Разработка технологии работы промышленной сортировочной станции и расчет основных её параметров

∑m = mм + mр + 1 = 4 + 2 + 1 = 7 путей.

   Число путей  в выставочном парке определяем  по формуле:

mв = (Kз*nг*tз)/1440,

где Кз – коэффициент  запаса пропускной способности, принимаем 1,15;

       nг – среднесуточное число поездов с готовой продукцией;

   Продолжительность  занятия выставочных путей поездом  с готовой продукцией определяем  по формуле:

tз = tпр + tоп + tвыв + tож,

где tпр – время приема поезда или подачи, принимаем 5мин;

       tоп – время на выполнение технологических операций по приему поезда и подготовки его для расформирования, принимаем 1 мин. на вагон;

       tвыв – время хода состава на надвижной путь для расформирования, принимаем 5 мин;

       tож – время простоя вагонов в ожидании расформирования-ормирования предыдущего состава, принимаем 30 мин.

tз = 5 + 44 + 5 + 30 = 84 мин.

mв = (1,15*9*84)/1440 = 0,6 ≈ 1 путь.

 

6.2. Расчет числа путей в сортировочном парке.

 

   Число основных  сортировочных путей, специализированных для формирования поездов на общую сеть железных дорог, устанавливают по числу назначений плана формирования из условия съёма с одного пути не менее 50 вагонов и не более 150 вагонов в сутки. Число путей в парке СО1 определяем по формуле:

mсо1 = mг/(50 ÷ 150),

где mсо1 – число путей в парке СО1;

       mг – маршруты с готовой продукцией;

mсо1 = 385/70 = 5,5 ≈ 6 путей.

   Число путей,  используемых для накопления  вагонов по грузовым станциям, устанавливаем из условия специализации. Число вагонов данного назначения в среднем в сутки, при котором выделяется специализированный путь, принимаем по таблице 3.1 методического указания.

   Число путей  парка СО2 определяем по формуле:

mсо2 = mp/(60 ÷ 75),

где mр – среднесуточное число разборочных поездов;

mсо2 = 297/60 = 4,95 ≈ 5 путей.

   Общее число  путей в сортировочном парке  определяется по формуле:

∑mсо = mсо1 + mсо2 + 1.

∑mсо = 6 + 5 + 1 = 12 путей.

   Схема станции  представлена в приложении 2.

 

7. Расчет и проектирование  горки малой мощности.

 

7.1. Расчет надвижной части горки в плане и профили.

 

   Надвижная часть  считается от предельного столбика  последнего стрелочного перевода  предгорочной горловины парка  приема до вершины горки и её длина должна быть 150 м. Для облегчения расцепки вагонов и остановки их при прекращении роспуска перед горбом горки делается подъём 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 подъём можно проектировать 12-16‰ на протяжении 100-150 м, причем предшествующий участок тогда располагается на площадке длиной около 350 м перед противоуклоном.

   В данном курсовом  проекте принимаем подъём перед вершиной горки равным 12 ‰ на расстоянии 150 м.

   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.2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2. Профиль надвижной  части горки.

Fктр/(P + Q) ≥ iср + ωкр + ωстр + ωтр,

где Fктр – сила тяги локомотива при трогании состава с места, н;

       Р  – масса маневрового локомотива, кн;

       Q – расчетная масса состава на у частке, кн;

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

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

       ωстр - дополнительное среднее удельное сопротивление от стрелок, н/кн;

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

   Удельное сопротивление  при трогании с места определяется по формуле:

ωтр = 28/(q0 + 7),

где q0 – средняя нагрузка от оси на рельс.

ωтр = 28/(19,75 + 7) = 1,047 н/кн.

   Дополнительное  среднее удельное сопротивление от кривых и стрелок определяем по формулам:

ωстр = 20*n/Lc,

ωкр = 9*∑α/Lc,

где Lc – длина состава, м;

       n – количество стрелочных переводов;

       ∑α – сумма углов поворота на участке Lc, град.

iср = (12*150 + 0*304,5 + 200*(-1))/406 = 3,94 ‰.

ωстр = 20*2/406 = 0,099 н/кн.

ωкр = 9*3*9,46/406 = 0,63 н/кн.

35400/(120 + 3691) ≥ 3,94 + 0,099 + 0,63 + 1,047

9,29 ≥ 5,716.

 

7.2. Определение трудного и легкого пути в сортировочном парке и расчет           

       высоты  горки.

   Основное удельное сопротивление определяется в зависимости от расчетной суточной температуры:

t = tcp – 11,

где tср – средняя месячная температура воздуха, -20 С°;

t = -20 – 11 = -31 °С.

