МУ Проектирование сортирвочных устройств

4795
Кафедра «Технологии грузовой и коммерческой работы, станции и узлы»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОРТИРОВОЧНЫХ УСТРОЙСТВ
Методические указания
к выполнению курсового проекта
по дисциплине «Железнодорожные станции и узлы»
для обучающихся по специальности
23.05.04 Эксплуатация железных дорог
очной и заочной форм обучения
Составители: А. Б. Фокеев
А. В. Варламов
Н. Н. Мазько
И.Р. Андрианова
Самара
2019
1
УКД 656.212.5
Проектирование сортировочных устройств : методические указания к
выполнению курсового проекта по дисциплине «Железнодорожные станции и узлы» для
обучающихся по специальности 23.05.04 Эксплуатация железных дорог очной и заочной
форм обучения. – Самара : СамГУПС, 2019. – 44 с.
В методических указаниях определен перечень основных задач, решаемых в
процессе проектирования сортировочной горки, указаны последовательность и методы
их решения, а также представлена структура исходных данных и последовательность их
ввода в ПЭВМ.
Утверждены на заседании кафедры 22 апреля 2019 г., протокол № 8.
Печатаются по решению редакционно-издательского совета академии.
Составители: Анатолий Борисович Фокеев, к. т. н., доцент
Александр Васильевич Варламов, к. т. н., доцент
Наталья Николаевна Мазько, к. т. н., доцент
Ирина Ревазовна Андрианова, ст. преподаватель
Рецензенты: к. т. н., доцент СамГУПС В.И. Александров;
заместитель начальника отдела
организации породовой погрузки и выгрузки
службы движения Куйбышевской дирекции
управления движением – структурного
подразделения Центральной дирекции
управления движением – филиала ОАО «РЖД» С.Н. Вишняков
Под редакцией составителей
Подписано в печать 31.05.2019. Формат 60×90 1/16.
Усл. печ. л. 2,75. Заказ 62.
© Самарская государственный университет путей сообщения, 2019
2
Введение
Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой
дисциплины «Железнодорожные станции и узлы». Выполнение курсовых проектов
является базой для формирования у обучающихся следующих компетенций:
ПК-19: готовность к проектированию объектов транспортной инфраструктуры,
разработке технико-экономического обоснования проектов и выбору рационального
технического решения;
ПК-20: готовность к разработке и принятию схемных решений при переустройстве
раздельных пунктов, проектированию основных элементов станций и узлов, их
рациональному размещению, к разработке и применению методов повышения
пропускной и перерабатывающей способности станции и узлов, а также их отдельных
элементов;
ПК-21: способность составлять планы размещения оборудования, технического
оснащения и организации рабочих мест, рассчитывать транспортные мощности и
загрузку оборудования объектов транспортной инфраструктуры;
ПСК-1.6: готовность к участию в разработке экономически обоснованных
предложений по развитию и реконструкции железнодорожных станций и узлов,
увеличению пропускной способности транспортных коридоров, линий, участков и
станций, внедрению скоростного и высокоскоростного движения поездов.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
знать: устройство и техническое оснащение раздельных пунктов и транспортных
узлов; взаимное расположение и методы расчета основных элементов; технологические и
технические нормы проектирования станций и узлов в различных условиях; методы
проектирования отдельных элементов и основных схем станций и узлов; технологию
работы железнодорожных станций; мероприятия по комплексной механизации и
автоматизации станционных процессов; способы увязки проектных решений с передовой
технологией работы станций и узлов; методы выполнения технико-экономических
расчетов по выбору наиболее эффективных решений; методы увеличения пропускной и
перерабатывающей способности станций и узлов; схемные решения станций и узлов по
изоляции маршрутов приема и отправления поездов от маневровой работы, изоляции
маршрутов следования и стоянки поездов с опасными грузами; специализацию головных
и внутриузловых участков для изоляции маршрутов грузового и пассажирского
движения; устройства для механизации и автоматизации станционных процессов;
устройства для ограждения тупиковых путей, путей в городе;
уметь: проектировать план, поперечный и продольный профили железнодорожного
пути; проектировать элементы транспортной инфраструктуры; разрабатывать проекты
реконструкции и строительства раздельных пунктов;
владеть: методами расчета параметров устройств раздельных пунктов.
3
Проектирование сортировочной горки производится для условий, приведенных в
задании на разработку курсового проекта.
Процесс проектирования сортировочной горки можно условно разделить на
следующие этапы, выполняемые в указанной последовательности:
1. Определение размеров переработки вагонопотоков и выбор сортировочной
станции (односторонняя или двусторонняя). Распределение объема переработки
вагонопотоков между сортировочными системами с учетом угловых потоков для
двусторонней сортировочной станции.
2. Обоснование потребного числа путей в сортировочном парке станции или той
системы, в состав которой будет входить проектируемая сортировочная горка, на
расчетный срок и на перспективу.
3. Определение потребной мощности проектируемой сортировочной горки и
принятие проектных решений по ее техническому оснащению.
4. Разработка схемы путевого развития надвижной и спускной частей
сортировочной горки в осях путей с учетом размещения устройств механизации и
автоматизации.
5. Проектирование плана горочной горловины сортировочного парка в масштабе
1:500 с применением ПЭВМ.
6. Определение на плане горловины положение точек, находящихся на границах
элементов продольного профиля, включая вершину горки и расчетную точку по
расчетному пути.
7. Подготовка данных для расчета на ПЭВМ фазовых траекторий скатывания
расчетных бегунов с сортировочной горки для исходного варианта.
8. Корректировка исходных данных в процессе расчета на ПЭВМ фазовых
траекторий скатывания расчетных бегунов с горки в режиме «диалог».
9. Построение графиков скорости и времени скатывания расчетных бегунов.
Анализ условий разделения расчетных бегунов на стрелках, замедлителях и у
предельных столбиков в сортировочном парке.
10. Обоснование основных параметров технологии работы сортировочной горки с
построением технологического графика ее работы.
1 Типы сортировочных устройств
На станциях проектируются основные и вспомогательные сортировочные
устройства следующих типов: горочные – сортировочные горки, где для скатывания
вагонов используется, в основном, сила тяжести; негорочные – вытяжные пути со
стрелочными горловинами на уклоне, где используется сила тяги локомотива и сила
тяжести вагонов; вытяжные пути и стрелочные горловины на горизонтальной площадке,
где используется только сила тяги локомотива.
4
Для выполнения функций основных сортировочных устройств проектируются
горки повышенной, большой, средней или малой мощности с сортировочными парками.
Для выполнения функций вспомогательных сортировочных устройств могут
проектироваться горки средней и малой мощности и негорочные устройства вместе с
сортировочными (или сортировочно-группировочными и группировочными) парками.
Сортировочная горка состоит из надвижной (подъемной) и спускной частей,
разделенных вершиной горки, которой называется точка касания горизонтальной
плоскости с продольным профилем горки (самая высокая точка).
Составы, подлежащие расформированию, надвигаются на горку маневровым
локомотивом. Наличие противоуклонов в надвижной части обеспечивает достаточное
сжатие автосцепок для расцепления вагонов, после чего вагоны под действием силы
тяжести скатываются на соответствующий путь подгорочного парка. Расчетная высота
горки обеспечивает проход вагона расчетной весовой категории при неблагоприятных
условиях скатывания до расчетной точки, находящейся на расстоянии 50 м от выходного
конца парковой тормозной позиции самого трудного по условиям скатывания
подгорочного пути. Безопасность роспуска составов и повышение его темпа на спускной
части горки обеспечиваются тормозными позициями, число и мощность которых зависит
от высоты горки и принятых технологических режимов роспуска.
Конструкция сортировочной горки характеризуется: количеством путей (надвига,
спускных, сортировочных); расчетной длиной и высотой; числом тормозных позиций;
типом и мощностью устройств, используемых для торможения вагонов; параметрами
соединения путей.
Расчетная длина горки – расстояние от вершины горки до расчетной точки.
Сортировочные горки большой мощности (ГБМ) проектируются для переработки
более 3500 вагонов в среднем за сутки или при числе путей в сортировочном парке
более 30, в зависимости от структуры вагонопотока. В отдельных случаях, если
проектные размеры переработки вагонов превышают 5500 вагонов в сутки,
проектируются горки повышенной мощности (ГПМ).
ГБМ должна иметь не менее двух путей надвига и два-три (при обосновании –
четыре) спускных пути. ГПМ должна иметь не менее трех путей надвига и до четырех
путей роспуска. Число путей надвига на горках большой и средней мощности
устанавливается с учетом необходимости использования их при отцепках (вторым
горочным локомотивом) от расформировываемых составов тех вагонов, которые
запрещено спускать с горки без локомотива.
При устройстве двух и более путей надвига и двух спускных путей проектируется
соединение этих путей перекрестными съездами. Горбы горки проектируют с
выведением вершин на одинаковую отметку, соответствующую трудным расчетным
условиям эксплуатационной работы.
Для развязки в разных уровнях маршрутов надвига составов на горку и пропуска
поездных локомотивов из парка прибытия в локомотивное хозяйство проектируют
5
путепровод под горкой. В обоснованных случаях для уборки локомотивов в
предгорочной горловине парка прибытия следует устраивать шлюзы, обеспечивающие
непрерывность операций по параллельному роспуску составов и уборке поездных
локомотивов через путепровод.
Для передачи в предгорочный парк (в обход горки) с сортировочных путей вагонов,
требующих повторной переработки и выполнения других операций, горка большой
мощности должна проектироваться с двумя обходными путями из сортировочного парка
в предгорочный. При обосновании устраиваются полукольцевой выход из парка
отправления и полукольцевой вход в парк приема.
Вагонные замедлители на спускной части горки устанавливаются на двух
тормозных позициях, в сортировочном парке – на одной. В обоснованных случаях
допускается установка в сортировочном парке второй (дополнительной) тормозной
позиции.
Сортировочные горки большой мощности необходимо оборудовать комплексом
технических средств систем автоматизации, обеспечивающих:
- управление надвигом и роспуском составов;
- управление маршрутами движения отцепов;
- регулирование скорости скатывания отцепов;
- управление маневровыми передвижениями;
- контроль заполнения сортировочного парка;
- контроль и диагностику технических средств;
- автоматизацию компрессорных станций;
- обмен информацией в рамках КСАУСС (комплексная система автоматизации
управления сортировочной станцией).
Сортировочные горки средней мощности (ГСМ) проектируют для переработки в
зависимости от структуры вагонопотока от 1500 до 3500 вагонов в среднем за сутки или
при числе путей в сортировочном парке от 17 до 29. При проектировании ГСМ
учитываются потребности и необходимые условия переустройства их в перспективе в
ГБМ.
Горки средней мощности проектируют с двумя путями надвига с устройством двух
горбов и выведением вершин на одинаковую отметку, отвечающую трудным расчетным
условиям работы, и с одним или двумя спускными путями. При числе сортировочных
путей, превышающем 24 и соответствующем обосновании укладывается второй
спускной путь.
На ГСМ обязательно укладывается один путь, соединяющий парки приема и
сортировочный, в обход горки со стороны расположения путей для ремонта вагонов,
выделяемых в сортировочном парке. При необходимости предусматривается второй
обходной путь.
