ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.02.2019
Просмотров: 3178
Скачиваний: 34
46
Расчет средней потери удельной энергии при преодолении сопротивления от стре-
лок и кривых
,
10
)
23
,
0
56
,
0
(
3
2
−
∑
+
=
V
n
h
ск
α
(16.3)
где n,
∑
α
– число стрелочных переводов и сумма углов поворота кривых, град.;
V
– средняя скорость движения вагонов на участке горки, м/с.
Удельная работа при преодолении:
- основного удельного сопротивления
,
10
3
−
×
=
o
осн
w
l
h
(16.4)
- среды и ветра
,
10
3
−
×
=
св
св
w
l
h
(16.5)
где
св
o
w
w
,
– расчетное значение удельных сопротивлений, кгс/т (таблица 3.2 [10]);
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 зо-
ны пучков и на сортировочных путях
,
10
3
−
×
=
сн
сн
w
l
h
(16.6)
где
сн
w
– дополнительное удельное сопротивление от снега и инея, кгс/т(таблица
3.5[10]).
Удельное сопротивление движению вагона (отцепа) от воздушной среды и ветра,
кгс/тс
,
2
от
св
V
c
w
×
=
(16.7)
где с – приведенный коэффициент воздушного сопротивления;
oт
V
– относительная (результатирующая) скорость вагона (отцепа) с учетом направ-
ления ветра, м/с.
Значение коэффициента для одиночных вагонов
,
)
273
(
8
,
17
q
t
S
c
c
x
×
+
×
×
=
(16.8)
где
x
с
– коэффициент воздушного сопротивления одиночных вагонов или первого ваго-
на в отцепе;
S – площадь поперечного сечения соответственно одиночного вагона в отцепе, м
2
(таблица 3.5 [10]);
q – вес вагона, тс;
t – расчетная температура наружного воздуха, °C.
Относительнаяскорость отцепа определяется по формуле
,
2
2
2
2
β
соs
V
V
V
V
V
в
в
от
×
×
×
+
+
=
(16.9)
где V – средняя скорость скатывания отцепа на участке, м/с;
V
в
– скорость ветра, м/с;
β – угол между направлением ветра и осью участка пути, по которому движется ва-
гон (отцеп), град.
от
в
V
V
β
α
sin
arcsin
×
=
. (6.10)
Решение:
По формуле 14.3 определяют расчетную температуру наружного воздуха
10
0,3 · 2,5
20
10
17,5 .
47
По формуле 14.5 и 14.6 определим значения
g
′
и γ
0,42 · 4
27
0,062;
g
′
9,81
1
0,062
9,24 м/с .
С помощью формулы 16.10 необходимо определить угол
α
. Т.к. угол β < 30º, с до-
пустимой погрешностью можно считать
α
β
2
;
α
20
2
10
о
.
С помощью таблицы 7.3 [3] определим коэффициент воздушного сопротивления
одиночного вагона и площадь его поперечного сечения.
С помощью формулы 7.10 определим приведенный коэффициент воздушного со-
противления
036417
,
0
27
))
5
,
17
(
273
(
7
,
9
46
,
1
8
,
17
=
⋅
−
+
⋅
⋅
=
c
.
По масштабному плану путевого развития горки (см. рисунок 16.1) и данным табли-
цы 7.4 [3] определяют параметры расчетных участков.
Расчеты по участкам, с помощью формул 16.3–16.9, сведем в таблицу 16.1.
Таблица 16.1 – Параметры спускной части горки и сортировочного парка на трудный путь
Номер
расчетного
участка
Наименование
расчетного участка
Длина
l
i
, м
Количество
стрелочный
переводов
n
i
сумма
уг
лов
поворота
, ∑α
Средняя
скорость
движения
вагонов
V,
м
/c
Относительная
скорость
вагона
с
учетом
направления
ветра
V
от
, м
/с
Удельное
сопротивление
среды
w
св
Потеря
удельной
энергии
при
преодолении
сопротивления
воздушной
среды
и
ветра
св
,
м
. эн
. в
.
Потеря
удельной
энергии
при
преодолении
сопротивления
от
стрелок
и
кривых
ск
,
м
. эн
. в
.
