Материал: Otvety

1. Основные исторические этапы развития сортировочных устройств.

I. Начало сортировки вагонов, когда она производилась при помощи деревянных шестов и конной тяги. Начало 19 века. 1846 г. в Германии построена первая станция на уклоне, вскоре стали появляться во Фр Сент-Эстьен(1863) и в Англии(1873).. Возможность сорт вагонов на наклонных путях появлась благдаря ихобретению тормоз.башмака в Германии 1857 г. Строительство первой сортировочной горки в 1876 году на станции Шпельдорф. В 1888 = Фр.Терр-Нуар. 1889-Ртищево.

Сорт на наклон путях имеет недостатки - автосцепка в сжатом состояниии. За 150 лет изобретено несколько десятков типов тормоз.башмаков, самый распространеный - 2горбный торм.башмак.

1913 – 1914 годы – начало механизации сортировочных горок. В Америке ведрена система дистанционного перевода стрелок, в Германии с 1913 г стали использвать вагонный замедлитель, конструкция Фрелиха балочного типа. Первая механизированная грка Германия на ст.Гамм 1924, 1934 горка на ст.Красный Лиман. Далее создание полностью автоматических сортировочных горок, при которых все элементы процесса расформирования и формирования выполняются без участия человекаПерерабспособность первых еханизир.горок 1000-1200 ваг/сут, для современ 7000=7500.

2. Назначение и классификация су.

СУ – это инженерное сооружение, предназначенное для сортировки вагонов, т.е. распределение их по сортировочным путям в соответствии с назначениями.

По принципу работы СУ бывают горочные и негорочные. Горочные – это те, где скатывание вагонов происходит под действием силы тяжести. Негорочные – те, где используется сила тяги локомотива.

Негорочные СУ:

а) вытяжные пути со стрел горловиной на горизонт площадке

б) вытяжные пути со стрел горловинами на уклонах(для работы толчками)до 1,5 промиль

в)полугорка (4-6 промиль)

г)профилированная вытяжка-конструкция похожа на полугорку, т.е имеет небольшой противоуклон и небольшой ускоряющий уклон.

ВиГ с 2001 года новыми не проектируются и исключены из классификации СУ.

Горки делятся по мощности:

ГПМ – не менее 5500 ваг/сут и более 40 путей; ГБМ – от 3500 до 5500 ваг/сут и от 30 до 40 путей; ГСМ – 1500-3500 ваг/сут и от 17 до 29 путей; ГММ до 1500 ваг/сут и от 4 до 16 путей (включительно).

По назначению и основному виду работы: 1) основные(ОСУ); 2) вспомогат(ВСУ).

ВСУ только при наличии ОСУ. Исп для разгрузки ОСУ от мелкой неосновной сорт работы., также создать отдельную технолог.линию для выполн операц по многогрппной сорт.ваг

3. Последовательные и параллельный роспуск составов: характеристика технологии, конструктивные особенности путевого развития.

Роспуск начинается с момента расцепки горочным составителем первого отцепа, его последующего отрыва. Различают:

1) последовательный роспуск – последующий роспуск после окончания роспуска предыдущего состава 2) параллельный роспуск – два состава одновременно перерабатываются на СГ без пересечения маршрутов скатывания отцепов.

При || роспуске совмещаются все или часть элементтов горочного интервала. Во втором случае роспуск назыв.частично-парал. Необходимо,чтобы отцепы из каждого состава шли в свою половину СП. Иначе возникает враждебность маршрутов скатывания и || роспуск становится невозможным. Широкому распростр. ||го роспуска припятствует наличие ваг.перекрестного вагонопотока. Если таких ваг > 15-20%, то || росп.нецелесообразен.

4. Назначение всу, варианты размещения на станциях.

ВСУ проектируются на ст. при наличии ОСУ для разгрузки его от мелкой работы, неосновной сорт.работы.

