4.Проектирование сортировочной горки.

Типы сортировочных горок:

— горка малой мощности (ГММ) проектируется при суточном объеме переработки 250-1500 вагонов и числе путей в сортировочном парке 4-16;

— горка средней мощности (ГСМ) проектируется при переработке за сутки 1500-3500 вагонов, число путей сортировочного парка 17-29;

— горка большой мощности (ГБМ) проектируется при суточной переработке 3500-5500 вагонов, путей в сортировочном парке 30-40;

— горка повышенной мощности (ГПМ) проектируется при суточной переработке более 5000 вагонов, путей в сортировочном парке более 40.

Расчет высоты сортировочной горки.

Высота сортировочной горки определяется как сумма расчетных профильных высот элементов продольного профиля и проверяется по условию обеспечения пробега вагонов расчетной весовой категории при неблагоприятных условиях работы горки от вершины горки (ВГ) до расчетной точки (РТ). Расчетная точка принимается на расчетном трудном сортировочном пути на расстоянии 50 м от выходного конца парковой тормозной позиции (lll ТП), которая располагается на закрестованной кривой не менее 15 м (длина вагона) от предельного столбика последнего стрелочного перевода или на прямом пути за этой кривой. Парковые замедлители располагают по возможности в створе (одной или несколькими группами).

За расчетный трудный сортировочный путь принимается тот путь, на котором по маршруту скатывания суммарная удельная работа сил сопротивления движения имеет наибольшее значение.

Высота горки рассчитывается из условия скатывания плохого отцепа в плохих условиях на расчетный, трудный по сопротивлению сортировочный путь, Высота горки определяется по формуле:

Н_г=10^-3(1,75(w₀^пб+w_ср.в^пб)L_р+w_си^пбL_р+1,75(0,23+0,56n_стр)V_ср²)-V₀²/2q_пб , где

w₀^пб - основное удельное сопротивление от трения в буксах, бандажа от рельс, 2,42 кгс/тс;

w_ср.в^пб - удельное сопротивление движению вагонов от воздушной Среды и ветра, кгс/тс;

L_р - расчетная длина от вершины горки до расчетной точки;

w_си^пб - удельное сопротивление движению вагонов от снега и инея, кгс/тс;

 - сумма углов поворота (кривых и стрелочных переводов) на участке;

n_стр - число стрелочных переводов на соответствующем участке;

V₀ - начальная скорость роспуска вагонов, м/с;

q_пб - ускорение свободного падения с учетом инерции вращающихся частей вагона, м/с².

w_си^пб=0,2+(0,4-0,2)/10*3=0,26 кгс/тс

w_си^хб=0,1+(0,2-0,1)/10*3=0,13 кгс/тс

С_х^пб=1,46+(1,64-1,46)/10*2=1,496

z^пб=17,8С_х^пбS^пб/(273+t)q_бр^пб=17,8*1,496*9,7/(273-23)*40=0,02582

w_ср.в^пб=z^пб(V_ср+V_{вет.встр})²=0,02582(4,18+6,5)²=2,95

С_х^хб=С_х^охб=1,68+(1,83-1,68)/10*2=1,71

z^хб=17,8С_х^хбS^хб/(273+t)q_бр^хб=17,8*1,71*8,5/(273-23)*70=0,01478

z^охб=17,8С_х^охбS^охб/(273+t)q_бр^охб=17,8*1,71*8,5/(273+22)*85=0,01032

1) 1,75(0,23*9,46+0,56*2)*4,2²=101,747

2) 1,75(0,23*18,56+0,56*1)*5,5²=255,625

3) 1,75(0,23*35,89+0,56*4)*5²=459,143

4) 1,75*0,23*16,18*2²=26,05

Н_г=10^-3(1,75(2,42+2,95)409,38+0,26*409,38+842,565))-1,7/9,4= 4,489 метра.

Расчет продольного профиля горки.

Продольный профиль горки состоит из двух частей: надвижная часть и спускная.

Расчет продольного профиля надвижной части горки.

