7.3 Расчет и проектирование высоты и продольного профиля сортировочных устройств

Высота горки – разность отметок головок рельсов путей на вершине горки и в расчетной точке.

Расчетная высота горки обеспечивает проход вагона расчетной весовой категории при неблагоприятных условиях работы до расчетной точки, находящейся на расстоянии 50 м от выходного конца парковой тормозной позиции самого трудного по условиям скатывания подгорочного пути.

Высота сортировочной горки по условию докатывания расчетного плохого бегуна до расчетной точки трудного по сопротивлению пути определяется по формуле:

(7.1)

где – средние значения потерь удельной энергии при преодолении сопротивления движению, соответственно, основного, от стрелок и кривых, воздушной среды и ветра, м. эн. в.;

–удельная энергия, соответствующая установленной скорости роспуска, м. эн. в.;

–удельная работа сил сопротивления от снега и инея, м. эн. в.;

1.75 – мера отклонения расчетного значения сопротивлений основного, от стрелок и кривых, воздушной среды и ветра от их средних значений.

(7.2)

где – расчетная скорость роспуска состава, м/с;

–величина ускорения силы тяжести вагона с учетом влияния инерции его вращающихся масс, м/с.

Расчет средней потери удельной энергии при преодолении сопротивления от стрелок и кривых рассчитывается по формуле:

(7.3)

где и, соответственно, число стрелочных переводов и сумма углов поворота кривых, град.;

–средняя скорость движения вагонов на участке горки, м/с .

Удельная работа при преодолении:

– основного сопротивления:

(7.4)

– среды и ветра:

(7.5)

где и– расчетные значения удельных сопротивлений, кгс/т;

–длина участка пути, на котором рассматривается действие этих сил, м.

В зимних условиях необходимо учитывать дополнительную удельную работу преодолении сопротивления движению вагона от снега и инея в пределах стрелочной зоны пучков и на сортировочных путях:

(7.6)

где – дополнительное удельное сопротивление от снега и инея, кгс/т .

Основное удельное сопротивление движению вагонов при скатывании их с горки рассматривается как случайная величина.

Удельное сопротивление движению вагона (отцепа) от воздушной среды и ветра, кгс/тс.

(7.7)

где – приведенный коэффициент воздушного сопротивления;

–относительная (результирующая) скорость вагона (отцепа) с учетом направления ветра, м/с.

Значения коэффициента :

– для одиночных вагонов:

(7.8)

c₁=c₂=c₃=0?02

Удельное сопротивление движению вагона от воздушной среды и ветра:

– для первого участка:

– для второго участка:

– для третьего участка:

– для четвертого участка:

Удельная работа при преодолении среды и ветра:

– для первого участка:

– для второго участка:

– для третьего участка:

– для четвертого участка:

Средняя потеря удельной энергии при преодолении сопротивления от стрелок:

– для первого участка:

– для второго участка:

– для третьего участка:

Скоростной элемент спускной части горки следует проектировать возможно более крутым, но не более 50 ‰. Разница крутизны этого элемента и следующего за ним допускается не более 25 ‰. Прямой (в профиле) участок скоростного элемента, ограниченный тангенсами вертикальных сопрягающих кривых, должен иметь длину не менее 20 м.

В целом продольный профиль скоростного участка следует проектировать с учетом условия входа одиночных вагонов из числа ОХБ при благоприятных условиях скатывания на 1 ТП со скоростью, не превышающей установленные допустимые значения.

Длина и уклоны первого и второго скоростных участков должны быть такими, чтобы при расчетной скорости роспуска скорость скатывающегося при благоприятных условиях ОХБ не превышала максимально допустимую при входе на первую тормозную позицию. Исходя из этих условий, наибольшая высота скоростного участка составит:

(7.9)

где – максимально допустимая скорость входа на тормозную позицию;

–расчетная скорость роспуска;

, – потери удельной энергии при преодолении основного удельного сопротивления движения и сопротивления стрелок и кривых в пределах скоростного участка, м. эн. в.

При максимально возможном уклоне первого скоростного участка уклон второго скоростного элемента:

(7.10)

–высота скоростного участка, , м. эн. в.;

, – длина первого и второго скоростного участков;

–уклон первого скоростного участка, ‰.

Первая тормозная позиция обычно размещается на спуске крутизной, устанавливаемой расчетом (как правило, не менее 12 ‰).

Средний уклон участка между концом первой тормозной позиции и началом второй тормозной позиции определяется по формуле:

(7.11)

, ,– уклон, соответственно, первой, второй и третьей тормозной позиции, ‰;

–уклон стрелочной зоны, ‰;

, – уклон подгорочных путей, ‰;

, ,– длина, соответственно, первой, второй и третьей тормозной позиции, м.;

–длина стрелочной зоны, м.;

–длина участков подгорочных путей, м.

Приняв уклон 1 ТП и 2 ТП, определяется уклон промежуточного участка:

(7.12)

Участок второй тормозной позиции (II ТП) необходимо проектировать на спуске крутизной, обеспечивающей в неблагоприятных условиях трогание с места расчетных плохих бегунов, но не менее 7 ‰, а в холодных температурных зонах – не менее 10 ‰.

Крутизна участка стрелочной зоны до ее конца должна проектироваться на уклоне в пределах от 1,0 до 1,5 ‰; на крайних пучках – до 2,0 ‰ для горок с числом путей до 30 и до 2,5 ‰ для горок с числом путей более 30 и в холодных температурных зонах. Допускается продлевать уклоны крутизной до 2 ‰ в пределы закрестовинных кривых в начале сортировочных путей. Крутизну участка сортировочных путей от предельного столбика последнего разделительного стрелочного перевода до парковой тормозной позиции при расположении ее в кривой допускается выбирать согласно предыдущему пункту, а на прямой – до 1.5 ‰.

Парковая тормозная позиция при оборудовании ее двухрельсовыми замедлителями на вновь сооружаемых горках, а при благоприятных местных условиях – и на эксплуатируемых, может при обосновании располагаться на спуске крутизной до 8 ‰, в остальных случаях, при расположении в кривой, на уклоне крутизной до 2 ‰, а на прямой – до 1,5 ‰.

Поперечный профиль пучка путей по верху балласта следует проектировать площадкой. Допускается проектировать поперечный наклон площадки по верху балласта крутизной, соответствующей разности расчетных высот горки на крайние пути пучка.

Наибольшая высота скоростного участка:

Принимаем уклон первого скоростного участка 40,0 ‰.

Принимаем уклоны тормозных позиций, соответственно, первой и второй – 12‰ и 7‰.