Вагонные замедлители на спускной части устанавливаются, как правило, на двух
тормозных позициях, в сортировочном парке – на одной. В отдельных обоснованных
6
случаях при реконструкции ГСМ допускается установка в сортировочном парке второй
(дополнительной) тормозной позиции.
Горки малой мощности (ГММ) проектируются с учетом структуры вагонопотока и
трудоемкости маневровых операций для переработки от 250 до 1500 вагонов в среднем
за сутки при числе путей в сортировочном парке (группировочном, сортировочногруппировочном) от 4 до 16 (включительно). Они проектируются, как правило, с одним
путем надвига и одним спускным путем. Для тяжелых климатических условий, а также в
случае использования ГММ для формирования групп составов групповых поездов и
подач вагонов допускается устройство двух путей надвига и двух горбов. В этом случае
вершины горки могут располагаться на разных отметках, особенно на станциях с
сильными ветрами и при переработке вагонопотока со значительным (более 30 %)
содержанием порожних и легковесных вагонов.
Сортировочные горки малой мощности, имеющие 12–16 путей, сооружаемые на
станциях с сильными ветрами, в зависимости от объема и характера работы могут
оборудоваться двумя тормозными позициями на спускной части, а также одной парковой
тормозной позицией. В остальных случаях ГММ следует оборудовать вагонными
замедлителями, устанавливаемыми, как правило, на одной (пучковой) тормозной
позиции спускной части и одной парковой тормозной позиции.
На ГММ с 4–6 путями, проектируемых на небольшой объем переработки (до 600
вагонов в среднем за сутки), на станциях, расположенных в регионах с благоприятными
климатическими условиями, допускается устраивать только одну механизированную
тормозную позицию (на подгорочных путях), оборудованную замедлителями. При этом
горочная горловина должна обязательно проектироваться короткой, компактной и
укладываться из стрелочных переводов с крестовинами марки 1/6.
В отдельных случаях на ГММ допускается организация немеханизированной
парковой тормозной позиции, на которой торможение отцепов осуществляется
тормозными башмаками. Такая тормозная позиция должна быть оборудована
башмакосбрасывателями.
На ГММ в целях повышения их маневренности может устраиваться несколько
выходов с отдельных пучков подгорочных путей в обход горба, с разных сторон или по
одну его сторону. При этом горка с числом путей 8 и менее должна, как правило, иметь
обход горба со всех подгорочных путей с примыканием его к горочной горловине до
первой разделительной стрелки или с устройством перекрестных съездов.
На участковых (при обосновании – на отдельных сортировочных) станциях план и
профиль горки малой (средней) мощности должны обеспечивать возможность
отправления поездов в обход горба горки с части сортировочных путей (крайнего пучка)
в сторону, противоположную направлению сортировки.
Вытяжные пути со стрелочными горловинами на уклоне, вытяжные пути и
стрелочные горловины на горизонтальной площадке проектируются для сортировки до
250 вагонов в сутки, а также для окончания формирования и для перестановки составов в
7
выходных горловинах сортировочных парков. Маневровая работа выполняется
осаживанием групп вагонов и толчками при обеспечении безопасного движения и
стоянки отцепленных вагонов.
В качестве технического оснащения вытяжных путей и стрелочных горловин
следует предусматривать устройства электрической централизации стрелок,
станционной радио- и телефонной связи оператора поста ЭЦ с составителем и другими
работниками.
В таблице 1.1 приведены характеристики сортировочных горок.
Таблица 1.1 – Характеристика сортировочных горок
Основные характеристики
1
Объем переработки, ваг. в сут.
Число путей:
- сортировочных
- надвижных
- спускных
- обходных
Число тормозных позиций:
- на спускной части
- на подгорочных путях
Расчетная скорость роспуска, м/с
Сортировочные горки
ГПМ
2
5500 и более
ГБМ
3
3500–5500
ГСМ
4
1500–3500
ГММ
5
250–1500
более 40
не менее 3
2–3
2
30–40
2 и более
2
2
17–29
2
1–2
1–2
4–16
1
1
1
2
1–2
1,7
2
1
1,7
2
1
1,4
1
1
0,8–1,2
2 Оборудование сортировочных горок
Современные сортировочные горки необходимо оборудовать комплексной системой
автоматизации управления сортировочным процессом (КСАУ СП), которая
обеспечивает:
- управление надвигом и роспуском составов;
- управление маршрутами движения;
- регулирование скорости скатывания отцепов;
- управление маневровыми передвижениями;
- контроль заполнения сортировочного парка;
- контроль и диагностику технических средств;
- автоматизацию работы компрессорных станций;
- обмен информацией в рамках КСАУСС.
Новое поколение систем горочной автоматизации и их функции приведены в
таблице 2.1.
8
Таблица 2.1 – Современные системы горочной автоматизации
Наименование
Горочное программно-задающее устройство (ГПЗУ)
Микропроцессорная горочная автоматическая
централизация (ГАЦ М, МН)
Горочная автоматическая локомотивная сигнализация
с передачей информации по радиоканалу и
телеуправлением локомотивом (ГАЛС Р)
Устройство управления прицельным торможением
(УУПТ)
Автоматическое регулирование скорости скатывания
отцепа (АРС)
Устройство контроля заполнения сортировочных
путей (КЗП)
Система автоматизированного управления
компрессорной станцией (КСАУ КС)
Комплекс технических средств оперативнодиспетчерского управления сортировочной горки
(КТС ОДУ СГ)
Выполняемые функции
Для ввода программы роспуска из АСУ СС в
ГАЦ М и синхронизации этой процедуры с
ходом роспуска
Для управления стрелками по маршрутам
движения отцепов
Для телеуправления горочным локомотивом
при надвиге, роспуске, осаживании и
маневрах, в том числе в сортировочном парке
Управление процессом торможения отцепов
(регулирование скорости скатывания
отцепов)
Для контроля свободности пути, наличия
«окон» и определения скоростей соударения
отцепов в сортировочном парке
Автоматизация управления компрессорной
станцией
Для оперативно-диспетчерского управления
сортировочной горкой
3 План путевого развития
План путевого развития горки проектируется в зависимости от мощности горки и в
соответствии со структурой вагонопотока, с заданным технологическим процессом и
темпом работы горки. При этом устанавливают число и схему соединения путей надвига
и спускных путей, число и схему расположения технологических линий переработки и
обработки вагонов, число путей и пучков в сортировочном парке и схему их соединения
в горочной горловине, число и схему примыкания обходных путей, схему расположения
и число тормозных позиций, параметры элементов соединения путей и размещение
контрольно-измерительных устройств (для автоматизации работы горки). Обязательно
должна быть обеспечена ремонтопригодность всего сортировочного устройства и
составляющих его элементов путевого хозяйства.
При проектировании плана путевого развития горки большой и средней мощности
определяются технологические линии для последовательного и параллельного роспуска
составов, переработки и группировки местных вагонопотоков, частичной переработки
составов, переработки вагонов до и после отцепочного ремонта, устанавливается
рациональное расположение технологических линий и их потребное путевое развитие.
Совместно с путевым развитием горки должны проектироваться предгорочная
горловина парка приема (с использованием типовых решений) и пути надвига.
9
План путевого развития предгорочной горловины должен обеспечивать:
параллельное выполнение операций заезда локомотива за очередным составом, надвига и
роспуска составов с горки (при параллельном роспуске двух составов), уборки поездных
локомотивов с части путей, приема поезда с направления, противоположного
направлению сортировки (на односторонней сортировочной станции), и др.;
необходимое число технологических линий переработки вагонов и составов на
последующей очереди строительства.
При соответствующем обосновании допускается укладка в предгорочной горловине
парка приема перекрестных съездов с глухими пересечениями марки 2/9 с целью
сокращения времени занятия горловины передвижениями и обеспечения параллельности
маршрутов.
При строительстве сортировочного устройства длина пути надвига от предельного
столбика последнего стрелочного перевода предгорочной горловины до вершины горки
должна быть, как правило, не менее 150 м, а в особо трудных условиях это расстояние
при соответствующем обосновании может быть уменьшено до 100 м.
При необходимости длина путей надвига на горках большой мощности может
устанавливаться равной 350–400 м с учетом потребности в увеличении в перспективе
числа путей в парке приема и их длины (до следующей стандартной), соблюдения
требования уменьшения простоя поездных локомотивов.
Пути надвига и горочные вытяжные пути следует проектировать прямыми в плане.
В трудных условиях допускается их размещение на кривых радиусом не менее 1200 м. В
особо трудных топографических условиях при соответствующем обосновании
допускается уменьшать радиус кривой до 600 м, в горных условиях – до 500 м.
При устройстве двух спускных путей горки с каждого из них должен быть выход на
все пути сортировочного парка, а при трех и более – со средних спускных путей.
Пути, укладываемые в обход горба горки, можно примыкать перед пучком путей, к
началу крайнего пути. При необходимости обходной путь может быть соединен и с
пучком путей, и с двумя крайними путями сортировочного парка.
Крайние пути сортировочного парка, выделяемые для накопления и ремонта
неисправных вагонов, а также пути механизированных пунктов ремонта вагонов должны
иметь выходы на обходной путь.
Горочную горловину в пределах от первой разделительной стрелки до предельных
столбиков необходимо проектировать короткой, обеспечивать наименьшую длину
совместного маршрута следования для большинства отцепов и наименьшую сумму углов
поворота кривых на маршрутах скатывания. В этих целях следует:
- группировать пути сортировочного парка со стороны горки в пучки, содержащие
от 3 до 8 путей в каждом. На горках большой и средней мощности с симметричными
горловинами, на горках малой мощности с асимметричными горловинами, а также на
реконструируемых горках, где ось горочной горловины находится под углом к оси
10
сортировочного парка, крайние пучки путей могут быть неполными, если это позволяет
обеспечить радиус закрестовинных кривых равным 200 м и более;
- применять симметричные стрелочные переводы с крестовинами марки 1/6,
перекрестные съезды с глухими пересечениями марки 2/6 из рельсов Р65 в междупутье
5,3 м, а в начале спускной части – и с расширяющимся междупутьем, из стрелочных
переводов марок 1/6 и 1/9 (и с кривыми на соединительных путях) для увеличения угла
расхождения выходов из перекрестных съездов. Горловины горок большой мощности (с
числом путей более 30) и асимметричные горловины горок средней и малой мощности
могут проектироваться с применением стрелочных переводов с крестовинами марки 1/9
для обеспечения нормативных радиусов кривых;
- расстояние между центрами симметричных стрелочных переводов с крестовинами
марки 1/6 при их попутной укладке принимать минимально возможное, но не менее
23,85м при рельсах типа Р65; при реконструкции в случае превышения этого расстояния
допускается сохранять существующее расположение стрелочных переводов, если это не
повлечет существенного снижения скорости роспуска;
- выход с крайних пучков или 3–4 крайних путей сортировочного парка в обход
горки предусматривать укладкой симметричных стрелочных переводов с крестовинами
марки 1/6 или перекрестных съездов. В случае отправления поездов своего
формирования непосредственно с сортировочно-отправочных путей в сторону,
противоположную направлению сортировки, в обход горки, стрелочные переводы на
таких маршрутах следует укладывать по нормам для приемо-отправочных путей, а при
невозможности – по нормам для горочных путей с ограничением скорости движения
поездов при отправлении.
Допускается:
- уменьшать междупутье между пучками в начале путей до 4,8 м;
- проектировать на спускной части горки кривые радиусом не менее 200 м;
