698

Рис. 3.3. Конструкция продольного профиля спускной части горки в увязке с планом

61

3.5.2. Подготовка данных о плане расчетных путей

Для выполнения расчетов на ЭВМ план горки по расчетным путям должен быть представлен в формализованном виде, т.е. с соблюдениемопределенныхправилкодирования.Дляобоихрасчетных путей (легкого и трудного) готовятся таблицы со следующимиграфами:

–порядковый номер элемента плана;

–наименование элемента плана;

–длина элемента плана, м;

–угол поворота, °;

–мощность тормозной позиции, м.

Номера элементам присваиваются в порядке их размещения по маршруту скатывания отцепа с горки. При этом номер последнего элемента представляет собой общее число элементов плана (вносится в табл. 3.9).

Описание плана начинают от вершины горки. Каждый элемент плана может иметь одно из следующих четырех наименований:

1 Количество элементов плана и продольного профиля вносится в таблицу после подготовки группы соответствующих данных (см. п. 3.5.2 и 3.5.3).

62

–кривая;

–стрелочный перевод;

–тормозная позиция1;

–прямая.

Границами элементов являются: для кривой – начало и конец кривой, для стрелочного перевода – приемный стык и стык за торцом крестовины, для тормозной позиции – крайние стыки замедлителей ТП, для прямогоучастка пути – границы соседних элементов плана.

Угол поворота указывается для кривых и стрелочных переводов в десятичном исчислении. Знак «минус» указывают в тех случаях, когда направление движения отцепа по кривой относительно ее центра совпадает с направлением движения часовой стрелки.

В графе «мощность» указывают суммарную мощность тормозной позиции в метрах погашаемой энергетической высоты при полном ее использовании. Для других элементов плана эта графа не заполняется.

Важноотметить, чтоданныеопланетрудногоилегкогопутей могут различаться только после стрелочного перевода, на котором разделяются маршруты движения на эти пути.

Описание плана легкого и трудного путей для рассматриваемого примера представлено в прил. Ж.

3.5.3. Подготовка исходных данных о продольном профиле расчетных путей

Подготовка данных о продольном профиле расчетных путей горочной горловины заключается в решении двух задач:

–определение точек перелома продольного профиля и, как следствие, числа и длины элементов профиля;

–расчет первоначальных уклонов элементов продольного профиля.

Число, длина и уклоны элементов продольного профиля расчетных путей должны устанавливаться в соответствии с требованиями, изложенными в п. 3.4.

1 В тех случаях, когда тормозная позиция размещается на кривом участке пути,данныйэлементпланадолженкодироватьсякактормознаяпозиция,аугол кривой следует распределить на смежные элементы.

63

Границы элементов продольного профиля должны быть удалены от замедлителей, приемных стыков рамных рельсов, остряков и крестовин стрелочных переводов на расстояние не менее тангенса вертикальной кривой, величина которого определяется по формуле

где i – разность уклонов сопрягаемых элементов профиля, ‰. Первоначальнограницуэлементовпродольногопрофиляможно устанавливать на расстоянии 2 м от стыков замедлителей, остряков и крестовин стрелочных переводов, а впоследствии

уточнить расчетом по (3.7).

В отдельных случаях граница элементов продольного профиля может проходить по стрелочному переводу (например, точка перелома профиля между скоростными элементами). При этом точка перелома профиля устанавливается между крестовиной и остряками – на расстоянии 2,55 м от центра стрелочного перевода (ЦСП) в сторону крестовины (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Схема возможного расположения точки перелома продольного профиля в пределах стрелочного перевода

Первый обязательный элемент спускной части горки – это условная площадка, в качестве которой рассматривается тангенс Тв вертикальной кривой, проходящей через вершину горки (рис.3.5).Границамиплощадкислужатвершинагоркиивершина

64

вертикальногоугла,называемая условнойвершинойгорки. Длина площадки определяется по формуле

горки; iск1 – уклон первого скоростного элемента профиля с положительным знаком, ‰.

Рис. 3.5. Границы условной площадки

Извыражения(3.22)следует,чтоприизменениивеличины iск1 должна меняться длина площадки Lпл.