1 От ВГ до начала I ТП 89,17 2 9,46
4,2 7,5 2,06 0,18369 0,05814
2
От начала I ТП
до начала II ТП
88,58 1 16,34
5,5 8,8 2,83 0,25068 0,13063
3
От начала II ТП
до начала III ТП
171,7 3 41,53
5 8,3 2,52 0,43268 0,28080
4 От начала III ТП до РТ 65,48 0 0 2
5,3 1,03 0,06744
0,00
Итого 0,934
0,46956
По формуле 16.4. определим основное удельное сопротивление
726
,
0
10
75
,
1
93
,
414
3
=
⋅
×
=
−
осн
h
м. эн. в.
По формуле 16.6. определим удельную работу сил сопротивления от снега и инея
07
,
0
10
30
,
0
93
,
414
3
=
⋅
×
=
−
сн
h
м. эн. в.
По формуле 16.2. удельная энергия, соответствующая установленной скорости рос-
пуска, составляет
48
16
,
0
24
,
9
2
7
,
1
2
=
⋅
=
о
h
м. эн. в.
По формуле 16.1. высота сортировочной горки по условию докатывания расчетного
плохого бегуна до расчетной точки трудного по сопротивлению пути составит
64
,
3
16
,
0
07
,
0
)
46956
,
0
9345
,
0
72613
,
0
(
75
,
1
=
−
+
+
+
=
р
Н
м.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 8
ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ СПУСКНОЙ ЧАСТИ ГОРКИ
Цель работы: научиться определять значения уклонов на участках спускной части
горки.
Задача 17.1. В условиях задачи 16.1 определить спускной профиль горки.
Теоретическая часть:
Расчетная схема продольного профиля горки при двух тормозных позициях на спу-
скной части представлена на рисунке 17.1.
Длины отдельных элементов профиля принимают с таким расчетом, чтобы сопря-
гающие вертикальные кривые находились вне пределов вагонных замедлителей, остря-
ков и крестовин стрелочных переводов. Кроме того, длина первого скоростного уклона
между тангенсами вертикальных кривых должна быть не менее 20 м.
H
к
– конструктивная высота горки; L
p
– расчетная длина горки; h
1
, h
2
, h
3
– соответственно высота головного,
среднего и нижнего участков горки; 0 – уклон площадки на вершине горки; Т
с
– тангенс сопрягающей кри-
вой на спускной части горба горки; i
ск1
/l
ск1
, i
ск2
/l
ск2
, i
т1
/l
т1
, i
пр
/l
пр
, i
т2
/l
т2
, i
сз
/l
сз
, i
сп1
/l
сп1
, i
т3
/l
т3
, i
сп2
/l
сп2
– уклоны и
протяженность соответственно первого и второго скоростных участков, первой тормозной позиции, проме-
жуточного участка, второй тормозной позиции, стрелочной зоны, первого участка сортировочных путей,
третьей тормозной позиции, второго участка сортировочных путей
Рисунок 17.1 – Расчетная схема продольного профиля спускной части горки
49
Продольный профиль спускной части горки зависит от профиля надвижной части
горки.
Профиль надвижной части горки может проектироваться, главным образом, приме-
нительно к двум вариантам:
1) перед сопрягающей кривой горба горки устраивается подъем, как правило, кру-
тизной 8–10 ‰ на протяжении 50 м; предыдущий участок пути надвига (от стрелки пред-
горочной горловины парка приема до начала подъема) проектируется на подъеме в сто-
рону горки крутизной в пределах 1–2 ‰;
2) перед сопрягающей кривой горба горки подъем проектируется крутизной в сред-
нем 12–16 ‰ на протяжении 150–100 м в целях повышения эффективности роспуска со-
ставов с переменной скоростью и безопасности скатывания длинных тяжелых отцепов;
предыдущий участок надвижной части (длиной около 350 м) перед подъемом следует
располагать на горизонтальной площадке или на подъеме не круче 1 ‰; разность кру-
тизны этого и смежного элемента не должна превышать 25 ‰.
Суммарная крутизна сопрягаемых на горбе горки уклонов надвижной и спускной
частей не должна превышать 55 ‰.
Если при указанных нормативах это условие не соблюдается, следует предусматри-
вать на надвижной части непосредственно перед вершиной горки профильный раздели-
тельный элемент, располагаемый на подъеме крутизной не менее 5 ‰. Длина профиль-
ного разделительного элемента (между тангенсами смежных вертикальных кривых)
должна быть не менее 10 м.