- применять двойные стрелочные переводы для сокращения длины горловин горок.
Расчетную полезную длину сортировочных путей следует считать от выходного
конца парковой тормозной позиции в начале прямых участков этих путей до предельных
столбиков выходной части парка.
В горловине горок любой мощности следует предусматривать прямые участки пути
для установки вагонных замедлителей. Длина этих участков определяется в зависимости
от числа и типа замедлителей на каждой тормозной позиции. На горках большой
мощности, четырехпучковых горках средней мощности длина этих участков должна
быть достаточной для установки двух замедлителей на первой тормозной позиции, а на
пучковой тормозной позиции – двух или трех замедлителей.
Длина изолированных участков замедлителей устанавливается в зависимости от
применяемых устройств автоматики.
Длина предстрелочного участка (от изолирующих стыков до начала остряков)
должна быть не менее 6 м.
11
При проектировании автоматизируемых сортировочных устройств длина и крутизна
отдельных элементов спускной части и сортировочных путей уточняются с учетом
особенностей размещения путевого технологического оборудования систем комплексной
механизации и автоматизации горочных и других станционных операций, а также
особенностей регулирования скорости скатывания вагонов. Число и места размещения
весомерных и измерительных участков определяются проектом.
Число сортировочных путей на сортировочных станциях устанавливается в
зависимости от числа назначений по плану формирования поездов (включая назначения
порожних вагонов), суточного числа вагонов каждого назначения и технологии работы
по формированию поездов. На каждое назначение плана формирования выделяется, как
правило, отдельный сортировочный путь. Для назначений с суточным вагонопотоком
более 200 вагонов выделяются два пути.
Следует предусматривать на станциях с горками большой и средней мощности: не
менее двух путей с уширенными междупутьями между ними, а также между этими и
смежными путями для вагонов, поступающих в ремонт (с учетом переноса трудоемкого
безотцепочного ремонта из отправочного парка); пути – под выгрузку или погрузку,
сортировку или перегруз (исправление груза); для вагонов углового потока
(на двусторонних станциях); с разрядными грузами, с ценными и номенклатурными
грузами, которые требуют военизированной охраны; для перестановки вагонов на время
очистки путей от снега и для других местных нужд. Кроме того, в зависимости от
объемов работы, следует выделять 1–3 пути для компенсации (внутримесячной и
внутринедельной) неравномерности вагонопотоков отдельных назначений и для
соединенных поездов.
В сортировочном парке горок большой мощности, если предусматривается
параллельный роспуск составов, необходимо выделять не менее двух отсевных путей (не
менее одного в каждой секции сортировочного парка), а на двусторонних сортировочных
станциях, кроме того, – пути для дублируемых назначений.
Расстояние между осями путей, специализированного для ремонта вагонов и
соседнего сортировочного, должно быть не менее 7,5 м. Пути для вагонов с разрядными
грузами, сжатыми и сжиженными газами должны иметь сквозные выходы на главные
пути. Если на стадии ТЭО число назначений плана формирования и суточное количество
вагонов каждого назначения неизвестны, то потребное число сортировочных путей
устанавливается по таблице 3.1 с учетом особенностей плана принимаемой для
проектирования горочной горловины, количества сортировочных пучков и путей в них.
Число вытяжных путей формирования группировочного или
сортировочногруппировочного парка (вспомогательного сортировочного парка – ВСП) принимается
по таблице 3.2.
12
Таблица 3.1 – Число сортировочных путей
Расчетное число
формируемых поездов в
сутки
всего
24
36
48
60
72
84
96
108
120
132
144
156
168
180
14
19
24
26
32
36
38
44
46
48
52
56
60
64
Число сортировочных путей на сортировочных станциях
в том числе
для назначений
для местных нужд
дополнительных
плана формирования
10
4
0
15
4
0
20
4
0
22
4
0
26
5
1
30
5
1
32
5
1
37
6
1
38
6
2
40
6
2
42
7
3
46
7
3
50
7
3
54
7
3
Таблица 3.2 – Число вытяжных путей формирования
Количество вагонов
Условия размещения вспомогательных
Объем
Число вытяжных
(m) и групп
сортировочных устройств
переработки,
путей
в формируемом
ваг./сут.
формирования
составе (Г)
m<50
Параллельно сортировочному парку или
до 1400
1
Г≤12
последовательно, ВСП без сортировочносвыше 1400
2
отправочных путей
Последовательно сортировочному парку, ВСП с
до 1700
1
сортировочно-отправочными путями
свыше 1700
2
m > 50
Параллельно сортировочному парку или
до 1000
1
Г> 12
последовательно, ВСП без сортировочносвыше 1000
2
отправочных путей
Последовательно сортировочному парку, ВСП с
до 1200
1
сортировочно-отправочными путями
свыше 1200
2
Число подгорочных путей, используемых для подборки групп и примыкающих к
каждому вытяжному пути формирования, принимается: четыре – при числе групп
формирования, не превышающем шесть; пять – при числе групп формирования, равном
семи; шесть – при числе групп формирования от 8 до 12; семь – при числе групп
формирования от 13 до 20.
При значительном количестве включаемых в формируемые местные поезда
порожних вагонов в ВСП могут предусматриваться дополнительно 2–3 пути для их
13
накопления с разделением по роду подвижного состава в соответствии с
Инструктивными указаниями по организации вагонопотоков.
Длина путей вспомогательного парка устанавливается в зависимости от
специализации путей основного сортировочного парка для местных назначений. Если в
основном сортировочном парке для каждого местного назначения выделен отдельный
путь, то длину путей вспомогательного парка, используемых для подборки групп,
следует принимать следующей:
- при четырех путях – двух путей по 60 % длины максимального по числу вагонов
состава и двух путей – по 50% этой длины;
- при пяти и более путях – двух путей по 60 % длины максимального по числу
вагонов состава; остальных путей – не менее 25 % этой длины.
Если в основном сортировочном парке одни и те же пути используются для
накопления вагонов нескольких местных назначений, то длину путей ВСП необходимо
проектировать равной 80 % длины максимального по числу вагонов формируемого в
ВСП состава.
При необходимости создания дополнительного путевого развития для стоянки
сформированных составов из-за возникающих задержек перестановки составов в парк
отправления длину части путей ВСП следует проектировать равной длине этих составов.
Число сортировочных путей на участковых станциях устанавливается в зависимости
от количества назначений по плану формирования поездов, суточной переработки
вагонов и других местных условий. Как правило, сортировочные пути выделяются для
вагонов, следующих на каждый примыкающий к станции участок; для вагонов в адрес
станции; для неисправных вагонов; для вагонов с разрядными грузами, сжатыми и
сжиженными газами и др.
Общее число и длина сортировочных путей определяются технологией
формирования составов в соответствии с ведомственными нормативными документами,
регламентирующими типовые решения сортировочных устройств малой мощности и
размещение их на станциях для формирования многогруппного состава поездов и подач
вагонов на грузовые пункты.
При невозможности или нецелесообразности по местным условиям устройства
предгорочного парка следует предусматривать перед ГСМ укладку двух горочных
вытяжных путей, а перед ГММ – одного или двух вытяжных путей с полезной длиной,
на 10% превышающей расчетную длину состава поезда (выбираемую с учетом числа
длинносоставных поездов в перерабатываемом вагонопотоке).
Полезную длину сортировочных путей в сортировочных парках следует
устанавливать в зависимости от длины приемоотправочных путей, особенностей
технологического процесса работы станции, суточного количества перерабатываемых
вагонов.
Полезная длина сортировочного пути согласно требованиям Правил и технических
норм проектирования станций и узлов должна соответствовать длине состава
14
формируемого поезда, увеличенной не менее, чем на 10 %, или длине максимальной
групповой подачи, увеличенной на 10 %.
Зная все указанные требования и исходные данные, можно приступить к
проектированию плана горочной горловины СП.
Накладка плана головы СП производится в масштабе 1:500. Вычерчивается его
половина с нанесением оси, делящей СП пополам.
План сортировочной горки разрабатывают с учетом перспективы развития, что
существенно снижает строительные затраты на ее последующее переустройство.
Проектирование плана сортировочной горки следует начинать с разработки
принципиальной схемы ее путевого развития. Цель данного этапа – дать
принципиальные решения по соединению путей надвига со спускными путями, по числу
путей сортировочного парка, объединяемых в пучки, по соединению пучков со
спускными путями, по размещению измерительных или весомерных участков, вершины
горки и тормозных позиций, по примыканию к сортировочному парку обходных путей.
Пример принципиальной схемы путевого развития сортировочной горки приведен на
рисунке 3.1.
Измерительный участок
Пучок 1 - 6 путей
Пучок 2 - 8 путей
ВГ
Пучок 3 - 8 путей
Пучок 4 - 8 путей
Пучок 5 - 8 путей
Пучок 6 - 6 путей
Рисунок 3.1 – Принципиальная схема путевого развития сортировочной горки
Схемы соединения путей надвига со спускными путями зависят от числа надвижных
и спускных путей, от принципиальных технологических решений, предусматривающих
или не предусматривающих одновременный роспуск двух составов. Примеры схем
соединения надвижных и спускных путей приведены на рисунке 3.2.
Способ объединения путей сортировочного парка в пучки должен быть таким,
чтобы, во-первых, число путей, объединяемых в один пучок, не превышало восьми; вовторых, общее число пучков при полном развитии сортировочного парка должно быть
минимальным и равным четному числу; в-третьих, предельные столбики,
ограничивающие полезную длину путей сортировочного парка со стороны горки,
должны находиться примерно в одном створе. При этом крайний пучок, к которому
подключен обходной путь, из-за наличия стрелки примыкания может иметь 4 (4+0),
5 (3+2) или 6 (4+2) путей.
15
Схема 1
6,50
ВГ
Р200 и более
(1/9 или 1/6)
1
(1/9 или 1/6)
2
В
А
ВГ
Схема 2
1
(2/6)
В
4А
Р200 и более
6,50
3
Схема 3
1
ВГ
2
2
(1/9 или 1/6)
6,50
А
4
6,50
3
(1/9 или 1/6) Р200 и более
В
5
6
Рисунок 3.2 – Схемы соединения путей надвига со спускными путями
Проектирование плана сортировочной горки следует начинать с ее перевальной
части, включающей пути надвига вблизи вершины горки и спускные пути до точки В
(см. рисунок 3.2). При этом расстояние между осями параллельных путей в перекрестном
съезде схемы 2, а также от точки А до ближайшего пути в схеме 3 должно быть не менее
4,8 м. Расстояние от вершины горки до приемного стыка замедлителя в схеме 1 или
стрелочного перевода 1 в схеме 2 ориентировочно можно принять равным 40 м, а до
стрелочного перевода 4 в схеме 3 – по условию размещения измерительного или
весового участка.
Проектирование плана горочной горловины сортировочного парка для горок
большой и средней мощности, выполняемое ручным методом, – весьма трудоемкая
работа. Учитывая это, перспективным направлением в проектировании, позволяющим
значительно снизить затраты труда и повысить качество проектных решений, является
использование ПЭВМ.
Программа «ПЛАН» – это комплекс из двух программ ПР6 и ПР8. ПР6
предназначена для расчета плана горочной горловины, состоящей из пучков по 6 путей, а
ПР8 – из пучков по 8 путей. Каждая из этих программ позволяет решать отдельно или в
комплексе три задачи:
- задача 1 – расчет величины дополнительного угла перед разделительной стрелкой
полупучка, а также координат основных точек полупучка;
- задача 2 – расчет величины дополнительного угла перед пучковой тормозной
позицией, а также координат основных точек, определяющих положение пучка;
- задача 3 – выбор оптимального угла наклона оси двух объединенных пучков по
минимуму длины горловины, а также расчет координат основных точек, определяющих
