Материал: Пояснительная записка

(2.2)

где, Е – величина междупутья в перекрестном съезде, Е = 5,3 м.

Расстояние определяется на основании схемы, приведенной на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Схема для расчета

, (2.3)

где – длина второй тормозной позиции по стыкам, м; = 5,26 м – часть длины предстрелочного изолированного участка (6 м) без учета расстояния от передних стыков рамных рельсов до начала остряков стрелочного перевода (0,74 м).

.

Для определения допустимых расчетных расстояний между полупучками необходимо на основании разработанной конструктивной схемы горловины определить пути в полупучках, между которыми будут измеряться расчетные расстояния. Расчетные расстояния измеряются между ближайшими путями смежных полупучков. Если на ближайший к соседнему пучку путь ведет меньшее количество стрелок, чем на соседний, то расстояние измеряется от этого пути. Схема расположения расчетных расстояний представлена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Схема расположения расчетных междупутий

2.2 Проектирование плана горочной горловины на эвм

Расчет координат характерных точек горочной горловины в курсовом проекте выполняется с использованием специализированной программы «Расчет плана горочной горловины». Расчет ведется в интерактивном режиме, итерационным методом. Радиусы кривых в головной секции и полупучках первоначально принимаются равными 200 м.

Подбор расчетных междупутий осуществляется путем изменений значений углов поворота кривых головной части и полупучков (углы изменяются симметрично, при этом поворот против часовой стрелки со знаком «+», по часовой стрелке со знаком «-»).

На первом этапе подбираются углы в полупучках, регулируются значения углов для подбора расчетных междупутий Е_1, Е_3, Е_5.

На втором этапе регулируются значения углов U4 и U5, подбирается междупутье Е_4, далее углы U2 и U3 для подбора междупутья Е_2.

На третьем этапе подбирается угол наклона первой кривой, выравниваются расстояния Е₆ и Е_0. Е₆ должно быть равно 0, а Е₀ должно иметь неотрицательное значение. Результаты расчета плана горочной горловины представлены в Приложении А.

2.3 Масштабная накладка плана горочной горловины

На основании выполненного расчета координат выполняется масштабная накладка горочной горловины, которая выполнена в программе КОМПАС-3D V16 в масштабе 1:1000.

Перевальная часть сортировочной горки запроектирована по типовой схеме согласно конструктивной схеме горловины сортировочной горки, приведенной на рисунке 2.1.

Построение спускной части сортировочной горки начинается с нанесения точек, координаты которых представлены в таблице 1 Приложения А. Нанесенные точки соединяются в определенном порядке в зависимости от выбранного варианта размещения полупучков. Ось абсцисс X совпадает с осью сортировочного парка, а ось ординат Y проходит через конец первой тормозной позиции ТП1.

В соответствии с конструктивной схемой горловины сортировочной горки от оси X откладываются оси путей верхней половины сортировочного парка. Сопряжение горочной горловины и путей сортировочного парка произведено кривыми радиусом 200 м.

Парковые тормозные позиции располагаются в створе. Они располагаются через 2 м после тангенса кривой, наиболее приближенной к сортировочному парку. Далее расставляются номера стрелочных переводов, радиусы кривых, значение междупутий и номера путей.

Масштабная накладка плана горочной горловины представлена в Приложении В.

3 Определение трудного и легкого пути горочной горловины

3.1 Порядок определения расчетных путей горочной горловины

Выполняется определение расчетных путей горочной горловины. За расчетный принимается путь горочной горловины, при скатывании по которому суммарная удельная работа всех сил сопротивления движению имеет максимальное (трудный путь) или минимальное (легкий путь) значение. Известно, что суммарная удельная работа сил сопротивления определяется по формуле:

, (3.1)

где , , – средние значения потери удельной энергии при преодолении сопротивлений движению (основного, от стрелочных переводов и кривых, воздушной среды и ветра), м эн. в.; – потеря удельной энергии при преодолении сопротивления от снега и инея, м эн. в.

