УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ
Кафедра залізничних станцій та вузлів
КОМПЛЕКСНИЙ РОЗРАХУНОК ВИСОТИ ТА ПОЗДОВЖНЬОГО
ПРОФІЛЮ СОРТУВАЛЬНОЇ ГІРКИ
Завдання, пояснювальна записка, розрахунки та додатки
до розрахунково-графічної роботи
з дисципліни „Залізничні станції та вузли”
КРВ.200.00.00.ПЗ
-
Перевірив: ст. викл., к.т.н.
(посада)
____________ Г. І. Шелехань
(підпис, дата) (ініціали, прізвище)
Виконав: студ. групи 101-ОПУТ-Д17
спеціальність 275/275.02
Транспортні технології
____________ Г. С. Пащенко
(підпис, дата) (ініціали, прізвище)
____________
(шифр)
Харків-2020
Український державний університет залізничного транспорту
Факультет УПП Кафедра „Залізничні станції та вузли”
ЗАВДАННЯ
на розроблення розрахунково-графічної (контрольної) роботи
з дисципліни «Залізничні станції та вузли»
«Комплексний розрахунок висоти та поздовжнього профілю
сортувальної гірки»
студенту групи 101-ОПУТ-Д17 ПАЩЕНКО Г. С.
Вихідні дані
Середньодобова кількість місцевихвагонів, які прибувають у переробку
з суміжних станцій 2660 вагонів.
Середньодобова кількість вагонів повторної переробки, які прибувають у переробку з суміжних станцій 130 вагонів.
Середньодобова кількість вагонів додатковоїпереробки, які прибувають у переробку з суміжних станцій 30 вагонів.
Середня кількість вагонів у составі вантажного поїзда,
що надходить у переробку 59 вагонів.
Коефіцієнт добової нерівномірності обсягів переробки
= 1,20.Коефіцієнт використання переробної спроможності K= 0,90.
План гіркової горловини на рисунку
47.На першій та другій гальмових позиціях передбачити
встановлення вагонних уповільнювачів типу НК114, КЗ-3, КЗ-5, КЗПУ, ЗВУ
На парковій гальмовій позиції передбачити
встановлення вагонних уповільнювачів типу РНЗ-2, РНЗ-2М, КЗПУ, ЗВУ
Маса розрахункового бігуна
31 т.Розрахункова температура
-15 °С.Швидкість зустрічного вітру
6,2 м/с.Кут між векторами напрямків руху відчепа
у сортувальному парку і вітру
22 °.Маса состава вантажного поїзда 3500 т.
План гіркової горловини слід отримати на кафедрі.
Дата видачі завдання _______________
Дата здачі роботи на перевірку 31.05.2021Консультант ст викл., к.т.н., Г.І. Шелехань
ЗмістВступ....................................................................................................................4
1. Розрахунок потрібної переробної спроможності сортувальної гірки………...5
2. Проектування висоти і поздовжнього профілю сортувальної гірки…………..6
3. Перевірка конструкції і технічного оснащення сортувальної гірки…………11
4. Перевірка потужності гальмових засобів……………………………………...15
5. Проектування поздовжнього профілю насувної частини…………………….19
6. Розрахунок наявної переробної спроможності сортувальної гірки………….23
Висновки............................................................................................................26
Список літератури..............................................................................................27
Додаток А – Результати перевірки конструктивних параметрів
поздовжнього профілю сортувальної гірки із використанням ЕОМ…………...28
Додаток Б – Графічний матеріал до технологічних розрахунків гірки...................................................................................................................36
Вступ
Конструкція і технічне оснащення сортувального гірки, що проектується або реконструюється (план, висота і профіль гірки, технічні засоби механізації), повинні забезпечувати безперервне, безперебійне і безпечне розформування составів при дотриманні всіх технічних і технологічних вимог.
Основною метою виконання даної контрольної роботи є набуття навичок розрахунку і проектування сортувальних пристроїв різної потужності при будівництві нових сортувальних пристроїв або при реконструкції існуючих. Дана контрольна робота виконується у відповідності з [1].
Основними завданнями при виконанні контрольної роботи є:
- визначення потужності гірки;
- конструктивні розрахунки сортувальної гірки;
- проектування поздовжнього профілю сортувальної гірки;
- технологічні розрахунки сортувальної гірки;
- розрахунок переробної спроможності гірки.
При виконанні технологічних розрахунків проводиться перевірка динамічних якостей гірки шляхом розрахунку швидкостей і часу скочування бігунів в зимових несприятливих умовах роботи гірки, розрахунку інтервалів між розрахунковими бігунами по кожній розділовій стрілці і кожному вагонному уповільнювачу на спускній частині гірки, швидкості розпуску составів і її відповідності заданій для даного сортувального пристрою, побудови відповідних графіків та визначення переробної спроможності гірки.