   Дополнительное  удельное сопротивление воздушной среды для одиночных вагонов по формуле:

ωср = (17,8*Сх*S)/((273 – t)*q)*V²р,

где Сх – коэффициент  обтекаемости одиночных вагонов  или первого вагона в отцепе, принимаем  по таблице 4.2 методического указания в зависимости от рода вагона и  угла α между результирующим вектором относительной скорости и направления отцепа;

       S – площадь поперечного сечения одиночного вагона в отцепе, м²;

       q – масса вагона, принимаем 40 т;

       t – расчетная температура воздуха, С°;

       Vр – относительная скорость отцепа с учетом направления ветра, м/с;

   Относительная  скорость отцепа Vр и угол α определяем по формулам:

Vр = Vср + Vв,

α = β/2,

где Vср – средняя скорость движения отцепа на участке спускной части горки, принимаем 3 м/с;

       Vв – скорость ветра, м/с;

       β  – угол между направлением ветра и осью участка пути, по которому движется отцеп.

   Расчет сопротивления воздушной среды сводим в таблицу 4.

 

Таблица 4. Основные параметры  сопротивления воздушной среды.

 

Месяц	направл. ветра	β	Vв	Vср	Vр	α	Cx	ωср	ω0	ω0+ωср
январь	С	71	2,8		5,8	35,5	1,38	0,83		4,49
	СВ	26	3,3		6,3	13	1,514	1,07		4,73
	В	19	3,1	3	6,1	9,5	1,46	2,33	3,66	5,99
	ЮВ	64	3,4		6,4	32	1,514	1,1		4,76
	Ю	109	5,6		8,6	54,5	0,763	1,04		4,7

   Суммарная удельная  работа сил сопротивления, действующих на вагон при прохождении им расстояния от вершины горки до расчетной точки, зависит от длины пути, количества стрелочных переводов и числа кривых.

   Сортировочный  путь с минимальной суммарной  удельной работой всех сил  сопротивления называется легким, и с наибольшей суммарной удельной работой сил сопротивления – трудный.

   Удельная работа  сил сопротивления, преодолеваемых  плохим бегуном при неблагоприятных  условиях скатывания, рассчитывается  по каждому пути сортировочного  парка. Результаты расчетов представлены в таблице 5.

 

Таблица 5. Расчет потерь энерговысоты.

 

N пути	Lр	число стр. на пути	угол поворота, град.			энерговысота на сопративление
			на стр, αс	на кривых,αк	всего, ∑α	Lр(ω0+ωср)/1000	0,02*n	0,009*∑α	hω
6	252	4	18,9	17,18	36,08	0,93	0,08	0,325	1,34
5	252	4	18,9	7,72	26,62	0,93	0,08	0,24	1,25
4	252	4	18,9	5,25	24,15	0,93	0,08	0,22	1,23
3	252	4	18,9	15,22	34,12	0,93	0,08	0,31	1,32
2	225	3	14,175	10,5	24,675	0,83	0,06	0,22	1,11
1	225	3	14,175	19,95	34,125	0,83	0,06	0,31	1,2

   По результатам расчетов таблицы 5 получили:

1. трудный путь – 6-й путь;
2. путь соседний с трудным – 5-й путь;
3. легкий путь – 2-й путь.  

 

   Расчетная высота  горки – это разность отметок  её вершины и расчетной точки  трудного по сопротивлению пути подгорочного парка.

   Расчет высоте  горки ведем с учетом обеспечения прохода плохого бегуна при самых неблагоприятных условиях скатывания до расчетной точки трудного пути сортировочного парка. Расстояние до расчетной точки принимаем 50 м.

   Высота горки определяется по формуле:

Hг = 10־³*[Lp*(ω0 + ωср) + 9*∑α + 20*n] – V0²/(2*g’),

где Lр – расстояние от вершины горки до расчетной точки трудного по сопротивлению пути;

        ωср – сопротивление воздушной среды и ветра плохого бегуна, н/кн;

        ∑α – сумма углов поворота на пути следования отцепа по трудному участку до расчетной точки, включая углы поворота стрелочных переводных кривых, град;

         n – число стрелочных переводов по пути следования отцепа на трудный по сопротивлению путь;

         V0 – скорость надвига состава на горку, принимаем 1 м/с;

         g’ – ускорение силы тяжести с учетом вращающихся масс вагона, принимаем 9,5 м/с².

Hг = 10־³*[252*(3,6 + 0,027) + 9*36,08 + 20*4] – 1²/(2*9,5) = 1,28 м.

 

7.3. Расчет спускной  части горки в плане и профили.

   Расчетную длину  спускной части горок разбивают  на четыре расчетных участка  продольного профиля: скоростной, тормозной позиции, стрелочной  зоны и сортировочных путей  подгорочного парка. 

   Уклон скоростного  участка iск определяем в зависимости от расчетной высоты горки Hг по формуле:

iск = (1000* Hг – iс*lрт – iз*lз – iт*lт)/(lск – Tв),

где iс – уклон участка от расчетной точки до предельного столбика, принимаем 0,8 ‰;

        iз – уклон участка стрелочной зоне, принимаем 1,5 ‰;

        iт – уклон участка тормозной позиции, принимаем 7 ‰;

        lрт – длина участка от расчетной точки до предельного столбика, 50 м;

        lз – длина участка стрелочной зоны, 120,76 м;

        lт – длина участка тормозной позиции, 44,5 м;

        lск – длина скоростного участка, м;

lск = Lp – lрт – lз – lт = 252 – 50 – 120,76 – 44,5 = 36,74 м.

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