положение конструкции из двух пучков, соединенных со спускным путем горки. Данная
16
задача решается в диалоговом режиме. Ее решение может потребовать повторного
решения предыдущих задач при измененных условиях.
Исходные данные для расчетов задаются в соответствии со схемами,
представленными на рисунках 3.3–3.8. Для расчета плана горочной горловины пучками
по 6 путей применяются схемы 3.4, 3.5.
7
8
A0
F0
P0
F0
1
6,95
P1
4
3
О с ь
2
5
п у ч к а
E0
6
B
Рисунок 3.3 – Схема для расчета полупучка из 3 путей
(Задача 1. Исходные данные: Е0, Р0, Р1)
4
3
Р0
1
F0
2
F0
F1
В
43,16
О с ь
В
Р1
А1
д в у х
Р2
В
23,97
6,95
F1
5
Е0
6
п у ч к о в
Рисунок 3.4 – Схема для расчета пучка из 6 путей
(Задача 2. Исходные данные: Е0, Р0, Р1, Р2)
О с ь
1 1 - г о
12
п у т и
S0
11
10
9
8
7
7
6
S3
6
U
5
В
4
1
А8
2
3
4
P2
A2
F2
5
В
3
P5
2
E0
1
Y0
О с ь
с о р т и р о в о ч н о г о
п а р к а
Рисунок 3.5 – Схема соединения двух пучков по 6 путей со спускным путем
(Задача 3. Исходные данные:Р0, Р1, Р2, Р3, Р4, Р5, Р6, Р7, Е0, S3, Y0, А8, U)
17
Для расчета плана горочной горловины пучками по 8 путей применяются схемы 3.6–3.8.
7
8
6
E0
9
A0
P0
F0
1
F0
6,95
23,97
3
О с ь
2
P1
4
10
п у ч к а
5
E1
B
Рисунок 3.6 – Схема для расчета полупучка из 4 путей
(Задача 1. Исходные данные:Е0, Е1, Р0, Р1)
4
23,97
Р0
1
F0
2
23,97
3
F0
Е0
6,95
В
43,16
L0 Р1
А0
Р2
5
О с ь
В
д в у х
6
Е1
п у ч к о в
Рисунок 3.7 – Схема для расчета пучка из 8 путей
(Задача 2. Исходные данные: Е0, Е1, Р0, Р1, Р2)
О с ь
1 6 - г о
п у т и
S0
16
15
14
13
12
11
10
9
6
8
7
6
5
4
В
A8
3
E1
1
2
P5
Y0
О с ь
с о р т и р о в о ч н о г о
п а р к а
E2
Рисунок 3.8 – Схема соединения двух пучков по 8 путей со спускным путем
(Задача 3. Исходные данные: Р0, Р1, Р2, Р3, Р4, Р5, Р6, Р7, Е0, Е1, Е2, S3, Y0, А8, U)
18
1
S3
Результат расчетов – координаты рассчитанных точек относительно оси полупучка,
пучка или двух пучков (значение по оси Х) и перпендикуляра, проведенного к этой оси
(значение по оси Y) через соответствующий центр (точку В). Все рассчитанные точки
приведены на соответствующих данным расчетам схемах.
Графическое построение плана горочной горловины производится с использованием
результатов расчета элементов плана на ПК. Для этого на чертежном листе, отступив от
верхней его кромки на 2–3 см, наносят положение оси крайнего пути сортировочного парка
при его полном развитии. По сумме междупутий, вычисленной относительно оси крайнего
пути, наносятся в масштабе 1:500 оси других путей верхней половины сортировочного
парка и продольная ось сортировочного парка. Отступив от левой кромки листа на 3–4 см и
учитывая положение оси сортировочного парка, наносят план перевальной части
сортировочной горки. Далее, в системе координат, у которого осью Х является ось
сортировочного парка, а осью Y – вертикальная линия, проходящая через точку В (см.
рисунок 3.2), по результатам решения задачи 3 наносят координаты основных точек и
соединяющие их линии. В системе координат, у которой положение оси Х задано точками 5
и 6 на этих же рисунках, а ось Y проходит через точку 5, используя результаты расчетов в
задаче 2, наносят положение основных точек и соединяющих эти точки линий
(см. рисунки 3.5, 3.6). Используя систему координат, у которой осью Х является ось
сортировочного парка, а осью Y – линия, проходящая через центр стрелочного перевода,
соединяющего полупучки, по результатам решения задачи 1 наносятся координаты
основных точек и соединяющие их линии (см. рисунки 3.3, 3.4) для каждого из полупучков.
Дальнейшие графические построения включают: нахождение точки пересечения
оси каждого пути сортировочного парка с направлением соответствующего пути в
полупучках как вершины угла кривой, сопрягающей эти линии; подбор радиусов и
нанесение на план горловины сопрягающих кривых с использованием круговых лекал;
там, где сопрягаемые прямые не имеют точек пересечения или эти точки слишком
удалены вглубь сортировочного парка, следует применять обратные кривые. На данном
этапе следует руководствоваться следующими положениями:
- кривые радиусом менее 200 м применять лишь там, где это действительно
необходимо;
- подбирая радиус кривой, необходимо следить за тем, чтобы начало кривой не
выходило на стрелочные переводы;
- фактические радиусы кривых в пределах спускной части горки должны быть
равны тем значениям, которые принимались в расчетах;
- сопряжение прямых линий следует начинать с крайних путей, т. е. с тех путей, где
потребуются минимальные значения радиусов кривых; построение обратных кривых
производится, как правило, в последнюю очередь;
- радиусы сопрягающих кривых следует подбирать такими, чтобы ширина соседних
междупутий была примерно одинаковой.
19
На плане горочной горловины должны быть указаны: номера путей; номера
стрелочных переводов; марки крестовин, отличных от 1/6; параметры кривых (радиус,
угол, тангенс, длина кривой); начало и конец каждой кривой; предельные столбики;
тормозные позиции с указанием типа применяемых замедлителей; ширина междупутий;
положение вершины горки.
Для установки замедлителей на спускной части горки выделяются прямые участки,
длина которых зависит от типа и числа замедлителей. При этом на первой тормозной
позиции (I ТП) резервируется место для установки двух замедлителей, на II ТП – двух
или трех замедлителей. Перед тормозными позициями предусматриваются прямые
участки для размещения контррельсов, после ТП – для укладки направляющих
башмаков, предохраняющих вагоны от схода с рельсов. Схемы взаимного расположения
замедлителей и стрелочных переводов, а также кривых приведены на рисунке 3.9.
На парковой тормозной позиции обычно устанавливаются замедлители типа РНЗ-2,
РНЗ-2М, ПНЗ-1, ПГЗ-03, которые размещаются на прямых участках вразбежку или в
створе (рисунок 3.10). Первый вариант улучшает условия очистки замедлителей от снега.
Минимальное расстояние от вершины горки (ВГ) до первого разделительного
стрелочного перевода зависит от системы автоматизации регулирования скорости
роспуска и рассчитывается в зависимости от взаимного размещения этого стрелочного
перевода и тормозной позиции, температуры наружного воздуха, скорости ветра при
неблагоприятных зимних условиях. В учебных целях данное расстояние может быть
принято от 40 до 50 м. Парковая тормозная позиция (III ТП) размещается на расстоянии
5 м от конца последней кривой на сортировочном пути (рисунок 3.9). При этом
желательно, чтобы III ТП размещалась в одном створе или с небольшим смещением
(2,568 м), определяемым условиями укладки замедлителей вразбежку на всех путях
парка или, по крайней мере, в пределах половины пучка путей.
4 Нормативы для расчета и проектирования 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.
20
1. За стрелочным переводом
а) замедлители типа КВ-3, КЗ-3, ВЗП-3, ВЗПГ-3
б) замедлители типа КНП-5, ВЗПГ-5, ВЗП-5, КЗ-5, НК-114
2. Перед стрелочным переводом
а) замедлители типа КВ-3, КЗ-3, ВЗП-3, ВЗПГ-3
б) замедлители типа КНП-5, ВЗПГ-5, ВЗП-5, КЗ-5, НК-114
3. На путях сортировочного парка (РНЗ-2, РНЗ-2М, ПНЗ-1, ПГЗ-03)
Рисунок 3.9 – Схемы взаимного расположения замедлителей, стрелочных переводов и кривых
21
1. Размещение замедлителей на III ТП в створе
2. Размещение замедлителей на III ТП вразбежку
Рисунок 3.10 – Схемы расположения вагонных замедлителей на парковой тормозной позиции
22
Высота сортировочной горки по условию докатывания расчетного плохого бегуна
до расчетной точки трудного по сопротивлению пути определяется по формуле
H р  1,75  hосн  hск  hсв   hсн  h0 ,
где
(4.1)
hосн , hск , hсв – средние значения потерь удельной энергии при преодолении
сопротивления движению соответственно основного, от стрелок и кривых, воздушной
среды и ветра на участке от ВГ до РТ, м эн. в.;
h0 – энергетическая высота, соответствующая расчетной скорости роспуска, м эн. в.;
hсн – потерянная энергетическая высота на преодоление сопротивления от снега и
инея в стрелочной зоне и на подгорочных путях, м эн. в.;
1,75 – мера отклонения расчетного значения сопротивлений основного, от стрелок
и кривых, воздушной среды и ветра от их средних значений (для горок малой мощности
мера отклонения равна 1,5).
V02
,
h0 
2g 
где
(4.2)
V0 – расчетная скорость роспуска состава, м/с;
g  – величина ускорения силы тяжести вагона с учетом влияния инерции его
вращающихся масс, м/с².
Величина приведенного ускорения, соответствующего силе тяжести, зависит от
отношения веса вращающихся частей вагона к его полному весу и определяется из
выражения:
9,81  qбр
g' 
,
(4.3)
qбр  4,2  n
где qбр – вес вагона брутто, тс;
n – число осей.
Значения g  можно принимать из таблицы 4.1 в зависимости от веса вагона.
Таблица 4.1 – Значения g  в зависимости от веса вагона
qбр , тс
g ,
м/с2
22
25
30
40
50
70 и более
9,1
9,2
9,3
9,4
9,5
9,6
Расчет средней потери удельной энергии при преодолении сопротивления от стрелок
и кривых выполнен по формуле:
hск  (0,56  n  0,23   )V 2 103 ,
23
(4.4)
где n , ∑  – соответственно число стрелочных переводов и сумма углов поворота
кривых, град.;
V – средняя скорость движения вагонов на участке горки, м/с.
Удельная работа при преодолении:
- основного сопротивления
hосн  l  0 10 3 ,
(4.5)
hсв  l  св 103 ,
(4.6)
- среды и ветра
где  0 ,  св – расчетные значения удельных сопротивлений, кгс/т;
l – длина участка пути, на котором рассматривается действие этих сил, м.
В зимних условиях необходимо учитывать дополнительную удельную работу при
преодолении сопротивления движению вагона от снега и инея в пределах стрелочной
зоны пучков и на сортировочных путях
hсн  l  сн 10 3 ,
(4.7)
где сн – дополнительное удельное сопротивление от снега и инея, кгс/т.
Основное удельное сопротивление движению 0 вагонов при скатывании их с горки
рассматривается как случайная величина.
Числовые характеристики распределений 0 следует принимать вне зависимости от
температуры наружного воздуха применительно к весовым категориям одиночных
вагонов по таблице 4.2.
Таблица 4.2 – Числовые характеристики распределений 0 для расчета высоты горки
Диапазон веса
вагонов, тс
Весовая категория вагонов
наименование
До 28
28÷44
44÷60
60÷72
Свыше 72
легкая
легко-средняя
средняя
среднетяжелая
тяжелая
обозначение
Числовые характеристики распределения
0 , кгс/тс
среднее значение
0
среднеквадратичное
отклонение
Л
ЛС
С
СТ
1,75
1,54
1,40
1,25
0,67
0,59
0,50
0,38
Т
1,23
0,25
При выполнении горочных конструктивных и технологических расчетов (кроме
расчета высоты горки) значения основного удельного сопротивления движению
расчетных бегунов принимаются по таблице 4.3.
24
Таблица 4.3 – Значения основного удельного сопротивления движению применительно к
расчетным бегунам
Числовые характеристики расчетных бегунов (вагонов)
ОП
П
Х
ОХ
22
25
70
85
Характеристики
Расчетный вес q ,тс
Основное удельное сопротивление 0 , кгс/тс
4,5
4,0
0,8
0,5
Удельное сопротивление движению вагона (отцепа) от воздушной среды и ветра, кгс/тс
св  с Vот2 ,
(4.8)
где с – приведенный коэффициент воздушного сопротивления;
Vот
–
относительная (результирующая) скорость вагона (отцепа) с учетом
направления ветра, м/с.
Значения коэффициента с :
- для одиночных вагонов
с
17,8  с х  S
,
(273  t )  q
(4.9)
- для отцепов из нескольких вагонов
n
с  17,8
с х  S   c xxj  S j
2
n
(273  t )   q j
,
(4.10)
i
где с х – коэффициент воздушного сопротивления одиночных вагонов или первого вагона
в отцепе;
c xxj – коэффициент воздушного сопротивления вагона (кроме первого) в отцепе;
S , S j – площадь поперечного сечения соответственно одиночного (или первого)
вагона в отцепе и последующих вагонов в отцепе, м2;
q – вес вагона, тс;
q j – вес отцепа из n вагонов, тс;
t – расчетная температура наружного воздуха, 0С.
Коэффициент с х и c xxj принимаются по таблице 4.4 в зависимости от рода вагона и
угла α (угол между результирующим вектором относительной скорости и направлением
движения отцепа).
Относительная скорость отцепа определяется по формуле:
Vот2  V 2  VB2  2V VB cos  ,
где V – средняя скорость скатывания отцепа на участке, м/с;
Vв – скорость ветра, м/с;
25
(4.11)

