8 Проектирование продольного профиля спускной части сортировочной горки

8.1 Требование к профилю спускной части горки

Скоростной элемент спускной части горки проектируется наиболее крутым (до 50‰ ) для получения потребных интервалов на вершине горки при свободном скатывании отцепов. Длина прямого участка между тангенсами вертикальных сопрягающих кривых должна быть не менее 20 м. Что касается нижнего ограничения крутизны скоростного участка, то желательно, чтобы она была не менее 40‰ на ГБМ и ГПМ, 30-40%о на ГСМ и 25-30‰ на ГММ. Разница крутизны скоростного элемента и следующего за ним допускается не более 25‰ (рисунок 8.1)

Рисунок 8.1 – Размещение 1ТП за первым разделительным стрелочным переводом.

Радиусы вертикальных кривых при сопряжении элементов продольного профиля на спускной части горки должны быть не менее 250 м. IТП горок повышенной, большой и средней мощности необходимо размещать на спуске крутизной не менее 12‰, а на ГММ (с одной тормозной позицией на спускной части) - более 7‰. ПТП 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 должна проектироваться в пределах от 1 до 1.5‰, в крайних пучках - до 2‰ для горок с числом путей до 30 и до 2.5‰ для горок с числом путей более 30 и в холодных температурных зонах. Парковая тормозная позиция при оборудовании ее замедлителями и расположении в кривой проектируется на уклоне до 2%о, на прямой до 1.5‰. Сортировочные пути за парковой тормозной позицией следует проектировать на равномерном спуске крутизной 0.6‰.

8.2 Комплексное проектирование высоты и продольного профиля спускной части горки

Высота сортировочной горки в пределах расчетной длины может быть определена как сумма трех профильных высот расчетных участков:

-головного участка - между УВГ и началом 1ТП;

-среднего участка - между началом 1ТП и началом пучковой ТП;

-нижнего участка - между началом пучковой ТП и РТ.

Расчетная схема продольного профиля горки представлена на рисунке 8.2.

Рисунок 8.2 – Расчетная схема продольного профиля горки

Профильная высота головного участка горок повышенной, большой и средней мощности определяется с учетом наиболее полного использования допускаемой скорости входа расчетного очень хорошего бегуна (ОХ) на замедлители 1ТП при благоприятных условиях скатывания h₁^max, м, рассчитывается по формуле (23)

h_t^max =(V² * V₀²) / (2 * g_to) + h_осн + h_ск1, (23)

где V₀ - наибольшая начальная скорость скатывания ОХ , м/с (V₀= 2.5);

V_вх - допустимая скорость входа в замедлитель, м/с (V_вх=7);

g - ускорение свободного падения с учетом инерции вращающихся масс бегуна ОХ. м/с²; (ОХ - 4-осный полувагон, массой 85 тс);

h_осн1 - потери удельной энергии при преодолении основного удельного сопротивления движению

h_ск1 - потери удельной энергии при преодолении стрелок и кривых.

С целью определения длин элементов профиля необходимо наметить точки перелома профиля.

На вертикальной кривой, сопрягающей смежные элементы профиля, нельзя располагать замедлители, остряки и крестовины стрелочных переводов. Поэтому расстояния 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 метра от центра стрелочного перевода в сторону крестовины. Последовательность проектирования продольного профиля спускной части горки зависит от того, что является первым разделительным элементом (стрелочный перевод или замедлитель).

Так как первым разделительным элементом спускной части горки является стрелочный перевод, то порядок проектирования продольного профиля выглядит следующим образом.

Профильная высота нижнего участка H₃, м, рассчитывается по формуле (24)

H₃=[ i_сп*l_сп+i_птп*l_птп+i_сз*l_сз+i_2тп*(l_2тп-l_ек)]*10^-3, (24)

где l_ек – расстояние от точки перелома профиля между промежуточным уклоном и уклоном 2 ТП до начала балок замедлителя второй позиции.

Определяем максимальную профильную высоту головного участка. После чего устанавливаем крутизну уклона 1ТП, м, рассчитывается по формуле (25)

I_1ТП=h₂*10³-(i_2тп*l_ек+i_пром*l_пром)/(l_1тп-l_вс), (25)

где l_ВС – расстояние от точки перелома профиля между скоростным уклоном и уклоном 1ТП до начала балок замедлителя первой тормозной позиции.

После этого переходим к расчету величин первого и второго скоростных уклонов, рассчитывается по условию (26)

i^’_ск*l^’_cк+i^’’_ск*l^’’_ск=h_гол

i^’_ск-i^’’_ск=25, (26)

где l^’_ск – длина первого скоростного участка, м;

l^’’_ск – длины второго скоростных участка, м;

i^’_ск, – величина первого скоростного уклона, м;

i^’’_ск – величины второго скоростного уклона, м.

8.3Расчёт продольного профиля сортировочной горки большой мощности.

Развертка трудного пути представлена на рисунке 8.3

Рисунок 8.3 – Развертка трудного пути

Дополнительные данные для расчета:

-расчетная высота горки H_p=3,605 м.эн.в.

-длины расчетных участков:

l₁= 73,86м

l₂= 78,74м

l₃= 181,28м

l₄= 66,10м.

Длины элементов профиля:

-1-й скоростной уклон:

i^’_ск=40,33м;

-2-й скоростной уклон:

i^’’_ск=15,22м;

-уклон 1 ТП:

l_1ТП=38,45м;

-межпозиционный (промежуточный) уклон:

I_пром=7;

-уклон 2-й ТП:

l_2ТП=31,95м;

-уклон стрелочной зоны:

L_сз=150.33

-уклон ПТП

l_ПТП=20.1;

-уклон путей сортировочного парка:

l_сп=48.00м.

Далее определяем профильную высоту головного участка:

Принимаем V_вх = 7 м/с; V₀ = 2.5 м/с; h_cki= 0.017

g^’_ox= 9.81 / (1 + 0.42 * 4 / 85) = 9.62 м/с²

h_осн1=0.5 * 73.86* 10^-3 = 0.037 м.э.в.

h₁^max = (7² – 2.5²) / (2 * 9.62) + 0.037+ 0.017 = 2.276м.

Затем вычисляем профильные высоты нижнего и среднего участков.

Принимаем: i_cn = 0.6; i_ПТП = i_сз = 2; i_2ТП = i_пром = 7

Расстояние от точки перелома профиля между промежуточным уклоном 2ТП до начала балок замедлителя 2ТП согласно развертке составит

l_EK = 1.50 м,

Тогда профильная высота нижнего участка составит:

h₃ = [0.6 * 48 + 2 * 20.1 + 2 * 150,33 + 7 * ( 31.95 – 1.50)] * 10^-3 = 0,582м.э.в.

Профильная высота среднего участка h₂, м, определяется по формуле (27):

_{( 27 )}

_{h2 = 3.833 – 2.365 – 0.507 = 0.961 м.э.в.}

Д алее вычисляем величины уклонов 1-го и 2-го скоростных элементов, решая следующую систему уравнений:

i^’_ск*39,26+ i^’’_ск*25,1=1817.76

i^’_ск=25+ i^’”_ск

i^’_ск=15.22+25=40.22‰

Так как i^’_ск < 50%₀ и i^’’_ск > i_1ТП (15.22 < 25.1), то величины этих уклонов не нуждаются в корректировке.