где v –средняя скорость отцепа на участке спускной части горки, м/с; vв – скорость ветра (принимается постоянной), м/с; β – угол между направлением ветра и осью участка пути, по которому движется отцеп. tн – температура наружного воздуха ( оС), определяется по формуле:
tн = tср+ 0,3 τ (T– tср)
где tср – среднемесячная температура воздуха неблагоприятного месяца, оС; T – минимальная температура воздуха в неблагоприятном месяце, оС; τ – нормированное отклонение, принимаемое для ГПМ, ГБМ, ГСМ – 2,5; ГММ – 2,0
Коэффициент cx принимается в зависимости от рода вагона и угла α между результирующим вектором относительной скорости vот и направлением движения отцепа:
Расчет удельной работы силы сопротивления от снега и инея производится по формуле:
где lсн – длина участка зоны действия сопротивления от снега и инея (от нижнего конца II ТП до РТ), м; wсн – удельное сопротивление движению РБ от снега и инея (кгс/тс), определяется по формуле:
wсн = A0 + A1tн + A2tн2 + A3tн3,
где: A0, A1, A2 , A3 – коэффициенты полинома, определенные методом аппроксимации.
Расчет энергетической высоты, соответствующей начальной скорости движения расчетного бегуна производится по формуле:
где vo – расчетная скорость роспуска состава, м/с, принимается по нормам: g/ – величина ускорения силы тяжести вагона с учетом инерции вращающихся масс, м/с2:
Расчетная мощность тормозных средств на каждой тормозной позиции должна обеспечивать безопасную и экономичную сортировку вагонов при реализации расчетной скорости роспуска. Различают:
1) потребная – соответствует параметрам распределения поглощаемой замедлителями удельной энергии движущегося вагона применительно к выбранным режимам регулирования скорости движения;
2) наличная – соответствует параметрам монтируемых в пути замедлителей.
Потребная расчетная мощность тормозных средств на каждой тормозной позиции должна обеспечивать реализацию расчетной скорости роспуска составов, живучесть технологической системы регулирования скорости и безопасность сортировки вагонов.
Наличную мощность монтируемых в пути замедлителей устанавливают по справочным данным о выбранном типе замедлителей.
Наличная мощность тормозных позиций должна быть не менее потребной мощности.
Мощность тормозных средств на спускной части горки д.б. достаточной для остановки бегуна ОХ-100 на ТП2 при скатывании его по легкому пути в благоприятных условиях и при макс скорости роспуска.
,
,
,
- скорость роспуска.
,
,
- коэффициент
увеличения потребной мощности тормозных
позиций (1,15 – 1,25).
– энергетическая
высота, соответствующая максимальной
скорости роспуска с учетом погрешностей
регулирования (vo(max)
= 2,5 м/с), м эн. в.; hпр
– разность
отметок конца последней тормозной
позиции на спускной части горки (II
ТП) и расчетной точки легкого пути, м;
hохw,вг-т2
– энергетическая высота, эквивалентная
суммарной работе всех сил сопротивления
движению при проходе ОХБ
Суммарную потребную мощность тормозных позиций следует распределить между I ТП и II ТП так, чтобы обеспечить безопасность роспуска и наибольшую перерабатывающую способность сортировочной горки:
1) Минимальная потребная мощность I ТП h/т(min) должна обеспечивать такое торможение ОХБ, скатывающегося при благоприятных условиях на легкий путь, чтобы:
выполнялись требования интервального регулирования скорости скатывания вагонов;
скорость входа ОХБ на II ТП не превышала максимально допустимого значения для данного типа замедлителя.
2) Потребная мощность II ТП должна обеспечивать остановку ОХБ, вступившего на нее с максимально допустимой скоростью vmax.
Формула для определения расчетной высоты горки выбирается в зависимости от мощности горки.
Для ГММ расчет ведется по формуле:
При проектировании горок в районе со сложными метеорологическими условиями (сильными и постоянными ветрами преимущественно одного направления) расчет выполняется по специальной методике.
Расчет выполняется по трудному пути в неблагоприятных условиях.
Кроме того, для выполнения последующих расчетов мощности тормозных позиций потребуется значение Hр для легкого пути горочной горловины.
За расчетный бегун принимается крытый четырехосный вагон. Вес РБ принимается на основании анализа структуры перерабатываемого вагонопотока:
если поток смешанный (число легковесных вагонов более 10%), то вес РБ определяется как средневзвешенное значение в выделенной группе легковесных вагонов;
если поток груженый (число легковесных вагонов менее 10%), то вес РБ определяется как средневзвешенное значение в группе, состоящей из вагонов легкой и средней весовой категории (около 10%).
