Материал: Занятие 12 Расчет перерабатывающей способности сортировочной горки v5

Практическое занятие №12 «Расчет перерабатывающей способности сортировочной горки»

Актуальность:

Согласно положениям действующей теории проектирования сортировочных устройств конструкция, техническое оснащение и технология работы сортировочной горки должны обеспечивать наибольшую перерабатывающую способность.

На многих сортировочных станциях именно сортировочные горки лимитируют работу всего комплекта или станции в целом. Для определения возможности пропуска вагонопотоков по полигону сети на всех горочных станциях периодически (ежегодно) производятся расчеты перерабатывающей способности сортировочных горок. Поэтому задачу определения перерабатывающей способности сортировочной горки следует считать актуальной.

Цель занятия: изучение методики и получение навыков расчета перерабатывающей способности сортировочных горок

Вопросы:

1. Общие положения расчета перерабатывающей способности сортировочных горок;

2. Методика расчета наличной перерабатывающей способности горки;

3. Подготовка исходных данных и расчет наличной перерабатывающей способности сортировочной горки;

4. Оценка загрузки горки и резерва перерабатывающей способности.

Литература:

1. «Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог». М., 2010. – 303 c. (см. подраздел 2.5 и 6.6 Инструкции)

2. Пособие по применению «Правил и норм проектирования сортировочных устройств». М.: Транспорт, 1994. – 220 с. (подраздел 6.4 Пособия)

3. Нормы времени на маневровые работы, выполняемые на железнодорожных станциях ОАО «РЖД». - Утв. ОАО «РЖД» 08.02.2007. - М.: Техинформ, 2007. – 100 с.

4. Железнодорожные станции и узлы: Учебник для вузов ж.-д. трансп./ В.Г. Шубко, Н.В. Правдин и др. – М.: УМК МПС России, 2002. – 368 с.

1 Общие положения расчета перерабатывающей способности сортировочных горок

Различают потребную и наличную перерабатывающую способность сортировочных горок:

• потребная (N_потр, ваг/сут) – определяется по заданным расчетным размерам переработки с учетом повторной сортировки вагонов;

• наличная (N_нал, ваг/сут) – соответствует наиболее вероятному числу вагонов, которые могут быть переработаны на горке за сутки при применении передовой технологии и рациональном использовании технического оснащения, с учетом возникновения отказов устройств, враждебности маршрутов и повторной сортировки вагонов.

Наличная перерабатывающая способность горки является одним из основных параметров, по которому должны оцениваться конкурирующие варианты ее конструкции при новом проектировании, а также анализироваться конструкция и технология работы существующих горок.

Для обеспечения устойчивого функционирования горки и станции в целом необходимо обеспечить соблюдение условия:

N_нал ≥ N_потр, (1)

Если условие (1) не выполняется, то необходимо рассматривать мероприятия по увеличению величины N_нал, например:

• сокращение интервалов между последовательно расформировываемыми составами и перерывов в работе горки (за счет увеличение числа горочных локомотивов, изменения технологии расформирования, проведения регламентных работ и т.п.):

• уменьшение объемов повторной сортировки вагонов (за счет увеличение путей в сортировочном парке, емкости сортировочного парка, числа горочных локомотивов в подгорочном парке и т.п.);

• устройство вспомогательных сортировочных устройств с перенесением сортировочной работы с основной горки;

• применение параллельного роспуска составов;

• переустройство станции с целью обеспечения приема поездов непреимущественного направления в ПП без занятия выходной горловины ПП;

• укладку отдельных путей в горочной горловине для кратковременной стоянки вагонов ЗСГ (запрещенных к роспуску с горки без локомотива) и др.

Целью практического занятия является изучение методики расчета перерабатывающей способности сортировочных горок и проведение анализа качества функционирования запроектированной сортировочной горки по критерию перерабатывающей способности. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. определить значение потребной перерабатывающей способности горки N_потр ¹ ;

2. определить значение наличной перерабатывающей способности горки N_нал;

3. рассчитать величину резерва перерабатывающей способности сортировочной горки α_рез.

В качестве исходных данных к расчетам потребной и наличной перерабатывающей способности принимается задание на курсовую работу.

2 Методика расчета наличной перерабатывающей способности горки

2.1 Наличная перерабатывающая способность сортировочной горки является случайной величиной, зависящей от многих факторов технического и технологического плана, наиболее вероятное значение которой (ваг./сут.) может быть определено по формуле:

, (2)

где α_гор – коэффициент, учитывающий возможные перерывы в использовании горки из-за враждебных передвижений, равный 0,97¹;

– время занятия горки в течение суток выполнением постоянных операций, не изменяющихся пропорционально объему переработки, или заданных на расчетный период (в том числе формированием заданного числа сборных поездов на горке), мин/сут; – время технологических перерывов в работе горки², а также время занятия горки прочими операциями, при которых роспуск прекращается, мин/сут; – время сортировки вагонов углового потока, сборных, местных, из вагонного депо и с путей ремонта, мин/сут;

m_расф – среднее количество физических вагонов в расформировываемом составе, ваг/состав;

– количество местных вагонов, а также вагонов с путей ремонта и вагонного депо, вагонов углового потока и т.п., распускаемых за время , ваг/сут;

t_ги – средняя величина горочного технологического интервала³, мин/состав;

ρ_гор – коэффициент, учитывающий нерасцепы вагонов и влияние отказов технических устройств на перерабатывающую способность горки, принимаемый по табл. 1;

μ_повт^гор – коэффициент, учитывающий возможную повторную сортировку части вагонов в процессе окончания формирования.

