Железнодорожные станции и узлы

 

T_в – длина от горба до точки перелома скоростного участка, м.

Тангенс вертикальной кривой Т_в определяем по формуле:

 

Т_в = (R_в*∆i)/2000,                                     (37)

 

где R_в – радиус вертикальной кривой, принимаем 600 м;

∆i – алгебраическая разность смежных уклонов, ‰.

∆i = 12 – (-25) = 37 ‰;

Т_в = (600*37)/2000 = 11,1 м.

i_ск = (1000*1,35 - 0,8*50 – 1,5*68 – 7*53)/(37 – 11,1) = 32 ‰.

Профиль спускной части  горки представлен в приложении В.

5.4 Расчет мощности тормозных позиций

 

Общая мощность тормозных  средств на горке определяем по формуле:

 

Н_о = Н_г + h_о– (ω_ох*L_p + 6,5*∑α + 20*n)*10־³,                 (38)

 

где Н_г, L_р – высота и длина участка от расчетной вершины горки до конца

арковой тормозной позиции  наиболее легкого пути, м;

h_о – энергетическая высота, соответствующая скорости надвига состава на

горку;

 

h_о = V_ох/(2*g);                                       (39)

h_о = 1,4/(2*9,6) = 0,1 м.

 

ω_ох – основное удельное сопротивление движению очень хорошего

бегуна, принимаем по приложению Б методического указания

равным 0,5н/кн;

∑α – сумма стрелочных углов поворота кривых участков пути по

маршруту следования очень хорошего бегуна, град;

n – число стрелочных переводов на участке;

 

Н_о = 1,35 + 0,1 – (0,5*208 + 6,5*19,895 + 20*3)*10־³ = 1,16 м.

Общее число замедлителей определяется по формуле:

 

m_оз = Н_о/h_з,                                         (40)

 

где h_з – энергетическая высота поглощаемая вагонным замедлителем. В

данном курсовом проекте  принимаем замедлители тапа ЦНИИ-3В  с 

поглощаемой энергетической высотой 0,25 м;

 

m_оз = 1,16/0,25 = 4,63 ≈ 5 замедлителей.

Величина мощности пучковой тормозной позиции определяется по формуле:

 

h_т = Н_о-h_т(пр),                                         (41)

 

где h_т(пр) – мощность парковой тормозной позиции, принимается

равной 0,35 м.

 

h_т = 1,16-0,35 = 0,81 м.

 

Количество парковых замедлителей: m_пз = 0,35/0,25 = 1,4 ≈ 2 замедлителя;

Количество замедлителей на пучке: m_пучз = 5 – 2 = 3 замедлителя.

5.5 Графическая проверка горки

 

Профиль горки и размещение на ней тормозных средств проверяются  анализом кривых скорости и времени  хода плохого и хорошего бегунов  при неблагоприятных условиях скатывания. Кривые скорости строятся на основе кривых энерговысот. Для решения задачи надо построить кривые энергетических высот:

-плохого бегуна, следующего  на трудный путь при неблагоприятных  условиях скатывания;

-хорошего бегуна, следующего  на путь, соседний с трудным,  при неблагоприятных условиях скатывания без торможения;

-хорошего бегуна, следующего  на путь, соседний с трудным,  при неблагоприятных условиях  скатывания с частичным торможением;

- очень хорошего бегуна, следующего на легкий путь  при благоприятных условиях без торможения;

- очень хорошего бегуна, следующего на легкий путь  при благоприятных условиях с  полным торможением.

Последние 2 кривые необходимы для проверки максимальной скорости входа на тормозные позиции и  достаточной мощности тормозных позиций.

Кривые энергетических высот  строятся (в масштабах: горизонтальный 1см=10 м пути, вертикальный 1см=0,20м энергетической высоты) в такой последовательности: вычерчивается развернутый план трудного, соседнего с трудным и легкого путей в соответствии с масштабным планом головы сортировочного парка. Отступая 60-70 мм от пана легкого пути, проводится горизонтальная линия М`N`. Вниз от точки М` откладывается отрезок, соответствующий максимальной скорости надвига, равной 1,4 м/с. Полученная точка А обозначает вершину горки. Отложив вверх от неё отрезок, соответствующий минимальной расчетной скорости надвига, равной 1 м/с, проводится линия MN, параллельная M`N`. Вниз от точки откладывается отрезок H_Г в м. И через точку К проводится линия KL параллельная линии MN.

По проектным отметкам между точками A и L наносится лини профиля спускной части горки.

Вверх по линии M`N` по перпендикулярам откладываются в масштабе нарастающим итогом энергетические высоты, эквивалентные удельным работам отцепов на преодоление сопротивлений стрелок и кривых в пределах участков от вершины горки до расчетных точек трудного и легкого путей. Точки высот соединяются и получаются три ломанные линии, характеризующие удельную работу сил сопротивлений на стрелках и кривых.

