Проектирование и расчет параметров сортировочной станции

 

4+9+1=14 (путей)

2.4 Определение полезной  длины путей на ПСС

2.4.1 Определение полезной  длины в парке «П»

 

В парке «П» полезная длина  путей определена в пункте 1.6.1 и  составляет 1250 м.

2.4.2 Определение полезной  длины в парке «В»

 

Полезная длина путей  в парке  «В» определена в пункте 1.6.2  и составляет 671 метр.

2.4.3 Определение полезной длины путей парка «СО»

 

В сортировочно – отправочном парке длина специализированных путей увеличивается на 10%.

а) длинные пути:

 

,

(34)

где - полезная длина приемо – отправочных путей, из пункта 1.6.1 и она составляет 1250 м.

 

По формуле (34) определяем полезная длина приемо – отправочных  путей:

 

=1375 (м)

 

 

б) короткие пути:

 

,

(35)

где – полезная  длина приемо – отправочных путей, из пункта 1.6.2 и она составляет 671 метр.

 

Полезная длина приемо – отправочных путей на коротких путях находиться по формуле (35):

 

*671=739 (м)

2.4.4 Определение полезной длины вытяжных путей

 

Длина вытяжных путей принимается  в зависимости от максимальной длины  маневрового состава с учетом длины локомотива, но не менее 350 м.  и определяется по формуле:

 

.,

(36)

где – длина вагона,14м;

  – число вагонов, 32;

  – длина локомотива, 17м;

  – допуск на установку состава в границах предельных столбиков.

 

Длину вытяжных путей определяем по формуле (36):

 

14*32+17+10=475 (м)

2.5 Проектирование  горки малой мощности

2.5.1 Проектирование  и расчет надвижной части горки

 

Надвижная часть считается  от предельного перевода предгорочной горловины парка приема до вершины  горки и ее длина должна быть, как правило, 150 м. в трудных условиях при реконструкции горок разрешается уменьшить это расстояние до 80 м. для облегчения расцепки вагонов и остановки их при прекращении роспуска перед горбом горки делается подъем не менее 8‰ на расстоянии не менее 50 м.

В целях повышения эффективности  роспуска составов с переменной скоростью  и при наличии благоприятных  местных условий этот подъем предшествующий участок тогда располагается  на площадке длиной около 350 м и перед противоуклоном.

Необходимое требование, предъявляемое  к профилю надвижной части  – это обеспечение трогания с  места полновесного состава из большегрузных  вагонов горочным локомотивом при  нахождении первого вагона перед  вершиной горки.

Рис.4 – Профиль надвижной части горки

,

(37)где  – сила тяги локомотива ТЭМ – 2 при трогании состава с места, принимаем – 35400 кгс;

 – масса маневрового  локомотива ТЭМ – 2 – 120 т;

 – расчетная масса  состава на участке, если состав делится на две части, то принимаем -;

 – средний уклон на длине состава, остановившегося перед вершиной горки, ‰;

 – дополнительное  среднее удельное сопротивление  от кривых, н/кн;

 – дополнительное среднее удельное сопротивление от стрелок, н/кн;

 –  удельное сопротивление при трогании с места, н/кн.

 

Удельное сопротивление  при трогании с места определяется по формуле:

 

,

(39)

 

где = , (40)  – сопротивление вагонов на подшипниках скольжения, н/кн;

  – доля таких вагонов в составе, равно 50%;

=, (41) – сопротивление вагонов на подшипниках качения, н/кн;

 – доля  вагонов с роликовыми подшипниками  в составе, равно 50%;

          – средняя нагрузка от оси на рельс, т.

Средняя нагрузка от оси  на рельс определяется по формуле:

 

,

(42)

 

где – вес вагонов брутто;

  – число осей.

 

Дополнительные сопротивления на стрелках и кривых надвижной части определяем по формулам:

 

,

(43) ,

(44)

где – длина состава, м;

  – количество стрелочных переводов;

- сумма углов поворота на участке , град.

 

Длину состава определяем по формуле:

 

* * ,

(45)

 

где – количество вагонов в составе груженого поезда;

- средняя длина  вагона.

 

По формуле (45) определяем длину состава:

 

*76*14=532 (м);

 

По формулам (43), (44) находим  дополнительные сопротивления на стрелках и кривых надвижной части:

 

0;

0;

 

По формуле (42) определяем среднюю нагрузку от оси на рельс:

 

=19,5 (т);

 

По формулам (40) ,(41) находим сопротивление вагонов на подшипниках скольжения и подшипниках качения:

 

= (н/кн);

= =5,36 (н/кн);

 

По формуле (39) определяем удельное сопротивление при трогании с места:

 

5,36*0,5+1,1*0,5=3,23 (н/кн);

 

По формуле  (38) находим средний уклон на длине состава, остановившегося перед вершиной горки:

 

0,72‰;

=11,47.

2.5.2 Расчет высоты  горки

 

Высотой горки считается разность отметок от вершины горки до расчетной точки самого трудного, по суммарному сопротивлению пути.