Варианты размещения ВСУ:

1)ВСУ со стор.ПО // СП

вагоны, из кот необх сформир.многогрупп.состав после роспуска на ОСУ накапливаются в верх.или ср.части основного СП. Затем МЛ с ВСУ вытягивает состав и нач.расформир. ч/з горку ВСУ на пути ВСП. Тк путей ВСП <чем сформиров.группп,МЛ едет в ВСП собирает ваг, снова вытягивает на вытяжкуи расф.еще раз. Повторных сорт 2-5.После ормирования на ВСП нужных групп МЛ заезжает и формирует состав и переставл в ПО.

2) ВСУ со стор.ПП,|| СП

Ваг, из кот формируются многогрупп состав после роспуска на осн.горке копятся в нижней части СП. МЛ вытягивает состав по обводному пути №2 на путь №1, который служит вытяжкой ВСУ. Готовый МГС ставится в СП и далее в ПО либо сразу в ПО ч/з хвостовую горловину ВСП.

3)ВСУ последоват СП,|| ПО

В кач-ве вытяжки ВСУ исп вытяжной путь. Готовый МГС ставится в нижнюю часть ПО ч\З вытяжку(3)Если треб отправить сразу из ВСП, то доп съезды (4,5)

4)ВСУ м/у вытяжками формир.и СП

В кач-ве вытяжки ВСП исп. тот путь, с кот производился надвиг.

5)ВСУ по одну сторону от вытяжки формир.

6. Эксплуатационные и конструктивные требования к плану горочных горловин.

План ГГ проектируется в зависимости от мощности горки с учетом технологии работы и структуры вагонопотока, мощности отд назначений, V роспуска и необх перераб способности, безопасности и ремонтопригодности осн эл-в.

Горочн.горловина д.обеспечивать;

-компактное соед.надвижных и спуск путей, а также стрел зоны, быстрое разделение отцепов, следующих по разным маршрутам.

- необх прохождение отцепом min кол-во стркелок и кривых(чтобы умньшить сопротивление движению)

-мах кол-во стрелок в маршруте не > 6

-пути с мах назначениями располаг в средней части СП

-чтобы компенсировать большую длину кривых на крайних путях уклад-т в крайних пучках меньшее кол-во путей=>меньше сопротивл

При 2х путях надвига необход выход в обе половины СП, поэтому исп.марку 1/6.

Если кол-во путей надвига >2:

-при 3х путях: со среднего д.б выход на все пути СП

Использ.ваг.замедлители,чтобы создать интервал м/у отцепами. Они пневматические или пневма-гидравлич(требуют подвода сжатого воздуха.)

Замедлители группируют в Тормозные Позиции(для регулир скорости).

1ТП- за первыми разделит стрелками; 2ТП-перед пучками; в начале сорт.путей-парковая ТП(располга-ся в створе,что позволяет снизить затраты на монтаж, уменьш вер-ть одновремен.нахождения двух сосед.отцепов на двух замедлителях одной ТП.

Требования к размещению в плане тормозных позиций и устройств горочной автоматики.

Замедлители комплектуются рельсами марки Р65 или Р50, которые м. отличаться от типа рельсов других элементов ГГ=> переходные звенья длиной 4 м или 5,26 м .

ТП – участок пути с устан на нем тормоз средствами. Требования к размещению: в плане ТП размещают в створе. При этом обеспечивается: а)наименьш вер-ть нах 2х отцепов на замедлителях 1 позиции, б) наилучшие условия построения профиля, прокладки воздухопровода и устр-ва котлованов под замедлители, в) число надвижных путей должно быть более числа спускных путей – для того что бы сократить интервал между расформировываемыми составами. Размещение ТП имеет габаритное ограничение между смежными замедлителями 1ТП.

Поскольку замедлители конструктивно могут иметь другой тип рельсов чем остальная горка, они отделяются переходными звеньями (вставками)

Размещение замедлителей связано с их габаритами

Е_MIN

НА автоматизированных горках для определения ходовых свойств отцепов устраивают весомерные участки

д-датчики фотоэлектрические(для контроля разъединения соседних отцепов)позволяет исключить перевод стрелки под вагонами.

Парковые замедлители следует располагать в створе одной или неск группами.

ГГ д. иметь непрерывные рельсовые цепи для обеспечения передачи заданий ГАЦ, трансляции контрольных сигналов и сигналов управления систем автоматики.