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
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 до-
пускается не более 25 ‰. Прямой (в профиле) участок скоростного элемента, ограничен-
ный 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 скатыва-
ния на I ТП со скоростью, не превышающей установленные допустимые значения. Ско-
рость 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, что-
бы при расчетной скорости роспуска скорость скатывающегося при благоприятных ус-
ловиях ОХБ не превышала максимально допустимую при входе на первую тормозную
позицию. Исходя из этих условий, наибольшая высота скоростного участка составит:
,
2
/
2
max
2
max
1
ск
осн
o
h
h
g
V
V
h
+
+
−
=
(17.1)
где
max
V
– максимально допустимая скорость входа на тормозную позицию, м/с;
max
o
V
– максимально расчетная скорость надвига, м/с;
ск
осн
h
h ,
– потери удельной энергии при преодолении основного удельного сопротив-
ления движению и сопротивлению стрелок и кривых в пределах скоростного участка, м.
эн. в.
50
При максимально возможном уклоне первого скоростного участка уклон второго
скоростного элемента
,
/
)
10
(
''
3
''
ск
ск
ск
ск
ск
l
l
i
h
i
×
−
×
=
(17.2)
где
ск
h
– высота скоростного участка,
ср
ск
ср
ск
ск
l
i
h
×
=
, м.эн.в.;
''
ск
ск
l
,
l
– длина первого и второго скоростного участка, м;
ск
i
– уклон первого скоростного участка, ‰.
I ТП горки необходимо разместить на спуске крутизной, устанавливаемой расчётом
(как правило не менее 12 ‰), а на горках малой мощности (с одной тормозной позицией
на спускной части) – не менее 7 ‰.
Средний уклон участка между концом первой ТП и началом второй ТП определяет-
ся по формуле
[
]
,
/
)
(
10
''
''
'''
'''
'
''
''
'
'
''
''
'
'
3
пр
п
п
т
т
п
п
з
з
т
т
т
т
ск
ск
ск
ск
р
ср
пр
l
l
i
l
i
lп
i
l
i
l
i
l
i
l
i
l
i
H
i
+
+
+
+
+
+
+
−
×
=
(17.3)
где
''
'
''
,
'
,
т
т
т
i
i
i
– уклоны первой, второй и третьей тормозной позиции, ‰;
з
i
– уклон стрелочной зоны, ‰;
''
'
,
н
н
i
i
– уклон подгорочных путей, ‰;
''
'
''
,
'
,
т
т
т
l
l
l
– длина участка первой, второй и третьей ТП, м;
з
l
– длина стрелочной зоны, м;
''
'
,
п
п
l
l
– длина участков подгорочных путей, м.
Приняв уклон IТП и IIТП, определяется уклон промежуточного участка
(
)
(
)
,
/
'
'
'
пр
т
т
пр
т
ср
пр
пр
l
l
i
l
l
i
i
×
−
+
=
(17.4)
Участок второй тормозной позиции (II ТП) необходимо проектировать на спускек-
рутизной, обеспечивающей в неблагоприятных условиях трогание с места расчетныхп-
лохих бегунов, но не менее 7 ‰, а в холодных температурных зонах – не менее 10 ‰.
Крутизна участка стрелочной зоны до ее конца должна проектироваться в предела-
хот 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 началесорти-
ровочных путей. Крутизну участка сортировочных путей от предельного столбикапос-
леднего разделительного стрелочного перевода до парковой тормозной позиции прирас-
положении ее в кривой допускается выбирать согласно предыдущему пункту, а напря-
мой – до 1,5 ‰.
Парковая тормозная позиция при оборудовании ее двухрельсовыми замедлителями
навновь сооружаемых горках, а при благоприятных местных условиях и на эксплуатируе-
мых,может при обосновании располагаться на спуске крутизной до 8 ‰, в остальных слу-
чаях –при расположении в кривой – на уклоне крутизной до 2 ‰, а на прямой – до 1,5 ‰.
Сортировочные пути за парковой тормозной позицией вновь сооружаемых горокс-
ледует проектировать на равномерном спуске крутизной 0,6 ‰, кроме последнегоучастка
длиной 100 м, который совместно с выходной горловиной сортировочногопарка должен
располагаться на подъеме 2 ‰.
При устройстве в сортировочном парке второй (дополни тельной) тормознойпози-
ции сортировочные пути следует проектировать от I ТП до II ТП на спуске 1 ‰, ачасть
пути до последнего участка (располагаемого на подъеме 2 ‰) – на спуске 0,6 ‰.