угол между направлением ветра и осью участка пути, по которому движется
вагон (отцеп), град.
V  sin 
.
(4.12)
  arcsin в
Vот
–
Таблица 4.4 – Значения коэффициентов с х и c xxj
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Род вагона
Число
осей
S, м²
Полувагон
Отцеп из полувагонов
Крытый
Отцеп из крытых
Полувагон
Отцеп из полувагонов
Платформа
Цистерна
Цистерна
Хоппер
4
4
4
4
8
8
4
4
8
4
8,5
8,5
9,7
9,7
10,7
10,7
4,1
9,8
10,3
9,9
Угол α между результирующим вектором относительной
скорости и направлением движения отцепа, град.
0
10
20
30
50
70
90
1,36
1,68
1,83
1,76
1,11
0,43
0,1
0,5
0,69
0,825
0,88
0,8
0,43
0,1
1,12
1,46
1,64
1,58
0,92
0,29
0,1
0,22
0,38
0,56
0,67
0,85
0,29
0,1
1,56
1,95
2,09
2,03
1,15
0,4
0,15
0,75
0,97
1,13
1,16
0,88
0,4
0,15
1,51
2,02
2,3
2,23
1,3
0,4
0,1
0,59
0,82
0,96
0,96
0,56
0,19
0,05
0,81
1,08
1,22
1,1
0,65
0,19
0,05
0,92
1,18
1,38
1,46
1,21
0,68
0,25
При  < 30º с допустимой погрешностью
Vот  V  Vв ;