Длина изолированных участков определяется в зависимости от типа замедлителя или марки стрелочного перевода, при этом отдельные замедлители одной ТП д.б. изолированы др. от др. для возможности раздельного управления.

При вступлении первой колесной пары вагона на предстрелочный изолированный участок стрелочный перевод считается занятым и перевод остряков исключается. Освобождение стрелочного перевода происходит тогда, когда последняя колесная пара отцепа пройдет изолированный стык в конце стрелочного участка.

7.Характеристика сил, действующих на отцеп при скатывании с сортировочной горки.

При скатывании вагона на него действуют движущие силы F и силы сопротивления движению W. Сила тяжести Q можно разложить на две составляющие P перпендикулярную к наклонной плоскости и F, параллельную ей.

При малых градусах sin=tg

Согласно расчетной схеме, движущая сила равна, кгс:

где Q – вес отцепа, тс; a– угол наклона пути к горизонтальной плоскости, °.

при F>W – движение ускоренное; F<W-замедленно; F=W - равномерное

При небольших углах наклона плоскости к горизонту (до 3°) можно приближенно считать, что движущая сила равна:

где i – уклон пути, о/оо.

В расчетах параметров сортировочных горок удобнее пользоваться удельными силами движения, отнесенными на единицу веса, кгс/тс (килограмм-сила на тонну-силу):

К силам, противодействующим движению вагона, относятся: основное удельное сопротивление wо, удельное сопротивление от воздушной среды и ветра wсв, удельное сопротивление от снега и инея wсн, удельное сопротивление от стрелочных переводов и кривых wск, удельное сопротивление, возникающее при торможении wт.

Силы сопротивления – непрерывные и периодические.

ω= ω_о + ω_св + ω_к + ω_ск + ω_сн + ω_тп

Вывод основного уравнения движению отцепа в аналитическом виде и в энергетических высотах.

Принцип расчета скоростей и моделирование процесса скатывания вагона с горки основаны на использовании закона сохранения и превращения энергии. Дифференциальное уравнение движения вагона (как материальной точки):

ma= Q*sin a=Q*(i-ω)*L*10^-3

Работа силы тяжести и средней силы сопротивления на участке L с уклоном i

Согласно теореме об изменении кинетич.энергии:

mV ₁² /2 - mV ₂² /2 = Q(i-ω)*L*10^-3 - скобка это работы силы тяж и средн силы сопротивл на уч-ке L с уклоном i.

где vк , vн – скорость движения вагона (отцепа) в конце и начале участка, м/с; i – уклон участка скатывания, о/оо; l – длина участка скатывания, м; w – суммарное удельное сопротивление движению вагона, включающее все указанные выше удельные сопротивления, кгс/тс

Пусть m=Q/g`

Ур-е кинетич энергии, отнесенной к единице веса ваг:

Величина h=v²/2*g` - энергетическая высота( соответств кинетич энергии отцепа, отнесенной на 1т его массы).

Величина h_Г =i*L*10^-3 = разности отметок начала и конца участка, на котор определяется изменения кинетич энергии.

Величина h_ω =ω*Д*10 – энергетич высота на преодоление сопротивления движ.

сверху вниз: 1 – зона раб сил сопротивл; 2- зона свободных энергетич высот; 3-зона потенциал энергии.

При движение вагона будет ускоренным, при – равномерным, а при – замедленным.

Эн высота [ м.э.в]

Уравнение движения вагона в энергетических высотах:

h_К – h_Н = h_Г – h_ω

где hн, hк – энергетические высоты, соответствующие скорости движения отцепа в начальной и конечной точках участка скатывания, м эн. в.Основное уравнение движения (формула 12) вагона может быть выражено в энергетических высотах:

При этом скорость движения вагона (отцепа) в любой точке определяется по энергетической высоте:

Значения с увеличением веса вагона возрастают, соответственно скорость и кинетическая энергия тяжеловесных вагонов будет больше, чем легковесных. С помощью основного уравнения движения вагона или отцепа решаются различные задачи по определению скорости, дальности пробега и других параметров скатывания вагонов с сортировочной горки.