Приймаємо 1 кран на складі навалочних вантажів для вивантаження вугілля з вагонів та завантаження його на автомобілі механізованим способом.
Для виконання операцій з розформування та формування передаточних поїздів, підборки вагонів по фронтах маневрової роботи на станції є сортувальна гірка висотою 1,53 м. Для забезпечення високої продуктивності маневрової роботи, збереження вагонів й вантажів, що перевозяться, зниження загальних витрат на маневрову роботу поздовжній профіль гірки повинен відповідати встановленим вимогам.
Гірки малої потужності є основним типом малих сортувальних пристроїв. Гірка малої потужності має насувну та спускну частини.
Насувна частина – ділянка колії перед вершиною сортувального пристрою. Поздовжній профіль насувної частини повинен забезпечити можливість від цепки вагонів та здійснення необхідного режиму насува складу до вершини гірки.
Спускна частина складається із швидкісної ділянки, на якій швидкість руху відчепів збільшується за рахунок дії сили тяжіння, проміжної ділянки, стрілочної зони та ділянки сортувальних колій до розрахункової точки. Поздовжній профіль спускної частини повинен забезпечити необхідний режим швидкості руху відчепів до реалізації розрахункової швидкості розпуску.
Колії сортувального парку, насувної й спускної частини сортувальної гірки станції «Д» викладені рейками Р50 з симетричними стрілочними переводами 1/6, що відповідає встановленим вимогам.
На сортувальних гірках малої потужності проектуються, як правило, одна колія насуву й одна спускна колія. При відсутності передгірочного парку, як правило, перед гіркою укладається витяжна колія корисною довжиною, що дорівнює довжині поїзда. У важких умовах допускається зменшення довжини витяжних колій, але не менше половини довжини поїзду. Таким чином, витяжна колія перед гіркою на станції «Д» корисною довжиною 475 м відповідає нормальним умовам, тобто не менше половини довжини поїзда.
На гірці малої потужності, як правило, необхідно встановлювати дві механізовані тормозні позиції - одну на спускній частині й одну на сортувальних коліях. Сортувальна гірка станції “Д” обладнана двома гальмівними позиціями: ГП1 – 3-х РНЗ2, ПГП – 2-х РНЗ2.
Висотою гірки (Нг) називається профільна різниця рівнів вершини гірки (ВГ) і розрахункової точки (РТ).
Висота гірки повинна забезпечувати скочування вагонів від вершини гірки до розрахункової точки, тобто повинна відповідати умові:
(5.1)де
- сумарна питома робота усіх сил опору руху при скочуванні вагона від вершини гірки до розрахункової точки.Враховуючи випадковий характер
, мінімальну розрахункову висоту гірки можливо визначити за формулою: , м(5.2) де kp - міра відхилення розрахункового значення hw від його середньої величини;- середні величини (математичні очікування) питомої роботи відповідних сил опору руху: основного, стрілочних переводів і кривих ділянок, середовища і вітру, м.е.в.;
hсн – питома робота опору руху від снігу та інею, м.е.в.;
hо – енергетична висота, що відповідає швидкості розпуску, м.е.в.
Визначення середньої величини основного питомого опору
Основним називають опір руху вагонів на прямій горизонтальній колії, який виникає в результаті: тертя між собою деталей буксових вузлів, тертя коливання між колесами й рейками та т.і.
Основний опір руху визначається за формулою:
(5.3)де`0 – математичне очікування основного опору руху вагонів з роликовими підшипниками в залежності від вагової категорії вагону, кгс/т.
L - відстань від ВГ до РТ, м.
Опір руху від кривих виникає від тертя у шкворневих вузліх вагонів при вході та виході з кривої.
Опір від стрілочних переводів виникає при русі на переводній кривій та внаслідок ударів, тертя колес вагона з вістряками, хрестовиною та контррейками стрілочного вузла.
Опір від стрілок та кривих визначається за формулою:
(5.4)деn- кількість стрілочних переводів на дільниці;
j - сума кутів поворотів на ділянці, включаючи стрілочні;
- швидкість руху вагона на ділянці, м/с.Опір від середовища й вітра hсв залежить від типу вагона, швидкості його руху, швидкості та напрямок вітру та визначається за формулою:
десв – питома величина опору середовища та вітра;
Сх – коефіціент повітряного опору вагона, що залежить від роду вагона та кута обдува вагона a.
Vp – результующа швидкість вітру і вагона, м/с, що визначається за формулою;
(5.6)деVваг –швидкість вагона на ділянці, м/с.
Vветр – средньовзважена швидкість вітру серед зустрічних вітрів, визначається за формулою:
(5.7)де
- повторюваність вітра j-го румба; - швидкість вітра j-го румба, м/с;Квс - приведений коефіціент параметрів відчепа та середовища, визначаємо за формулою:
(5.8)деS – площа поперечного розрізу вагона, м2.
Q- маса вагона, тс.
t – температура навколишнього середовища, 0С.
Опір від снігу та інею враховується для зимових умов в межах стрілочної зони та на сортувальних коліях та визначається за формулою:
(5.9)деси – питомий опір від снігу та інею, що визначається в залежності від вагової категорії вагона та температури навколишнього повітря, кгс/тс
L- відстань від кінця другої гальмівної позиції до РТ, м.
Кінетична енергія відчепа, що від несоться на одиницю його маси, називаеться енергетичною висотою, що залежить від швидкості розпуска, та визначається за формулою:
(5.10)деVросп – швидкість розпуска, м/с.
g'- приведенє прискорення вільного падіння, яке враховує енергетичний вплив маси колісних пар, що вращаються. Визначається за формулою:
(5.11)деQ –маса відчепа, т
n - кількість осей в відчепі.
g – прискорення вільного падіння, g=9,81
На підставі приведених вище формул визначається висота горки для розрахункового бігуна, параметри якого наведені в таблиці 5.1, й для параметрів навколишнього середовища, які наведені в таблиці 5.2
Таблиця 5.1 Параметри розрахункового бігуна
Тип розрахункового бігуна | Критий |
Кількість осей | 4 |
Маса вагона, т | 25 |
Площа поперечного розрізу вагона, м2 | 9,7 |
Коефіціент повітряного опору | 1,12 |
Математичне очікування основного опору руху вагона `o, кгс/тс | 1,75 |
Швидкість розпуска Vросп , м/с | 1,2 |
Параметри навколишнього середовища приведены в табл. 5..
В якості важкої колії вибираємо колію № 1, яка має найбільшу довжину до розрахункової точки та найбільшу суму кутів поворота.
Параметри навколишнього середовища задані у вихідних даних (див. додаток А, табл. А.4) та наведені у таблиці 5.2.
Таблиця 5.2 Параметри навколишнього середовища
Температура навколишнього повітря, 0С | -16 | |
Азимут розпуска вагонів | 125 | |
Питомий опір від снігу та інею | 0,26 | |
Північ | Швидкість вітру, м/с | 2,1 |
Повторюваність | 0,12 | |
Південь | Швидкість вітру, м/с | 2,5 |
Повторюваність | 0,14 | |
Захід | Швидкість вітру, м/с | 4,8 |
Повторюваність | 0,05 | |
Схід | Швидкість вітру, м/с | 5,6 |
Повторюваність | 0,25 |
Параметри важкої колії й суміжної з важкою колії № 2 зведені в таблиці 5.3.