(4.13)

.
2
(4.14)
В формулах (4.11) и (4.13) знак плюс принимается при встречном ветре, минус – при
попутном.
Удельное сопротивление движению вагонов от снега и инея в пределах стрелочной
зоны и на путях сортировочного парка следует учитывать для зимних условий и
устанавливать в зависимости от весовой категории вагонов и температуры наружного
воздуха по таблице 4.5.
Таблица 4.5 – Значения удельного сопротивления  сн
Весовая категория
Легкая
Легко-средняя
Средняя
Средне-тяжелая
Тяжелая
Дополнительное сопротивление  сн , кгс/тс при температуре, ºС
–10
0,2
0,1
0,1
–
–
–20
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
26
–30
0,5
0,4
0,3
0,2
0,2
–40
0,9
0,7
0,5
0,4
0,3
–50
1,7
1,3
1,0
0,8
0,7
–60
3,3
2,4
2,0
1,6
1,5
При расчете высоты горки за расчетный бегун принимают четырехосный крытый
вагон. Если на сортировочном устройстве перерабатывается преимущественно один тип
вагонов, составляющих не менее 70% от общего вагонопотока, то за расчетный бегун
принимают этот тип вагонов.
Вес расчетного бегуна устанавливается на основании анализа структуры всего
вагонопотока, перерабатываемого на горке в наиболее напряженный и неблагоприятный
период года.
Если перерабатываемый вагонопоток относится к смешанному типу (число
легковесных вагонов составляет более 10%), то вес расчетного бегуна определяется как
средневзвешенное значение веса вагона в выделенной группе легковесных вагонов,
составляющих около 10% от всего вагонопотока.
Если перерабатываемый вагонопоток относится к груженому типу (число
легковесных вагонов менее 10%), то вес расчетного бегуна определяется как
средневзвешенное значение веса вагона в выделенной группе (около 10% вагонопотока),
состоящей из вагонов легкой и средней весовых категорий.
Для конструктивных и технологических расчетов при определении расчетных
величин скорости роспуска, скоростей входа на тормозные позиции и выхода отцепов с
них, мощности тормозных позиций, интервалов на разделительных элементах и др. за
расчетные бегуны принимаются четырехосные полувагоны, параметры которых
приведены в таблице 4.3.
Конструкция и техническое оснащение сортировочной горки (высота, план и
профиль горки, технические средства механизации и автоматизации) должны
обеспечивать непрерывное, бесперебойное и безопасное расформирование составов при
соблюдении всех технических и технологических требований со скоростью роспуска не
менее указанной в таблице 4.6.
Возможность реализации установленной скорости роспуска необходимо проверять
наличием достаточных интервалов на всех разделительных элементах спускной части
горки между бегунами, последовательно скатывающимися в расчетном сочетании
(таблица 4.6).
Таблица 4.6 – Скорость роспуска состава
Расчетное
Скорость роспуска
сочетание бегунов
V0 , м/с
Сортировочная горка
Повышенной и большой мощности
ОП-ОХ-ОП
1,7
Средней мощности
ОП-Х-ОП
1,4
Малой мощности с тормозной
механизированной
П*-Х-Н*
1,2
позицией на
немеханизированной
П*-Х-П*
1,0
спускной части
без тормозной позиции на спускной части
П*-Х-П*
0,8
*При доле порожних вагонов менее 30 %. В других случаях принимается сочетание ОП-Х-ОП.
27
Для обеспечения достаточных интервалов между скатывающимися отцепами
следует предусматривать резерв интервала на каждом разделительном элементе
не менее 1 с. Это условие следует проверять для неблагоприятных и благоприятных
условий скатывания, при встречном и попутном ветре.
Среднюю скорость движения расчетного бегуна по различным участкам горки
следует принимать в зависимости от мощности горки (таблица 4.7).
Таблица 4.7 – Средняя скорость расчетных бегунов
Расчетные участки горки
От вершины горки до начала I ТП
От начала I ТП до начала II ТП
От начала II ТП до начала парковой
механизированной тормозной позиции
или до башмакосбрасывателя
Сортировочные пути (до расчетной
точки)
Средняя скорость движения вагонов на горках, м/с
без ТП на
с двумя и более ТП на спускной с одной ТП на
спуск
части
спускной части
ной части
ГПМ
ГБМ
ГСМ
ГММ
ГСМ ГММ
ГММ
4,5
4,2
4,0
3,5
4,5
3,5
–
6,0
5,5
5,0
4,0
4,5
3,5
3,0
5,0
5,0
4,0
3,0
4,0
3,0
–
2,0
2,0
2,0
1,4
2,0
1,4
14
Проектирование элементов профиля основано на применении прицельного
регулирования скорости движения отцепов. Системы автоматизации сортировочного
процесса, использующие этот принцип, должны накладываться на такие горки без какихлибо дополнительных требований к указанным нормативам профилей.
Применение других, в том числе автоматизированных систем, требующих
сооружения специальных профилей горок или подгорочных путей, а также
ориентированных на использование уже имеющихся подобных профилей (например,
располагаемых на сплошных ускоряющих уклонах), допускается по индивидуальным
проектам при наличии обоснованных заявок заказчика.
В продольном профиле горочного сортировочного устройства выделяются
надвижная, перевальная (горб), спускная части горки и сортировочные пути.
Профиль надвижной части горки может проектироваться, главным образом,
применительно к двум вариантам (рисунок 4.1):
- перед сопрягающей кривой горба горки устраивается подъем, как правило,
крутизной 8–10 ‰ на протяжении 50 м (рисунок 4.1, вариант I); предыдущий участок
пути надвига (от стрелки предгорочной горловины парка приема до начала подъема)
проектируется на подъеме в сторону горки крутизной в пределах 1–2 ‰;
- перед сопрягающей кривой горба горки подъем проектируется крутизной в
среднем 12–16 ‰ на протяжении 150–100 м в целях повышения эффективности
роспуска составов с переменной скоростью и безопасности скатывания длинных
28
тяжелых отцепов (см. рисунок 4.1, вариант II); предыдущий участок надвижной части
(длиной около 350 м) перед подъемом следует располагать на горизонтальной площадке
или на подъеме не круче 1 ‰; разность крутизны этого и смежного элемента не должна
превышать 25 ‰.
Вариант I
Вариант II
Рисунок 4.1 – Профиль надвижной и перевальной частей горки
29
При проектировании профиля по второму варианту должны быть обеспечены
трогание с места и интенсивный разгон полновесного состава принятым числом (одним
или двумя) горочных локомотивов при нахождении первого вагона у вершины горки.
Полное (основное и дополнительное) удельное сопротивление при трогании с места тр
следует определять согласно Правилам тяговых расчетов. К сопротивлению тр
добавляется среднее удельное сопротивление от кривых и стрелок на всей длине состава.
На горках малой и средней мощности при параллельном расположении парков
приема и сортировочного конец горочного вытяжного пути, проектируемого на длину
состава (не считая участка пути длиной 12 м, засыпаемого балластом перед тупиковым
упором), рекомендуется на протяжении примерно 200 м располагать на спуске крутизной
до 8 ‰ в сторону горки.
Радиусы вертикальных кривых при сопряжении элементов профиля на горбе горки
должны быть 350–400 м в сторону надвижной части и 250–300 м в сторону спускной
части, считая относительно вершины горки; при сопряжении остальных элементов на
надвижной части – не менее 350 м, спускной части горки – не менее 250 м. Сопрягающие
вертикальные кривые должны размещаться вне пределов вагонных замедлителей,
остряков и крестовин стрелочных переводов.
В виде исключения в пределах вертикальной кривой допускается располагать
только переводную кривую стрелочного перевода.
Расстояния от точки перелома профиля до замедлителей, остряков и крестовин
принимаются не менее тангенсов вертикальной сопрягающей кривой.
Тангенс вертикальной сопрягающей кривой определяется по формуле:
iR
(4.15)
Tс   в ,
2000
где Rв – радиус сопрягающей кривой, м;
i – алгебраическая разность уклонов сопрягаемых элементов профиля, ‰.
Суммарная крутизна сопрягаемых на горбе горки уклонов надвижной и спускной
частей не должна превышать 55‰.
Если при указанных нормативах это условие не соблюдается, следует
предусматривать на надвижной части непосредственно перед вершиной горки
профильный разделительный элемент, располагаемый на подъеме крутизной не менее
5‰ (рисунок 4.1 вариант II). Длина профильного разделительного элемента (между
тангенсами смежных вертикальных кривых) должна быть не менее 10 м.
На горках малой мощности при соблюдении указанных требований подъем перед
сопрягающей кривой горба можно проектировать как один участок крутизной до 25 ‰.
Полученное значение расчетной высоты горки Hр сравнивается с конструктивной
высотой , определяемой как сумма профильных высот отдельных элементов спускной
части горки по легкому пути:
n
H р   l j  i j  103 .
j 1
30
(4.16)
Скоростной элемент спускной части горки проектируется наиболее крутым (до 50 ‰)
для обеспечения потребных интервалов на вершине горки при свободном скатывании
отцепов.
Длины отдельных элементов профиля принимаются с таким расчетом, чтобы
сопрягающие вертикальные кривые находились вне пределов вагонных замедлителей,
остряков и крестовин стрелочных переводов. Поэтому расстояние от точек перелома
профиля до замедлителей, остряков и крестовин должно быть не менее длины тангенса
вертикальной кривой. Переломы профиля можно делать в любом месте горизонтальной
кривой, а также внутри стрелочного перевода между остряками и крестовиной. Для этого
точка перелома профиля отодвигается на 2–3 м от центра стрелочного перевода в
сторону крестовины.
Кроме того, длина первого скоростного уклона между тангенсами вертикальных
кривых должна быть не менее 20 м.
Допустимые величины уклонов отдельных элементов профиля представлены в
таблице 4.8, расчетная схема продольного профиля спускной части горки при двух
тормозных позициях на спускной части – на рисунке 4.2.
Таблица 4.8 – Допустимые величины уклонов отдельных элементов продольного
профиля спускной части горки
Наименование
элемента профиля
1. Первый скоростной
2. Второй скоростной
ОбозначениеОбозначение
Допустимая
длины
уклона
величина
элемента
уклона, ‰ i
lск1
iск1
до 50
lск2
iск2
от iТ1 до iск1
Примечание
iск1– iск2≤25‰
На ГСМ и ГБМ.
На ГММ (с одной тормозной
позицией на спускной части)–
не менее 7 ‰
3. I ТП
lТ1
iТ1
от 12 до iск2
4. Промежуточный
lпр
iпр
от iТ2 до iТ1
5.II ТП
lТ2
iТ2
не менее 7
6.Стрелочная зона
7. Сортировочные пути
до III ТП
lсз
iсз
1–2
В холодных зонах
не менее 10 ‰
Допускается до 2,5 ‰
lсп1
iсп1
1–2
На прямых до 1,5 ‰
8. III ТП
lТ3
iТ3
в кривой до 2, на
прямой до 1,5
–
9. Сортировочные пути
от III ТП до РТ
lсп2
icп2
0,6
–
На спускной части горки выделяются следующие участки: скоростной (возможно
два), первая тормозная позиция (I ТП), промежуточный, вторая тормозная позиция
(II ТП), стрелочная зона, пути сортировочного парка от предельного столбика до начала
31
парковой тормозной позиции, парковая тормозная позиция, пути сортировочного парка
от конца парковой тормозной позиции до расчетной точки.
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 I ТП со скоростью, не превышающей установленные допустимые
значения. Скорость входа вагонов на тормозной башмак на этой позиции для
немеханизированной горки не должна превышать 4,5 м/с.
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:
2
Vmax
 V02max
h1 
 hосн  hск ,
2g
(4.17)
где Vmax – максимально допускаемая скорость входа на тормозную позицию, м/с;
V0 max – максимальная расчетная скорость надвига, м/с;
hосн ,
hск
– потери удельной энергии при преодолении основного удельного
сопротивления движению и сопротивления стрелок и кривых в пределах скоростного
участка, м. эн. в.
При максимально возможном уклоне первого скоростного участка уклон второго
скоростного элемента:

 

iск  10 3  hск  iск  lск  / lск ,


(4.18)
где hск – высота скоростного участка, hск  iскср  lскср , м. эн. в.;
 
lск , lск – длина первого и второго скоростных участков, м;

iск – уклон первого скоростного участка, ‰.
I ТП горок большой и средней мощности необходимо размещать на спуске
крутизной, устанавливаемой расчетом (как правило, не менее 12‰), а на горках малой
мощности (с одной тормозной позицией на спускной части) – не менее 7‰.
32
Рисунок 4.2 – Расчетная схема продольного профиля спускной части горки
33
Средний уклон участка между концом первой тормозной позиции и началом второй
тормозной позиции определяется по формуле
ср
iпр

10
3

  lск  iск
  lск  iт  lт  iт  lт  iз  l з  iп  lп  iт  lт  iп  lп
 H р  iск

lпр
,
(4.19)
где iт , iт , iт – уклон соответственно первой, второй, и третьей тормозной позиции, ‰;
i з – уклон стрелочной зоны, ‰;
iп , iп – уклон подгорочных путей (путей сортировочного парка), ‰;
lт , lт , l  – длина участка соответственно первой, второй и третьей тормозной
позиции, м;
l з – длина стрелочной зоны, м;
lп , lп – длина участков подгорочных путей, м.
Приняв уклон I ТП и II ТП, определяется уклон промежуточного участка