1. Розрахунок потрібної переробної спроможності сортувальної гірки
Потрібна переробна спроможність сортувальної гірки визначається за формулою
, (1.1)де
, 
, 
– відповідно середньодобова кількість вагонів, які прибувають у переробку з суміжних станцій, місцевих, повторної і додаткової переробки;
– коефіцієнт добової нерівномірності обсягів переробки;K – коефіцієнт використання переробної спроможності.
Згідно формули (1.1) отримано
ваг./добуОскільки отримане значення
знаходиться в інтервалі 3601-4800 вагонів, а сортувальний парк складається з 24 колій, то на станції в якості сортувального пристрою необхідно запроектувати гірку великої потужності (ГВП) з наступним технічним оснащенням: кількість колій насуву - 2, спускних – 2, обхідних – 2; кількість гальмових позицій на спускній частині – 2, у сортувальному парку – 1. На першій та другій гальмових позиціях встановлені вагонні уповільнювачі типу КЗ-3, на парковій гальмовій позиції встановлені вагонні уповільнювачі типу ЗВУ.
2. Проектування висоти і поздовжнього профілю сортувальної гірки
Висота сортувальної гірки та її профіль визначаються на підставі імітаційного моделювання скочування відчепів у розрахункових сполученнях за допомогою програмного забезпечення, розробленого на кафедрі «Залізничні станції та вузли» УкрДУЗТ у відповідності з [1].
Спочатку здійснюється проектування поздовжнього профілю стрілочної зони і сортувальних колій кожного пучка гіркової горловини [1, крок 1 п.10.7].
В учбових цілях в даній роботі розглянуто тільки крайній верхній пучок і по ньому проведено відповідні розрахунки.
Розрахункова довжина колій визначається від вершини гірки (ВГ) до розрахункової точки (РТ) за планом гіркової горловини, що задається. Схему розташування першої гальмової позиції відносно першої розділової стрілки наведено на рисунку 2.1
Рисунок 2.1 – Схема розташування вагонних уповільнювачів першої гальмової позиції відносно першої розділової стрілки
Уклони сортувальних колій від ПГП до РТ, ПГП приймаються згідно діючих норм [1]. Уклони від початку стрілочної зони до ПГП визначаються ітераційним шляхом в межах вищезазначених норм. Результати розрахунків наведено у таблиці 2.1.
Таблиця 2.1 – Результати визначення параметрів поздовжнього профілю стрілочної зони і сортувальних колій
| № колії | Тв | Швид-кісна дільниця | 1 ГП | Проміжна дільниця | 2 ГП | СЗ-ПГП | ПГП | РТ | Lвг-рт, м | hнд, м | ||||
| Довжина, м | L, м | і, ‰ | L, м | і, ‰ | L, м | і, ‰ | | | ||||||
| 1 | 6,25 | 29,375 | 36,31 | 105,2 | 35,45 | 141,32 | 2 | 21,46 | 1,3 | 44,77 | 0,6 | 420,135 | 0,337 | |
| 2 | 6,25 | 29,375 | 36,31 | 105,2 | 35,45 | 139,73 | 2,02 | 21,46 | 1,3 | 44,77 | 0,6 | 418,545 | 0,337 | |
| 3 | 6,25 | 29,375 | 36,31 | 105,2 | 35,45 | 138,22 | 2,04 | 21,46 | 1,3 | 44,77 | 0,6 | 417,035 | 0,337 | |
| 4 | 6,25 | 29,375 | 36,31 | 105,2 | 35,45 | 135,88 | 2,08 | 21,46 | 1,3 | 44,77 | 0,6 | 414,695 | 0,337 | |
| 5 | 6,25 | 29,375 | 36,31 | 105,2 | 35,45 | 135,94 | 2,08 | 21,46 | 1,3 | 44,77 | 0,6 | 414,755 | 0,337 | |
| 6 | 6,25 | 29,375 | 36,31 | 105,2 | 35,45 | 135,26 | 2,09 | 21,46 | 1,3 | 44,77 | 0,6 | 414,075 | 0,337 | |
Для розрахунку висоти гірки необхідно визначити трудну і легку за опором колії пучка сортувального парка та виконати по ним відповідні розрахунки [1, крок 2 п.10.7]. Важкою вважається та колія пучка, для скочування до РТ якої потрібна найбільша швидкість вагона на початку стрілочної зони VПСЗ.