В курсовом проекте допускается принимать постоянными значения величин и . В этом случае расчет производится по формуле:

, (3.2)

Расчет удельных сил сопротивления выполняется по формулам:

, (3.3)

, (3.4)

где l_i – длина i-го расчетного участка, м (определяется по плану горочной горловины); – среднее значение основного удельного сопротивления для легкой категории вагонов, (принимается по нормам – 1,75 кгс/тс);∑α – сумма углов поворота кривых, включая стрелочные углы, на расчетном участке, º (определяется по плану горочной горловины);n – число стрелочных переводов на расчетном участке (определяется по плану горочной горловины); v_i – средняя скорость движения вагонов на i-ом участке горки, м/с (устанавливается в соответствии с нормами).

По развернутому плану каждого пути для всех расчетных участков подготавливаются данные для расчета удельных сил сопротивления (Приложение Г).

3.2 Определение трудного и легкого путей горочной горловины

Путь с максимальным значением величины принимается за трудный, трудный путь - №1, с минимальным значением величины – за легкий, легкий путь - №12.

На основании таблицы 3.1 оценивается качество проекта плана горочной горловины, в частности, выполняется расчет коэффициента γ, характеризующего соотношение суммарной удельной работы сил сопротивления при скатывании отцепа соответственно на легкий (А_min) и трудный (A_max) путь по формуле:

. (3.5)

Приближение коэффициента к единице свидетельствует о высоком качестве проекта плана горловины.

Сортировочная горка проектируется с учетом параметров внешней среды, которые определяют внешние условия скатывания расчетных бегунов. В частности, определяются:

• расчетная зимняя и летняя температура наружного воздуха;

• расчетная скорость встречного и попутного ветра – согласно заданию 3,8 и 4,4 м/с;

• направление (угол обдувания расчетного бегуна) встречного и попутного ветра относительно продольной оси путей надвига на верши­не горки – согласно заданию 15° и 39°.

Расчетная зимняя и летняя температуры определяются по формуле

t = t_cp + 0.3∙τ∙(T – t_cp), (3.6)

где t_cp – средняя месячная температура воздуха, ºC (согласно заданию неблагоприятные/благоприятные условия -19°/19°); Т – температура, максимальная для благоприятных или минимальная для неблагоприятных условий, ºС (согласно заданию 38°и -35°); τ – нормированное отклонение, принимается для ГБМ– 2,5.

= -19+0,3*2,5(-35-(-19)) = - 31° – неблагоприятные условия;

= 19 + 0,3∙2,5(38-19) = 33,25° – благоприятные условия.

В курсовом проекте определяется расчетная высота горки по трудному пути. Для ГБМ расчет ведется по формуле:

, (3.7)

где , , – средние значения потери удельной энергии при преодолении сопротивлений движению (основного, от стрелочных переводов и кривых, воздушной среды и ветра), м эн. в.; – потеря удельной энергии при преодолении сопротивления от снега и инея, м эн. в.; – удельная энергия соответствующая установленной скорости роспуска, м эн. в.

Значения , можно принять по данным таблицы 3.1.

Расчет удельной работы силы сопротивления от среды и ветра производится по формуле:

, (3.8)

где l_i – длина i-го расчетного участка, м; – среднее значение удельного сопротивления движению РБ от воздушной среды и ветра на i-ом расчетном участке, кгс/тс.

Расчет удельного сопротивления движению вагона от воздушной среды и ветра w_св ведется по формуле:

, (3.9)

где c_x – коэффициент воздушного сопротивления одиночного вагона; S – площадь поперечного сечения (мидель) одиночного вагона, принимается равной 9,7 м² ; q – вес вагона, принимается равным 25 тс; t_н – температура наружного воздуха ( ^оС); v_от – относительная скорость скатывания отцепа с учетом направления ветра, м/с.

, (3.10)

где v – средняя скорость отцепа на участке спускной части горки, м/с; v_в – скорость ветра, согласно заданию для неблагоприятных условий 3,8 м/с; β – угол между направлением ветра и осью участка пути, по которому движется отцеп, по заданию принимается равной для неблагоприятных условий 15^о.

Коэффициент c_x принимается по таблице 3.2 в зависимости от рода вагона и угла α между результирующим вектором относительной скорости v_от и направлением движения отцепа:

. (3.11)

Таблица 3.2 – Значения коэффициентов воздушного сопротивления для РБ