Выбор типа сортировочного устройства и расчет основных

Параметров.

На современных грузовых станциях для сортировки вагонов применяются:

1) Сортировочные горки повышенной, большой, средней и малой мощности.

2) Вытяжные пути специального профиля, полугорки и стрелочные горловины на уклоне.

3) Вытяжные пути и стрелочные горловины на площадке.

В соответствии с заданием на проектируемой грузовой станции перерабатывается в среднем 300 – 600 вагонов.

Такому перерабатываемому вагонопотоку и 6, 8, 10, 12 путям сортировочного парка соответствует горка малой мощности с механизированной парковой тормозной позицией. Как правило, их проектирует с одним путем надвига и одним спускным путем. Горки малой мощности оборудуются вагонными замедлителями или механизированными башмачными замедлителями и башмаконакладывателями с дистанционным управлением, аппаратурой ГАЦ или электрической централизацией стрелок. Кроме того, на горках малой мощности следует предусмотреть возможность устройства системы АЗСР (автоматическое задание скорости роспуска).

Принимаем к рассмотрению типовую горочную горловину с указанием длин расчетных элементов.

Определение высоты горки и соответствующие этому расчеты являются основой выбора конструктивного решения продольного профиля горки.

Выбор варианта профиля горки производятся на основе сопоставления расчетной высоты горки и конструктивной. Если (по условиям пробега),то могут рассматриваться варианты профиля, образуемые за счет увеличения высоты горки, но не более чем до ; если , то можно механизировать тормозную позицию и повысить горку или запроектировать горку с тормозной позицией также на спускной части, если и при механизации парковой тормозной позиции высота горки оказывается недостаточной.

Расчетная высота горки определяется исходя из условия обеспечения прохода очень плохого бегуна расчетной весовой категорией при неблагоприятных условиях скатывания (встречный ветер, зимние температуры) до расчетной точки трудного пути сортировочного парка.

При определении конструктивной высоты горки необходимо учитывать, что расчет производится по легкому по сопротивлению движению пути с учетом допустимой скорости входа вагона на тормозную позицию. Для расчетов необходимо определить, какой путь сортировочного парка является трудным, а какой – легким по сопротивлению движения.

С этой целью составляется таблица затрат от всех видов сопротивлений.

 

Внимание! В таблицах 2.1(а); 2.1(б); 2.1(в) представлена информация о длинах расчетных элементов, числе стрелочных переводов, сумме углов поворота на стрелках и кривых для типовых горочных горловин на 6, 8, 10 путей сортировочного парка.

Потеря энергетической высоты от основного удельного сопротивления определяется по формуле:

 

() (2.12)

где - расстояние от вершины горки до точки входа вагона на

парковую позицию

- основное удельное сопротивление при скатывании расчетного

бегуна на роликовых подшипниках. (1,75)

 

Внимание! Расчет производится по каждому пути сортировочного парка и

вносится в соответствующую графу таблицы 2.1

Потеря энергетических высот от удельного сопротивления на стрелках и кривых определяется по формуле:

 

() (2.13)

 

где N – число стрелочных переводов;

- суммарное число углов при скатывании вагона от вершины

горки до парковой позиции;

- средняя скорость скатывания вагонов (в расчетах принимаем

3 м/с)

 

 

Внимание! Расчет производится по каждому пути сортировочного парка и

вносится в соответствующую графу таблицы 2.1

Удельное сопротивление движению вагона от воздушной среды и ветра определяется по формуле:

 

(), (2.14)

 

где - коэффициент воздушного сопротивления одиночных вагонов

или первого вагона в отцепе (в расчетах принимается 1,41);

S – площадь поперечного сечения вагона равная 9,7 ;

- результативная скорость отцепа и ветра;

- расчетная температура наружного воздуха; принимается 16-20°

g – вес вагона; в расчетах принимается 22 – 24 т

 

В курсовом проекте значения величины результативной скорости принимаются

 

м/с; м/сек.

 

Внимание! Определяем удельное сопротивление движению вагона от

воздушной среды и ветра по скоростям и для 6,8

путей сортировочного парка.

 

 

Определив значения и , находим потерю энергетической высоты от удельного сопротивления среды и ветра.

 

 

Внимание! Если в сортировочном парке 10 путей, то расчет

удельного сопротивления движению среды и ветра

производится в следующей последовательности.

 

 

 

Определяем потерю энергетической высоты от удельного сопротивления среды и ветра.

 

Внимание! Для 6,8 путей сортировочного парка ведется по формуле

 

(2.15)

 

Для 10 путей сортировочного парка расчет ведется по формуле

 

(2.15)

 

Расчет производится по всем путям сортировочного парка и заносится в соответствующую графу таблицы 2.1.

 

 

Внимание! Суммируем по каждому пути все затраты энергетических

высот в предпоследней графе таблицы 2.1.

 

.

 

Анализируем потери энергетических высот: где они наименьшие, то соответствующий путь сортировочного парка будет легкий, а где наибольшие, то путь будет трудный.

 

Определяем конструктивную высоту горки по формуле:

(2.16)

 

где - затраченная энергетическая высота от основного удельного

сопротивления на стрелочных переводах и кривых;

- мощность парковой тормозной позиции;

- профильная высота от точки входа вагона на ПТП;

- начальная энергетическая высота на вершине горки.

, (2.17)

где - начальная скорость роспуска составов;

g – ускорение силы тяжести с учетом момента инерции вращающих

масс.

(2.18)

где g – ускорения свободного падения;

- вес вагона тяжелой весовой категории;

n – число осей вагонов.

 

Определяем g и затем

Затраченная энергетическая высота от основного удельного сопротивления на стрелочных переводах и кривых определяется по формуле

 

 

(2.19)

 

где - потеря энергетической высоты от основного удельного

сопротивления;

- потеря энергетической высоты от удельного сопротивления

на стрелках и кривых.

 

Произведем расчет по легкому по сопротивлению движению пути для хорошего бегуна весом 80 т, и основным удельным сопротивлением 1,25 Н/кН.

 

 

(Н/кН)

- берется из таблицы по легкому пути.

 

Определяем подставляя значения и в формулу 2.19.

 

Профильная высота от точки входа вагона на ПТП определяется по формуле:

 

 

 

 

(2.20)

 

где - длина участка парковой тормозной позиции от точки входа

вагона на первый замедлитель до конца ПТП и от конца

ПТП до расчетной точки;

- уклоны парковой тормозной позиции и на путях

сортировочного парка; принимаются 1,5 и 0,6.

 

Производим расчет.

Мощность парковой тормозной позиции составит:

 

 

Выполнив все расчеты по определению , подставляем найденные величины в формулу 2.16 и определяем (конструктивную высоту горки).

 

Производим сравнение величин и , подводим итог по проектированию профиля горки малой мощности.