 

,

(46)

 

где – максимальное удельное сопротивление скатыванию плохого бегуна по трудному пути;

  – скорость  роспуска (равна скорости надвига) и зависит от величины противоуклона;

-  ускорение силы тяжести с учетом влияния вращающихся частей вагона,.

Для определения высоты горки  сначала определим влияние окружающей среды на движение вагона по спускной части горки, затем потери энерго высоты.

2.5.2.1 Расчет параметров  сопротивления воздушной среды

 

Основное удельное сопротивления  расчетных бегунов определяется в зависимости от расчетной  суточной температуры.

 

,

(47)

 

где – средняя годовая температура воздуха, полученная из многолетних наблюдений по данным местных метеостанций.

 

Дополнительное удельное сопротивления от воздушной среды и ветра (Н/кН) для одиночных вагонов определяется по формуле:

 

 

(48)

 

где – коэффициент  обтекаемости одиночных вагонов или первого вагона в отцепе, зависит от рода вагонов угла между векторами скорости и направления движения отцепа, коэффициент принимается по таблице 4.2 методического указания 38;

– площадь поперечного сечения (мидель) одиночного вагонов отцепа коэффициент принимается по таблице 4.2 методического указания 38;

– расчетная температура воздуха, C°;

 масса плохого  бегуна, она равна 50 т так как средняя масса вагона более 70 т;

относительная скорость отцепа с учетом направления ветра, м/с.

 

Относительная скорость отцепа с учетом направления ветра определяется по формуле:

 

,

(49)

  = ,

(50)

 

Если скорость полученного ветра выше скорости отцепа то    принимается со знаком (-).

 

,

(51)

где – средняя скорости движения отцепа по спускной части горки, для горки малой мощности принимаем 3м/с

скорость ветра  в данном направлении м/с;

-угол между направлением  ветра и осью участка пути  по которому движутся отцеп.

При 

= ,

(52)

 

Расчет параметров сопротивления  воздушной среды приведен в таблице 14. Данные для определения угла между  направлением ветра и осью участка  пути, по которому движется отцеп, определим из рисунка 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  СЗ                        С                       СВ

 

                                                                                                                                                            

                       

                                         

                                          

 

                          

 

Рис. 5 - «Роза ветров» для района проектирования горки малой мощности

 

Таблица14 – Расчет параметров сопротивления воздушной среды

Месяц	Направление ветра										Примечание
Январь	СВ  В  ЮВ  Ю	65 20 25 70	3,3 3,1 3,4 5,6	3 3 3 3	5,3 6,1 6,4 7,2	1 10 12,5 1	0,92 1,64 1,64 0,29	0,36 0,84 0,93 0,2	3,6 3,6 3,6 3,6	3,96 4,44 4,53 3,8	4,53

 

По формулам (49) и (50) находим относительную скорость отцепа с учетом направления ветра:

 

= 28,21 (м/с);

(СВ) = = 5,3 (м/с);

 

Аналогичный расчет выполним для южного (Ю) направления ветра.

По формуле (51) определяем угол :

 

= 1;

 

Аналогичный расчет выполним для южного (Ю) направления ветра.

По формуле (47) определяем основное удельное сопротивления расчетных бегунов:

 

= - 22,56;

По формуле (48) находим  дополнительное удельное сопротивления от воздушной среды и ветра, аналогичный расчет выполним для южного, направления ветра:

 

= 0,36;

 

Аналогичный расчет выполним для восточного (В), юго-восточного (ЮВ), и южного (Ю) направления ветров.

 

По формуле (52) определяем  относительную скорость отцепа с учетом направления ветра:

 

(В) = 3,1+3=6,1 (м/с);

 

Аналогичный расчет выполним для юго-восточного (ЮВ) направления  ветра.

(В) = =10;

 

Аналогичный расчет выполним для юго- восточного (ЮВ) направления  ветра.

= 0,84;

(ЮВ) = 3,4+3=6,4 (м/с);

(ЮВ) = =12,5;

= 0,93;

= 51,78 (м/с);

(Ю) = = 7,2 (м/с);

= 1;

= 0,2;

 

 

2.5.2.2 Расчет потерь  энерговысоты

Для симметричных  горловин парков расчет можно выполнить только для половины путей парка.

Расчет потерь энерговысоты приведен в таблице 11.

 

Таблица 11 – Расчет   потерь энорговысоты

№ пути	, м	Количество стрелочных переводов	Угол поворота			Энерговысота				Примечание
			На стрелочных переводах	На кривых	Всего		0,02*n	0,009*	h, m
1	299	3	28,35	15,04	43,59	1,35	0,06	0,392	1,8	=1,97   =1,68
2	291	4	37,8	15,05	52,84	1,32	0,08	0,476	1,9
3	302	4	37,8	11,43	49,23	1,37	0,08	0,443	1,9
4	283	4	37,8	6,22	44,02	1,28	0,08	0,396	1,76
5	332	4	37,8	5,77	43,57	1,5	0,08	0,392	1,97
6	263	4	37,8	7,72	45,52	1,19	0,08	0,410	1,68
7	276	4	37,8	17,18	54,98	1,25	0,08	0,495	1,83