2.2 Время технологических перерывов в работе горки, требующих остановки роспуска , должно быть не менее времени занятия горки техническим обслуживанием устройств механизации и автоматизации сортировочной работы в течение суток (t_тех^гор), мин:

, (3)

где K_з – коэффициент, зависящий от числа спускных путей на горке (см. табл. 1);

П_ч – число пучков в сортировочном парке (общее число в верхней и нижней половине сортировочного парка).

_{Таблица 1 – Значения коэффициента Kз для определения tтехгор}

При выполнении практического занятия и курсовой работы считать, что .

2.3 Суммарные затраты времени на сортировку вагонов углового потока, сборных, местных, из вагонного депо и с путей ремонта при выполнении практического занятия и курсовой работы принимаются по указанию преподавателя или могут быть определены по формуле:

(4)

где k – коэффициент, принимаемый в зависимости от мощности горки (0.3 для ГСМ; 0.25 для ГБМ; 0.2 для ГПМ);

– количество местных вагонов, а также вагонов с путей ремонта и вагонного депо, вагонов углового потока и т.п., распускаемых за время , ваг./сут, определяется по формуле:

, (5)

где m_пр – количество прочих сортируемых на горке вагонов (например, с путей ремонта и вагонного депо, вагонов углового потока и т.п.), ваг./сут (m_пр задано в задании на курсовую работу в блоке данных для расчета перерабатывающей способности горки как «Кол-во прочих перерабатываемых вагонов»);

– коэффициент повторной сортировки местных вагонов (при выполнении практического занятия и курсовой работы принимается равным в диапазоне =1,3 – 2,0);

m_пр – количество сортируемых местных вагонов, определяется с учетом объемов выгрузки и погрузки на грузовых пунктах (задано в задании на курсовую работу как «Объемы выгрузки, ваг./сут» и «Объемы погрузки ваг./сут»), обслуживаемых сортировочной станцией, и коэффициента сдвоенных операций по формуле:

, (6)

где – коэффициент сдвоенных операций (при выполнении практического занятия и курсовой работы принимается равным в диапазоне = 1,0-1,2).

2.4 Среднее количество физических вагонов в расформировываемом составе m_расф может быть определено по формуле:

, (7)

где – заданная полезная длина приемоотправочных путей, м (задано в задании на курсовую работу как «Полезная длина путей, м»);

– длина поездного локомотива, м (принимается = 35 м);

– средняя длина физического вагона в составе (можно принять равной 15 м);

10 – резерв длины пути на неточность постановки состава, м.

2.5 Средняя величина горочного технологического интервала t_ги

Величина горочного технологического интервала t_ги (среднее время на расформирование одного состава) является случайной величиной и зависит от количества работающих на горке локомотивов, количества надвижных и спускных путей, взаимного расположения парков приема и сортировки, принятой технологии расформирования составов, а также времени на выполнение операций заезда локомотива за составом t_з, подачи (надвига) состава t_над до вершины горки, роспуска состава с горки t_рос и осаживания вагонов на подгорочных путях t_ос.

На горках, использующих только один горочный локомотив, горочный технологический интервал равен затрате времени на выполнение всех перечисленных операций:

t_гор = t_з + t_над + t_рос + t_ос. (8)

Однако, на сортировочных горках средней, большой и повышенной мощности, как правило, работает больше одного горочного локомотива, а в ряде случаев их число может достигать пяти-шести. Поэтому в этих случаях использование формулы (8) становится невозможным. Кроме того, на реальных сортировочных горках средний горочный технологический интервал увеличивается на некоторую величину, что связано с наличием в расформировываемых составах вагонов, запрещенных к спуску с горки без локомотива (ЗСГ) и эта величина зависит от числа таких вагонов, приходящихся на один состав, и технологии их съема.

Существуют различные методики определения средней продолжительности горочного технологического интервала (t_ги).

На практике для определения t_ги наиболее широкое применение нашел способ, основанный на построении технологических графиков работы горки, что по сути является упрощенным моделированием процесса работы системы расформирования за короткий период (см. рис.1).

Рисунок 1 – Технологический график работы сортировочной горки

с двумя горочными локомотивами и без наличия вагонов ЗСГ

По графику рассчитывается продолжительность горочного цикла (T_ц) – времени на выполнение операций с группой составов от одного осаживания до следующего, на основании чего определяется горочный интервал:

t_ги = T_ц /n_ц , (9)

где n_ц – число составов, распускаемых с горки за один цикл.

На практическом занятии и при выполнении курсовой работы предлагается определять величину t_ги с использованием эмпирической формулы (10), что дает, как правило, более достоверный результат:

, (10)

где – коэффициенты регрессии, значения которых принимаются в зависимости от числа горочных локомотивов по табл. 2;

– среднее время роспуска составов, мин/состав;

, – среднее время надвига составов, соответственно до горочного светофора и от него до горба горки, мин/состав;