бегуна												удельной энергии,
расчетного
															тс·м/тс
участка
	l, м		,°				n, шт		v, м/с		wо, кгс/тс		hoсн			hск		hсум
								Путь № 12
1	79,1		14,19				2			4,2	1,75		0,138			0,021		0,159
2	95,01		20,26				1			5,5	1,75		0,166			0,019		0,186
3	237,84		44,46				4			5	1,75		0,416			0,060		0,477
4	68,75		0				0			2	1,75		0,120			0,000		0,120
Итого													0,833			0,101		0,942

Путь с максимальнымзначением величины hсум принимается за трудный, с минимальным значением величины hсум – за легкий.

Для рассматриваемого примера на основании расчетов по форме табл. 3.2 определен трудный путь – № 12, легкий путь – № 35.

На основании табл. 3.2 оценивается качество проекта плана горочнойгорловины:

– производится анализ расчетной длины путей горловины внутри одного и между разными пучками;

1 Положение условной расчетной точки принимается на расстоянии 50 м от конца механизированной парковой тормозной позиции или башмакосбрасывателя.

48

– выполняется расчет коэффициента , характеризующего соотношение суммарной удельной работы сил сопротивления при скатывании отцепа соответственно на легкий (Аmin) и трудный (Amax) путь:

	Amin	.	(3.5)
	Amax

Приближение коэффициента к единице свидетельствует о высоком качестве проекта плана горловины.

3.2. Определение расчетных параметров благоприятных и неблагоприятных условий природной среды

Сортировочная горка проектируется с учетом параметров внешней среды, которые определяют внешние условия скатывания расчетных бегунов. К параметрам внешней среды относятся:

–расчетная зимняя и летняя температура наружного воздуха;

–расчетная скорость встречного и попутного ветра;

–направление (угол обдувания расчетного бегуна) встречногоипопутноговетраотносительнопродольнойосипутейнадвига на вершине горки.

В курсовом проекте расчетная зимняя и летняя температуры определяются по формуле

t = tcp + 0,3 (T – tcp),

(3.6)

где tcp – средняя месячная температура воздуха, °C; Т – температура, максимальная для благоприятных или минимальная для неблагоприятных условий, °С; – нормированное отклонение, принимается для ГПМ – 3,0, для ГБМ и ГСМ – 2,5, для ГММ –

2,0.

tнб = –24 + 0,3·2,5(–40 – (–24)) = –36° – неблагоприятные ус-

ловия;

tб = 18 + 0,3·2,5(36 – 18) = 31,5° – благоприятные условия.

Расчетные параметры ветровых условий приведены в задании на курсовой проект1.

В дипломном проекте расчетные параметры метеорологическихусловийопределяютсяна основанииобработки статисти-

1 Описываемая далее в п. 3.2 методика используется в том случае, когда расчетные параметры благоприятных и неблагоприятных условий природной среды заранее неизвестны, например, при решении задач дипломного проектирования.

49

ческих данных о температуре, скорости и направлении ветра местности расположения станции за период более 15 лет. Необходимые статистические данные на примере метеостанции Новосибирск приведены в прил. Д. Расчетная температура наружного воздуха в этом случае определяется, как средняя за три наиболее холодных месяца [4] для условий:

неблагоприятных:

			1	3
	tнб			(t			j	x t ),	(3.7)
	благоприятных:	3		j 1
					1	3
		tб				tminср ,			(3.8)
				3		j 1

где tj – средняя температура воздуха j-го холодного месяца, °С;

t – нормированное отклонение и среднеквадратическое откло-

нение температуры соответственно1; tminср – средняя минимальная температура воздуха для данного месяца, °С.

Для определения высоты горки расчетная скорость и направление ветра принимаются наиболее неблагоприятные при данных условиях роспуска с учетом влияния порывов ветра. Скорость каждого направления определяется как средняя за три наиболее холодных (расчетных) месяца и рассчитывается по формуле2

3	v	P	v	P		v	P
vв 0,3	1j	1j	2 j	2 j			nj nj	,	(3.9)
		P1j P2 j			Pnj
j 1

где v1j ,v2 j, ,vnj – среднее значение скорости ветра в интервале градаций скорости ветра соответствующего расчетного ме-

сяца; P1j, P2 j, , Pnj — вероятность (повторяемость) ветра соответствующей скорости данного направления.

Для выполнения расчета высоты горки прежде всего определяется направление скатывания вагонов (оси сортировки), пример приведен на рис. 3.2. Направление скатывания принимается по оси спускной части горочной горловины.

1Нормированное отклонение х принимается равным 2,0.

2В курсовом проекте расчетная скорость ветра указана в задании.

50