ср
iпр  iпр
(lт  lпр )  iт  lт / lпр .
(4.20)
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 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 ‰.
Сортировочные пути за парковой тормозной позицией вновь сооружаемых горок
следует проектировать на равномерном спуске крутизной 0,6 ‰, кроме последнего
участка длиной 100 м, который совместно с выходной горловиной сортировочного парка
должен располагаться на подъеме 2 ‰.
34
При устройстве в сортировочном парке второй (дополнительной) тормозной
позиции сортировочные пути следует проектировать от I ТП до II ТП на спуске 1 ‰, а
часть пути до последнего участка (располагаемого на подъеме 2‰) – на спуске 0,6 ‰.
На эксплуатируемых сортировочных горках при их реконструкции пути
сортировочного парка допускается проектировать на длине половины состава – на
спуске до 1 ‰, а оставшуюся часть пути до последнего участка – на спуске 0,6 ‰. Для
этого случая (при сохранении прицельного способа торможения скорости вагонов)
может
проектироваться
вариант
оборудования
второй
(дополнительной)
механизированной тормозной позиции в сортировочном парке или применения, кроме
балочных замедлителей, других средств регулирования скорости. Последний участок
длиной 100 м и выходная горловина сортировочного парка должны располагаться на
подъеме до 2 ‰.
Продольный профиль спускной части горки следует проектировать отдельно для
каждого пучка подгорочных путей с учетом кривизны путей данного пучка.
Расположение отдельных пучков в разных уровнях может быть достигнуто: за счет
размещения вышележащих элементов спускной части – от конца пучковой тормозной
позиции до предельных столбиков последних разделительных стрелочных переводов
каждого пучка – на спусках разной крутизны от 1 до 2,5 ‰; за счет различий в крутизне
элементов профиля на участках между I ТП и пучковой тормозной позицией по
маршруту на каждый пучок.
Если на эксплуатируемом сортировочном устройстве продольный профиль, в том
числе профиль сортировочных путей, не представляется возможным привести в
соответствие с Правилами и нормами, должен разрабатываться индивидуальный проект
реконструкции устройства и оборудования его средствами комплексной механизации и
автоматизации по отдельному заданию заказчика с применением, кроме балочных
замедлителей, других средств регулирования скорости вагонов.
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.
Стрелочная горловина на 4–6 путей в маневровом районе, где предусматривается
сортировка вагонов толчками, должна устраиваться на спуске крутизной до 1,5 ‰, на
таком же спуске должен располагаться примыкающий к горловине участок вытяжного
пути длиной до 50 м. Предыдущий участок вытяжного пути длиной 350 м можно
проектировать на подъеме до 2 ‰ или на площадке. Расположение этой части вытяжного
пути на спуске до 1,5 ‰ допускается только в трудных условиях.
В маневровых районах, где выполняются в небольшом объеме операции по отцепке
групп вагонов от составов и изменению их расположения в составах, целесообразно
стрелочные горловины устраивать на спуске до 1,5 ‰. В тех маневровых районах, где
указанные операции выполняются преимущественно с группами порожних вагонов,
допускается располагать стрелочные горловины на спуске до 2 ‰. Примыкающие к этим
горловинам вытяжные пути могут располагаться на горизонтальной площадке.
35
5 Расчет мощности тормозных позиций
Механизированные и автоматизированные горки должны иметь три тормозные
позиции (две на спускной части и парковая).
Первая служит для интервального торможения и обеспечения допустимой скорости
входа очень хорошего бегуна на вторую тормозную позицию. Вторая служит для
прицельного и интервального торможения бегунов (обеспечение полной остановки
ОХБ).
Третья служит для прицельного торможения (обеспечение остановки бегунов в
требуемом месте сортировочного пути).
Суммарная наличная мощность тормозных средств в переделах спускной части
ГПМ, ГБМ, ГСМ должна обеспечивать при благоприятных условиях скатывания
остановку четырехосного вагона 1000 кН и сопротивлением 0,5 Н/кН на второй
тормозной позиции.
Общая мощность тормозных позиций спускной части горок большой мощности в
метрах энергетической высоты определяется из равенства:
H т  k у ( H г  h0  hwОХ  hпр ) ,
(5.1)
где k у – коэффициент увеличения потребной расчетной мощности тормозных позиций на
спускной части горки (1,20–1,25);
h0 – энергетическая высота, соответствующая
максимальной расчетной скорости
роспуска, м. эн. в.;
hwОХ – энергетическая высота, эквивалентная суммарной удельной работе всех сил
сопротивлений при проходе ОХБ от вершины горки до конца последней тормозной позиции
при благоприятных условиях скатывания на легкий по сопротивлению путь, м. эн. в.;
hпр – профильная высота участка от конца последнего замедлителя второй
тормозной позиции до расчетной точки легкого пути, м. эн. в.
h0  V02max / 2  g  ,
(5.2)
где V02max – максимальная скорость роспуска (1,7–2,2 м/с).
Энергетическая высота, потерянная ОХБ при преодолении всех сопротивлений:


hОХ  10 3 0ох  l  (0,56  n  0,23   ) V 2 ,
(5.3)
где 0ох – основное удельное сопротивление ОХБ массой 80 т при благоприятных
условиях скатывания (0,5), кгс/тc;
36
l – длина пробега ОХБ от вершины горки до конца второй тормозной позиции, м;