Сопротивление от стрелок  и кривых определяется по формуле:

 

h_стр = (20*n + 9*∑α_стр)*10־³,                            (42)

h_кр = 10־³*9*∑α_кр.                                       (43)

 

Вниз от линии M`N` строится линия энергетических высот, теряемых на преодоление сопротивлений основного удельного и от среды и ветра очень хорошим бегуном при благоприятных условиях скатывания. Такая же линия, но для плохого и хорошего бегунов, скатывающихся в неблагоприятных зимних условиях, строится вниз от линии MN, начиная с точки М. При этом дополнительное удельное сопротивление среды и ветра предполагается постоянным на всем пути следования отцепов и рассчитывается по средней скорости скатывания.

Линия энергетических высот, теряемых на преодоление удельного  сопротивления среды и ветра, для хорошего бегуна строится отдельно.

Для очень хорошего бегуна ω_о принимается равным 0,5, а ω_ср принимается равным 0. Для хорошего бегуна все данные берутся из таблицы 8.

 

Таблица 8 - Основные параметры  сопротивления воздушной среды  хорошего бегуна

Месяц	Направление ветра	β	Vв	Vср	Vр	α	Cx	ωср	ω0	ω0+ωср
январь	С	78	2,8	3	4,51	37,39	1,52	0,4341	0,85	1,2841
	СВ	33	3,3		6,04	17,31	1,79	0,9169		1,7669
	В	12	3,1		6,07	6,1	1,56	0,8071		1,6571
	ЮВ	57	3,4		5,63	30,43	1,76	0,7833		1,6333
	Ю	102	5,6		5,78	71,37	0,41	0,1923		1,0423
	ЮЗ	147	5		2,97	29,95	1,76	0,218		1,068
	З	192	2,8		0,64	-65,45	0,58	0,0033		0,8533
	СЗ	237	2,4		2,63	-49,93	1,11	0,1078		0,9578

 

Для плохого бегуна данные берутся из таблицы 6.

У расчетной точки  энергетическая высота, потерянная от преодоления основного удельного и дополнительного сопротивлений:

 

H_ω0+ωср=L*( ω₀+ω_ср)/1000                                        (44)

 

Для построения суммарных  кривых энергетических высот, потерянных отцепами от преодоления всех сил  сопротивлений, надо геометрически сложить соответствующие ординаты уже построенных линий.

Кривые скорости строятся для плохого бегуна, скатывающегося на трудный путь, и хорошего бегуна, скатывающегося на путь, соседний с  трудным, при неблагоприятных условиях  с частичным торможением.  Масштаб скорости: 1см=1м/с.

Скорость отцепа можно определить в любой точке горки, как ординату между соответствующей суммарной кривой энергетических высот и линией профиля по формуле:

 

V = (2*g*h_v)½,                                              (45)

 

где h_v – остаточная энергетическая высота;

g’ – ускорение силы тяжести с учетом вращающихся масс вагона,

принимаем 9,5 м/с². Все  данные расчетов занесены  таблицы 9 и 10.

 

Таблица 9 - Скорость плохого  бегуна    Таблица 10 -  Скорость хорошего бегуна

V	hv
1,6712	0,147
2,7081	0,386
3,517	0,651
4,0045	0,844
4,014	0,848
3,964	0,827
3,9711	0,83
4,014	0,848
4,054	0,865
3,952	0,822
3,7623	0,745
3,6313	0,694
3,4267	0,618
3,2356	0,551
3,0419	0,487
2,8249	0,42
2,5714	0,348
2,2858	0,275
2,0258	0,216
1,7866	0,168
1,5716	0,13

V	hv
1,8596	0,182
2,911	0,446
3,785	0,754
3,7522	0,741
4,3107	0,978
4,4023	1,02
4,4452	1,04
3,3904	0,605
2,6153	0,36
2,6044	0,357
2,4811	0,324
2,3433	0,289
2,2481	0,266
2,0722	0,226
2,0258	0,216
2,0022	0,211
1,905	0,191
1,7544	0,162
1,5897	0,133
1,5037	0,119
1,3784	0,1

                                        

 
Начальная скорость хорошего бегуна – 1м/с.  

По данным таблиц 9 и 10 строим кривые скорости.

Значения скоростей  определяют через каждые 10 м пути. Полученные значения h переносятся на вспомогательный график и определяются значения V, откладываемые в масштабе на основном чертеже. После соединения полученных точек прямыми образуется кривая скорости.

 

При анализе кривых энергетических высот и кривых скоростей, можно сделать следующие выводы:

1. При полном торможении скорость входа очень хорошего бегуна на первую тормозную позицию V_вх = 4,95 м/с, на вторую тормозную позицию         V_вх = 3 м/с.
2. При частичном торможении скорость входа хорошего бегуна на первую тормозную позицию V_вх = 4,6 м/с; на вторую тормозную позицию V_вх = 1,5 м/с.
3. Максимальная скорость плохого бегуна при неблагоприятных условиях не превышает 4,1 м/с.
4. Скорость подхода хорошего бегуна к расчетной точке не превышает допустимой скорости соударений 1,4 м/с.
5. Плохой бегун при самых неблагоприятных условиях доходит до расчетной точки.