Потребная перерабатывающая способность сортировочной горки определяется заданным объемом переработки.
где
- число поездов, прибывающих в
расформирование;
- количество вагонов в составе;
- количество местных вагонов;
– коэффициент повторной сортировки
составов.
где
- полезная длина путей, м;
- длина локомотива, м.
где
– размеры погрузки в узле, ваг;
- размеры выгрузки в узле, ваг.
Наличная перерабатывающая способность сортировочной горки за сутки определяется по формуле:
где: αгор – коэффициент, учитывающий перерывы в использовании горки из-за враждебных передвижений, равный 0,97 (при расположении транзитного парка параллельно приемному и отсутствии изолированного от горки соединения с локомотивным депо, а также для объединенного приемного парка без петли для приема поездов с негрузового направления αгор = 0,95); tтехгор – время занятия горки техническим обслуживанием устройств механизации и автоматизации сортировочной работы в течение суток, мин:
здесь: Kз – коэффициент, зависящий от числа спускных путей нагорке; Пч – число пучков в сортировочном парке.
tгор – горочный технологический интервал; ρгор – коэффициент, учитывающий влияние отказов технических средств; mс – среднее количество вагонов в составе.
Если в процессе роспуска составов с горки имеются достаточные по продолжительности интервалы между роспусками смежных составов, они используются для выполнения операций по техническому обслуживанию горочного оборудования, тем самым уменьшая общее время tтехгор.
Горочный технологический интервал (среднее время на расформирование одного состава) зависит от количества работающих на горке локомотивов, взаимного расположения парков приема и сортировки и времени на выполнение операций заезда локомотива за составом tз, подачи (надвига) состава tнад до вершины горки, роспуска состава с горки tрос и осаживания вагонов на подгорочных путях tос.
На горках, использующих только один горочный локомотив, горочный технологический интервал равен затрате времени на выполнение всех перечисленных операций:
tгор = tз + tнад + tрос + tос
При работе нескольких горочных локомотивов ряд операций осуществляется параллельно. Для определения горочного технологического интервала составляется технологический график на полный цикл работы горки, позволяющий выразить все основные связи между операциями. Между роспусками двух очередных составов рекомендуется предусматривать технологические интервал tи, равный одной минуте.
По графику рассчитывается продолжительность горочного цикла (Tц) – времени на выполнение операций с группой составов от одного осаживания до следующего, на основании чего определяется горочный интервал:
tгор = Tц /nц
где nц – число составов, распускаемых с горки за один цикл.
Интервалы между отцепами в процессе их скатывания с сортировочной горки должны обеспечивать: 1)возможность перевода остряков из одного положения в другое; 2)возможность перевода замедлителей из заторможенного состояния в расторможенное состояние в состояние готовности к торможению; 3)возможность безопасного скатывания отцепа на соседние пути в зоне размещения предельного столбика.
Для оценки интервалов между расчетными бегунами строят графики функций, отображающие зависимости времени скатывания РБ от пройденного ими расстояния относительно ВГ.
1) Проверка интервалов между смежными
бегунами на ТП. Если
в момент времени 1 первый бегун, а точнее
– его последний скат, только что освободил
изолированный стык замедлителя, то
второй бегун (его первый скат) должен
находиться у второго стыка замедлителя
не ранее времени (
),
где
– нормативный резерв, равный времени
на подготовку замедлителя к торможению
или оттормаживанию. Если окажется, что
,
то перевод замедлителя из одного
состояния в другое за интервал времени
между расчетными бегунами 1 и 2 будет
обеспечен.
2) Проверка интервалов
между смежными бегунами по СП.
Величину
следует принимать равной нулю. Перевод
стрелки будет обеспечен, если выполнено
условие
с, так как, для перевода стрелки необходимо,
чтобы колесная пара второго отцепа
вступила на предстрелочный участок
изолированной секции не раньше, когда
последняя колесная пара первого отцепа
освободит изолированный стык в конце
рамного рельса. Необходимый резерв
времени на перевод стрелки принят равным
1 с.
3) Проверка интервалов между смежными бегунами по предельному столбику. Анализ интервалов между РБ у предельных столбиков производится согласно схеме, приведенной на рисунке. Так как, по условию задачи расчетные бегуны 1 и 2 следуют на смежные пути сортировочного парка, которые соединяются тем стрелочным переводом, за которым находится рассматриваемый предельный столбик. В тот момент, когда задняя автосцепка расчетного бегуна 1 зашла за предельный столбик в сторону сортировочного парка, передняя автосцепка расчетного бегуна 2 должна находиться за предельным столбиком в направлении вершины горки на таком расстоянии, которое обеспечивало бы резерв времени не менее, чем = 1 с.