Визначення величини VПСЗ здійснюється ітераційно шляхом варіювання швидкості ПБ на початку стрілочної зони VП, від якої залежать значення величин
та 
. Ітераційний пошук припиняється при виконанні умови VП =VПСЗ. Результати визначення трудної та легкої за опором колії зазначено у таблиці 2.2 на підставі імітаційного моделювання скочування розрахункових вагонів.Найбільше значення VПСЗ серед усіх колій пучка визначає розрахункову важку колію, а найменше значення VПСЗ – розрахункову легку колію пучка.
Таблиця 2.2 – Визначення трудної і легкої за опором колій
| № колії | Lвг-рт, м |  | Кути повороту, º | VПС, м/с | VПСЗ, м/с | Висновок | ||
| від стрілок,  | від кривих,  | загальна сума,  | ||||||
| 1 | 420,135 | 3 | 14,19 | 28,04 | 42,23 | 4,56 | 4,56 | Трудна |
| 2 | 418,545 | 3 | 14,19 | 18,58 | 32,77 | 4,49 | 4,49 | |
| 3 | 417,035 | 3 | 14,19 | 21,44 | 35,63 | 4,5 | 4,5 | |
| 4 | 414,695 | 3 | 14,19 | 11,98 | 26,17 | 4,41 | 4,41 | |
| 5 | 414,755 | 3 | 14,19 | 11,98 | 26,17 | 4,43 | 4,43 | |
| 6 | 414,075 | 3 | 14,19 | 0,38 | 14,57 | 4,36 | 4,36 | Легка |
Далі [1, крок 3 п.10.7] для спускної частини від ВГ до ПСЗ приймаються згідно з вимогами п. 9.2-9.8 [1] мінімальні ухили елементів профілю, за якими визначається конструкційна висота гірки для трудної колії
. (2.1)Результати визначення конструкційної висоти наведено в таблиці 2.3.
Таблиця 2.3 – Результати визначення конструкційної висоти сортувальної гірки по трудній за опором колії
| Параметр | Швидкісна дільниця | 1ГП | Проміжна дільниця | 2ГП | СЗ-ПГП | ПГП | РТ | HГК, м |
| Ухил, ‰ | 40 | 12 | 10 | 7 | 2 | 1,3 | 0,6 | 3,25 |
| Довжина, м | 29,375 | 36,31 | 105,2 | 35,45 | 141,32 | 21,46 | 44,77 |
Після визначення конструкційної висоти гірки її поздовжній профіль за маршрутом на важку колію кожного пучка перевіряється на відповідність умові забезпечення потрібної дальності пробігу ПБ [1, крок 4, 5 п.10.7].
Висота сортувальної гірки повинна забезпечити докочування ПБ у несприятливих умовах від ВГ до РТ по трудній за опором колії. Маса ПБ згідно завдання складає 31 т з величиною питомого опору 4 Н/кН.
Відстані між характерними точками трудної колії наведено на рисунку 2.2.
Рисунок 2.2 – Відстані між характерними точками трудної за опором колії
До характерних точок відносяться точки перелому поздовжнього профілю, ізольовані стики стрілочних переводів і вагонних уповільнювачів, початок і кінець вертикальних і горизонтальних кривих.
Моделювання скочування ПБ здійснюється при розрахункових метеорологічних параметрах несприятливих умов роботи та при номінальній швидкості розпуску
[1, табл. 8.7]. При чому приймається, що ПБ скочується без гальмування на вільну від вагонів колію.Конструкція гірки відповідає вимозі забезпечення потрібної дальності пробігу вагонів, якщо для трудної колії виконується умова
,
(2.2)де
– швидкість ПБ в РТ, отримана за результатами моделювання, м/с;
– допустима величина похибки розрахунків, 
м/с.В іншому випадку висота гірки збільшується до забезпечення виконання умови (2.2).
Результати визначення висоти та поздовжнього профілю гірки за маршрутом на важку колію наведено в таблиці 2.4.
Таблиця 2.4 – Результати визначення висоти сортувальної гірки по трудній за опором колії на ЕОМ
| Параметр | Швидкісна дільниця | 1ГП | Проміжна дільниця | 2ГП | СЗ-ПГП | ПГП | РТ | HГ, м |
| Ухил, ‰ | 45 | 25 | 20 | 7 | 2 | 1,3 | 0,6 | 4,924 |
| Довжина, м | 29,375 | 36,31 | 105,2 | 35,45 | 141,32 | 21,46 | 44,77 |
Швидкість ПБ на вході складає 1,7 м/с, а швидкість ПБ у РТ
складає 3,94 м/с.
1 2 3 4 5 6 7 8