Продольный профиль надвижной части горки рассчитывается из условия трогания с места полного состава, если первый вагон остановился у вершины горки.

i_н^ср=F_к^тр/(Q+Р)-(w_тр+w_кс+w₀) , где

F_к^тр - касательная сила при трогании, принимаем 39600 кг;

Р - вес поезда, принимаем 126 т.

Q=m_с(q_бр⁴Y⁴+q_бр⁸Y⁸)

Принимаем q_бр⁴=90 т. Y⁴=0,97 q_бр⁸=165 т. Y⁸=0,03

w_тр=28/(q₀⁴+7)Y⁴+28/(q₀⁸+7)Y⁸

q₀⁴=q_бр⁴/4 q₀⁸=q_бр⁸/8

w_кс=(1,75(0,23+0,56n_стр)V_н²)/l_сост

i_н=i_н^срl_сост/l_над

=6,33*8+6,33=56,97

w_кс=(1,75(0,23*56,97+0,56*8)*2,5)/795=0,24 кгс/тс

q₀⁴=90/4=22,5 т.

q₀⁸=165/8=20,63 т.

w_тр=28/(22,5+7)*0,97+28/(20,63+7)*0,03=0,95 кгс/тс

Q=53*(90*0,97+165*0,03)=4890 т.

i_н^ср=39600/(4890+126)-(0,95+0,24+1,95)=6,48 ‰

i_н=6,48*795/150=34,3 ‰

Расчет продольного профиля спускной части горки.

Продольный профиль в спускной части горки рассчитывается из условия скатывания ОХБ в хороших условиях (плюсовая температура и попутный ветер) на каждый пучок сортировочных путей.

Продольный профиль спускной части горки состоит из следующих участков:

1) Первый скоростной участок l´_ск=стр2+3=6,25+16=22,25

i´_ск=50 ‰

2) Второй скоростной участок l”_ск=стр4+5=27,71+26,91=54,67

i”_ск=(i_ск^ср(l´_ск+l”_ск)-i´_скl´_ск)/l”ск

i_ск^ср=10³(V²_max-V²_0(охб))/(2q´_охб(l´_ск+l”_ск))+w_общ^охб

w_общ^охб=w₀^охбz^охб(V_ср-V_{вет.поп})²+(1,75(0,23+0,56n_стр)V²_ср)/(l´_ск+l”_ск)

при V_max=7 м/с; V_0(охб)=2,5 м/с; q´_охб=9,6 м/с²; w₀^охб=0,5 кгс/тс

w_общ^охб=0,5-0,01032 (4,2-7)²+101,747/(22,25+54,67)=1,74 кгс/тс

i_ск^ср=10³(7²-2,5²)/(2*9,6(22,25+54,67))+1,74=30,69 ‰

i”_ск=(30,69(22,25+54,67)-50*22,25)/54,67=22,83 ‰

3) Уклон l ТП (тормозной позиции) l´_т=стр6=28,63

i´_т=i_су+1,33

i_су=[1000Н_г-(i´_скl´_ск+i”_скl”_ск+i”_тl”_т+i_сзl_сз+i´_спl´_сп+i”_спl”_сп)]/(l´_т+l_пром)

i_су=[1000*4,489-(1112,5+1248,12+232,61+295,78+62,2+30)]/(28,63+64,94)=16,11

i´_т=18

4) Межпозиционный (промежуточный) участок l_пром=стр7+8=39,81+25,13=64,94

i_пром=(i_су(l´_т+l_пром)-i´_тl´_т)/l_пром

i_пром= (16,11 (28,63+64,94)-18*28,63)/64,94=15,58 ‰

5) Участок ll ТП l ( стр9)=33,23 м

i”_т= 7 ‰

6) Участок стрелочной зоны l_сз=стр10+11+12=51,9+21,99+44,42=118,31

i_сз=2,5 ‰

7) Первый участок сортировочных путей l_сп=стр13+14=15+16,1=31,1

i_сп=2 ‰

8) Второй участок сортировочных путей l”_сп=стр15+16=25+25=50

i”_сп=0,6 ‰

Проверка: i”_ск>i_т>i_пром>i”_т 26,35>6>5,68>5

Н_г=50*22,25+26,35*47,41+24*6+143,12*5,68+25*87,43+31,1*2+50*0,6+31,76*= 4488,8