л.п.
, nл.п. –
соответственно
сумма
углов
поворота
и
число
стрелочных
переводов на пути следования ОХБ от вершины горки до конца последней тормозной
позиции при скатывании на легкий путь.
hпр  10 3  (iз  l з  iп  lп  iп  lп) .
(5.4)
Проверка общей мощности всех тормозных позиций горок большой мощности на
остановку шестиосного вагона массой 127 т производится по формуле:
 ,
H т  H р  h0 max  hОХ  hнз
(5.5)
где H т – общая мощность всех тормозных позиций по маршруту скатывания отцепа от
вершины горки до конца парковой тормозной позиции, м. эн. в;
hОХ – энергетическая высота, потерянная при преодолении всех сил сопротивления
при проходе ОХБ от вершины горки до конца парковой тормозной позиции при
благоприятных условиях скатывания на легкий по сопротивлению путь, м. эн. в.;
 – разность отметок низа парковой тормозной позиции и расчетной точки, м. эн. в.
hнз
  10 3  (iп  lп  iп  l ) .
hнз
(5.6)
Рассчитанная общая мощность тормозных средств должна быть рационально
распределена по трем тормозным позициям. При комплексной механизации и
автоматизации сортировки вагонов мощность каждой тормозной позиции должна
обеспечивать заданную скорость роспуска составов и компенсировать погрешности
средств регулирования скоростей скатывания вагонов.
Минимальная мощность первой тормозной позиции должна обеспечивать такое
торможение ОХБ, скатывающегося при благоприятных условиях, чтобы скорость входа
его на вторую тормозную позицию не превышала максимально допустимую по
конструкции тормозного устройства. Эту мощность можно определить по формуле
вх
H р  h0 max  hВГ  hОХ( ВГ )  hт min  hmax
,
(5.7)
вх
hт min  H р  h0 max  hmax
 hВГ  hОХ( ВГ ) ,
(5.8)
откуда
где hВГ – разность отметок верха второй тормозной позиции и расчетной точки легкого
пути, м, эн в.;
вх
hmax
– энергетическая высота, соответствующая максимально допустимой скорости
входа на тормозное устройство, м. эн. в.;
hОХ( ВГ ) – энергетическая высота, потерянная при преодолении всех сопротивлений при
проходе ОХБ от вершины горки до начала второй тормозной позиции при
благоприятных условиях скатывания на легкий по сопротивлению путь, м. эн. в.
37
hВГ  hнз  10 3  lт  iт ;
в х2
h в хmax  Vmax
/ 2  g .
(5.9)
(5.10)
Каждый замедлитель первой тормозной позиции должен иметь мощность не менее
0,5 м. эн. в.
Максимальная мощность второй тормозной позиции:
в х2
hт max  Vmax
/ 2  g   10 3  lт  (iт   ) ,
(5.11)
где  – суммарное удельное сопротивление движению ОХБ на участке lт , кгс/тc.
При различных вариантах распределения тормозной мощности между позициями их
сумма должна быть не менее расчетной H т .
Количество замедлителей на тормозной позиции определяется расчетом исходя из ее
мощности и мощности одного замедлителя.
Эксплуатационно-технические
характеристики замедлителей представлены в таблице 5.1. Независимо от результатов
расчета на первой и второй тормозных позициях устанавливаются не менее чем по два
замедлителя во избежание нарушения режима роспуска составов во время ремонта
замедлителей. Обычно тормозные позиции комплектуются из однотипных замедлителей.
6 Исходные данные для расчета фазовых траекторий движения
отцепов с горки
При проектировании, строительстве и реконструкции сортировочных устройств на
станциях общей сети железных дорог России, а также при разработке ведомственных
нормативных документов обязательны к применению Правила и нормы проектирования
сортировочных устройств на железных дорогах колеи 1520 от 2003 г.
Для расчета скатывания отцепов с горки необходимо:
1. Описать совмещенный план и профиль проверяемого пути горки: указать
расчетную длину, количество совмещенных элементов плана и профиля;
охарактеризовать каждый элемент следующими характеристиками:
- код элемента – (кривая – 1, стрелочный перевод – 2, тормозная позиция (ТП) – 3,
прямая – 4);
- длина элемента, м (точность до сотых долей);
- угол отклонения, град (для стрелочных переводов и кривых, у прямых и ТП = 0,
точность до сотых долей);
- число стрелочных переводов;
- уклон участка, 0/00 (точность до сотых долей);
- признак расчетного участка горки (1 – от вершины горки до I ТП; 2 – от I ТП до II ТП;
3 – от II ТП до III (парковой) ТП; 4 – от III ТП до расчетной точки (РТ)).
38
Таблица 5.1 – Эксплуатационно-технические характеристики замедлителей
Показатель
Назначение*
Масса (без рельсов и
шпальных брусьев), т
Длина по балкам, м
Ширина конструкции, м
Глубина заложения от
уровня головки рельса, м
Тип рельса
Расчетная погашаемая
энергетическая высота
отцепов, м. эн. в.
Время затормаживания, с
Время оттормаживания, с
Допустимая скорость
входа вагонов, м/с
Расход свободного
воздуха на одно
срабатывание, м³
КВ-3
Г
33,0
7,6
3,8
1,1
Р65
1,0
КНП-5 ВЗПГ-3 ВЗПГ-5
Г
Г
Г
34,8
13,0
23,0
12,475
3,9
0,9
7,9
3,25
0,9
Тип вагонного замедлителя
ВЗП-3 ВЗП-5
КЗ-3
КЗ-5 НК-114
Г
Г
Г
Г
Г
17,0
25,0
17,0
28,0
32,0
12,475
3,25
0,9
Р50(Р65) Р50 Р65 Р50 Р65
1,2
1,0
1,3
РНЗ-2
П
6,5
РНЗ-2М ПНЗ-1
П
П
7,3
5,5
ПГЗ-03
П
3,5
7,9
3,30
0,09
12,475
3,30
0,9
7,925
3,68
0,9
12,475
3,68
0,9
12,475
3,68
0,9
3,6
4,84
0,55
3,6
4,84
0,55
3,6
3,42
0,55
2,7
3,0
0,55
Р65
0,8
Р65
1,4
Р65
1,0
Р65
1,4
Р65
1,4
Р50
0,35
Р65
0,45
Р65
0,25
Р65
0,22
0,6
0,7
7,0
0,8
1,2
7,0
0,7
0,6
8,0
0,7
0,6
8,0
0,8
1,0
8,5
1,0
1,0
8,5
0,8
0,7
8,0
0,8
0,7
8,0
0,8
1,0
8,0
0,7
0,6
6,0
0,7
0,6
6,0
0,7
0,6
6,0
0,2
0,2
6,0
1,72
1,5
0,4
0,6
0,7
1,05
0,8
1,28
0,6
0,2
0,18
0,1
-
* Г – горочный (для спускной части горки); П – парковый.
39
2. Охарактеризовать расчетные бегуны (каждый из трех рассматриваемых) и условия
их скатывания:
- Род вагона (указать порядковый номер описываемого вагона по таблице 3.3;
- Масса отцепа брутто,т;
- Основное удельное сопротивление движению. В зависимости от процентного
соотношения вагонов на роликовых подшипниках и подшипниках скольжения,
определяем основное удельное сопротивление движению вагонов для трех весовых
категорий (таблица 3.1 и 3.2):
- Легкой (Л);
- Легко-средней (ЛС), средней (С) или средне-тяжелой (СТ);
- Тяжелой (Т);
- Дополнительное удельное сопротивление от снега и инея (таблица 3.4);
- Код направления ветра (–1 – попутный, +1 – встречный);
- Скорость ветра, м/с;
- Величина острого угла, образованного направлением движения отцепа, град.;
- Скорость надвига состава на горку, м/с;
- Расчетная температура воздуха, °С.
3. Указать среднюю скорость движения вагонов на горке на всех расчетных
участках.
4. Указать количество тормозных позиций, мощность замедлителей на них, долю
использования мощности каждого замедлителя при торможении хороших бегунов.
7 Анализ графиков скоростей и времени скатывания отцепов
Графики функций времени и скорости строят на свободной части основного листа
под планом горочной горловины сортировочного парка по расчетам времени и скорости
скатывания, выполненным на ПЭВМ.
Сначала выполняется проверка высоты горки. Данная проверка выполняется по
кривой скорости плохого или очень плохого бегуна. Высота горки будет достаточной,
если плохой бегун без торможения докатывается до расчетной точки трудного пути при
неблагоприятных условиях скатывания (зимние температуры, встречный ветер).
Приемлемы также условия недоката до расчетной точки до 10 метров или прохода
расчетной точки со скоростью, допустимой для соударения вагонов (1,4 м/с), которая не
приводит к повреждению вагонов.
Затем производится проверка предлагаемых для горки вагонных замедлителей.
Данная проверка выполняется по кривой скорости очень хорошего бегуна. Проверяется
скорость входа на каждый замедлитель, которая не должна превышать допустимую по
его техническим характеристикам. Мощности проектируемых замедлителей должно
быть достаточно, чтобы очень хороший бегун при полном торможении остановился на
40
второй тормозной позиции (для четырехосного вагона) или на третьей тормозной
позиции (для шести- или восьмиосного вагона).
Проверяется скорость подхода хорошего бегуна к расчетной точке. Условия те же,
что и для плохого бегуна.
Проверяются интервалы между отцепами.
Интервалы между отцепами в процессе их скатывания с сортировочной горки
должны обеспечивать:
- возможность перевода остряков из одного положения в другое;
- возможность перевода замедлителей из заторможенного состояния в
расторможенное или из расторможенного состояния в состояние готовности к
торможению;
- возможность безопасного скатывания отцепов на соседние пути в зоне размещения
предельного столбика, ограничивающего полезную длину этих путей.
Проверка выполнения требований этой группы производится по графикам функций,
отображающим зависимости времени скатывания расчетных бегунов от пройденного
ими расстояния относительно вершины горки в сочетании ОП – X – ОП (ГБМ)
или П – X – П (ГСМ или ГММ).
Проверяются все стрелочные переводы и замедлители на спускной части горки. У
каждого из этих элементов в технических параметрах, которые представлены в
учебниках, приводятся времена на перевод из рабочего положения в нерабочее и
наоборот. Время в интервалах по графикам, построенным по расчетам скатывания
вагонов, не должно быть менее приводимых в технических характеристиках.
Оценка интервалов времени между расчетными бегунами на разделительных
элементах (стрелочных переводах, замедлителях, предельных столбиках) производится
на основании расчетных схем, приведенных на рисунке 7.1.
Оценка интервала времени между первым и следующим за ним вторым бегуном на
замедлителе (рисунок 7.1, а) производится следующим образом. Допустим, что в момент
времени t первый бегун, а точнее – его последний скат, только что освободил последний
стык замедлителя (точка 1). Тогда второй бегун (его первый скат) должен находиться у
второго стыка замедлителя (точка 2) не ранее времени (t  tн ) , где tн – нормативный
резерв времени, равный времени на подготовку замедлителя к торможению или
оттормаживанию (таблица 7.1).
Таблица 7.1 – Резерв времени tн для замедлителей
Показатели
Время затормаживания, с
Время оттормаживания, с
КВ - 3
1,0
0,7
КНП - 5
0,8
1,2
ВЗПГ
0,7
0,6
РНЗ - 2
0,7
0,6
Чтобы определить это время, необходимо:
- на развернутом плане найти точное расположение стыков замедлителя (точки 1 и 2);
41
- отступив от этих точек на расстояние, равное половине базы вагона l б 2 (база
вагона – это расстояние между осями крайних скатов, принимаемое равным 11,85 м),
определить положение на плане центров тяжести первого (ЦТ 1) и второго (ЦТ 2)
расчетных бегунов (точки 3 и 4);
- через точку 3 провести тонкую вертикальную линию до пересечения с графиком
функции времени первого расчетного бегуна Т1 (S) (точка 5);
- через точку 4 провести линию до пересечения с графиком функции времени
второго расчетного бегуна Т2 (S) (точка 7);
- из точки 5 провести горизонтальную линию до пересечения с линией 4–7 (точка 6);
- определить с помощью линейки фактическую величину резерва времени t (длина
отрезка 6-7 с учетом масштаба времени);
- сравнить величины tн , t и сделать выводы.
Если окажется, что t ≥ tн , то перевод замедлителя из одного состояния в другое за
интервал времени между расчетными бегунами 1 и 2 будет обеспечен.
В реальном проектировании проверку интервалов делают для всех замедлителей на
спускной части горки. В курсовых проектах разрешено производить анализ интервалов
только для первого замедлителя на каждой тормозной позиции.
Анализ интервалов между расчетными бегунами на стрелках (рисунок 7.1, б)
производится аналогичным образом. При этом вместо замедлителя рассматривают
стрелочную изолированную секцию. Первый изолированный стык секции (точка 2)
находится на расстоянии 6 м от острия пера, а второй (точка 1) – на расстоянии l пз от
точки 2 в сторону центра стрелочного перевода (ЦСП). Длину стрелочной
изолированной секции l пз принимают равной 12,27 м для стрелочных переводов из
рельсов типа Р65 и 11,38 м – из рельсов типа Р50.
Заметим, что положение изолированного стыка в точке 1 не совпадает с положением
ЦСП. Незначительная величина этого отклонения позволяет без существенных
погрешностей рассматривать точку 1 как ЦСП. Учитывая это, анализ интервала времени
на стрелках следует начинать с определения положения ЦСП на развернутом плане
расчетного пути (точка 1).
Отступив от него в сторону вершины горки на расстояние l пз , находят положение
первого изолированного стыка (точку 2). Дальнейшие построения аналогичны
построениям для замедлителя. При этом величину tн следует принимать равной нулю.
Перевод стрелки будет обеспечен, если выполнено условие t ≥0.
В реальных проектах анализ интервалов производится для каждого стрелочного
перевода на спускной части горки. В курсовых проектах допускается рассматривать
только первый и последний стрелочные переводы по маршруту скатывания каждой пары
сочетания расчетных бегунов.
42
Рисунок 7.1 – Схемы для проверки временного интервала между расчетными бегунами 1 и 2
Анализ интервалов между расчетными бегунами у предельных столбиков
производится в предположении, что расчетные бегуны 1 и 2 следуют на смежные пути
сортировочного парка, которые соединяются тем стрелочным переводом, за которым
находится рассматриваемый предельный столбик (рисунок 7.1, в). В тот момент, когда
задняя автосцепка расчетного бегуна 1 зашла за предельный столбик в сторону
сортировочного парка, передняя автосцепка расчетного бегуна 2 должна находиться за
предельным столбиком в направлении вершины горки на таком расстоянии, которое
обеспечивало бы резерв времени не менее, чем t =1 с. Для проверки выполнения этого
требования необходимо:
- определить на развернутом плане положение предельного столбика (точка 1);
43
- найти положение на плане центров тяжести первого и второго расчетных бегунов
(точки 2 и 3), отступив от предельного столбика на величину lв 2 , где l в – длина вагона
по осям автосцепок (14,73 м);
- провести через точки 2 и 3 вертикальные линии до пересечения с
соответствующими графиками функции времени (точки 4 и 6);
- определить замером величину фактического резерва времени t (отрезок 5–6 с
учетом масштаба времени) и, сравнив его с величиной tн , сделать выводы.
Проверка интервала производится для обеих пар сочетаний расчетных бегунов.
Если в результате проверок интервалов на разделительных элементах установлено,
что все они удовлетворяют предъявляемым требованиям, то можно сделать общий вывод
о том, что при заданной скорости надвига состава на горку и других, принятых в проекте
технических параметрах горки обеспечивается образование на разделительных элементах необходимых временных интервалов.
По результатам проверки интервалов следует определить минимальную избыточную
величину резерва времени tн  min t  tн  на всем множестве рассмотренных
разделительных
элементов.
Если
окажется,
что
tн >
0,
то
при
дипломном
проектировании следует повторить, возможно несколько раз, расчет фазовых траекторий
и их анализ при увеличенной скорости надвига состава на горку. Скорость надвига, при
которой ∆tu › 0, определяет максимально возможную скорость надвига.
Если в дипломном проекте поставлена задача оптимизации параметров горки по
критерию максимальной скорости надвига, то, меняя параметры горки, можно подобрать
такие их значения, при которых максимальная скорость надвига принимает наибольшее
значение.
Библиографический список
1. Правила и нормы проектирования сортировочных устройств на железных дорогах колеи 1520
мм / МПС. – М .: Техинформ, 2003. – 168 с.
2. Железнодорожные станции и узлы : учебник / В.И. Апатцев [и др.] ; под ред. В.И. Апатцева,
Ю.И. Ефименко. – М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном
транспорте», 2014. – 855 с.
3. Проектирование инфраструктуры железнодорожного транспорта (станции, железнодорожные
и транспортные узлы) : учебник / под ред. Н.В. Правдина и С.П. Вакуленко. – М.: ФГБОУ «Учебнометодический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2012. – 1086 с.
4. Железнодорожные станции и узлы : учеб. для студ. вузов ж.-д. трансп. / В.Г. Шубко, Н.В.
Правдин, Е.В. Архангельский [и др.]. – М.: УМК МПС России, 2002. – 368 с.
5. Автоматизация и механизация сортировочных горок : учебник для техн. и колледж. ж.-д.
трансп. / В.И. Шелухин. – М.: Маршрут, 2005. – 240 с.
6. Железнодорожные станции и узлы (задачи, примеры, расчеты) : учебное пособие для
специалистов / рек. МГУПС (МИИТ) ; под ред. Н. В. Правдина, С. П. Вакуленко. – 5-е изд., испр. и доп.
– М.: УМЦ по образованию на железнодорожном транспорте, 2015. – 649 с.
7. Железнодорожные станции и узлы : учеб. пособие / Ю.И. Ефименко, С.И. Логинов, В.С.
Суходеев [и др.] ; под ред. Ю. И. Ефименко. – М.: Академия, 2006. – 336 с.
44