В качестве исходного варианта значений уклонов продольногопрофиля по трудномупути принимается профиль, у которого:

–уклон первого скоростного элемента максимален с учетом обеспечения требования по допустимому значению алгебраической разности уклонов на горбу горки;

–уклоны остальных элементов профиля подбираются с учетом обеспечения значения расчетной высоты сортировочной горки.

Продольный профиль легкого пути проектируют начиная от стрелочного перевода, разделяющего легкий и трудный пути. При этом первоначальные значения уклонов подбирают так, чтобы обеспечить расчетную высоту горки горки Hр (см. п. 3.3).

65

Исходные данные о продольном профиле соответствующего пути можно считать подготовленными для ввода в ЭВМ, если известныобщеечислоэлементов продольногопрофиля, включая горизонтальную площадку на вершине горки, а также длина и уклон каждого элемента.

Пример исходного варианта продольного профиля спускной части сортировочной горки для легкого и трудного путей приведен в прил. Ж.

Следуетобратитьвниманиена то, чтовводданных опродольном профиле начинается со второго элемента, т.е. с первого скоростного элемента. Данные о первом элементе (условной площадке) рассчитываются программой по (3.22). Меняя величину уклона первого скоростного элемента, нужно корректировать его длину таким образом, чтобы расстояние от вершины горки до конца первого скоростного элемента оставалось постоянным.

3.6.Алгоритм проектирования продольного профилягорки

Проектированиепродольногопрофиляспускной частигорки— задача многовариантная и многокритериальная. Но эта задача как оптимизационная пока еще строго не поставлена, поэтому оценкавариантовивыборлучшегоизнихпроизводитсяэвристическими методами, т.е. на основании предшествующего опыта проектированияиличногоопытапроектировщика.Задачапроектированияпродольногопрофилясортировочнойгоркисчитается решенной, если результаты решения будут удовлетворять определенному набору требований. В частности, расчетный очень плохой бегун должен докатываться при неблагоприятных условиях до расчетной точки трудного пути. Кроме того, должны быть обеспечены необходимые интервалы на разделительных элементах: стрелках, замедлителях и у предельного столбика последней разделительной стрелки.

Использование ЭВМ позволяет проектировать продольный профиль горки методом итераций – последовательным улучшением параметровпродольного профиля1.

1 Интерфейс программы, порядок ее использования при выполнении расчетов подробно описан в [2].

66

Требования, предъявляемые к конструкции сортировочной горки, поспособампроверкиих выполненияможноразделитьна тригруппы.

Выполнение требований первой группы обеспечивается на стадии построения плана горочной горловины, расчета высоты горкиипроектированияисходноговариантапродольногопрофиля. Выполнениетребованийвторойгруппыпроверяетсяметодом имитациискатыванияссортировочнойгоркирасчетныхбегунов. В процессе расчетов производится корректировка отдельных конструктивныхпараметровсортировочнойгорки.Дляпроверки выполнения требований третьей группы необходим болееглубокий анализ фазовых траекторий скатывания расчетных бегунов с необходимыми графическими построениями.

Для конструктивных и технологических расчетов (кроме высоты горки) в качестве расчетных бегунов рассматривают четырехосные полувагоны на роликовых подшипниках, подразделяя их на типы:

–очень плохой (ОП);

–плохой (П);

–хороший (X);

–очень хороший массой 85 т (ОХ-85);

–очень хороший массой 100 т (ОХ-100).

Параметры расчетных бегунов приведены в табл. 3.10.

Таблица 3.10

Параметры расчетных бегунов

Использование тех или иных бегунов в конструктивных и технологических расчетах определяется данными табл. 3.11 в зависимости от мощности сортировочной горки. При этом ОХ-100 используется только в расчетах, связанных с проверкой мощноститормозныхпозиций.

67

Таблица 3.11

Использование расчетных бегунов в зависимости от мощности горки

Анализкачества продольногопрофиля производитсяна основании фазовых траекторий скатывания расчетных бегунов. Фа-

зовая траектория скатывания расчетного бегуна – это значения скорости и времени скатывания, соответствующие положению отцепа на спускной части горки, т.е. расстоянию от вершины горки по оси расчетного пути. Фазовые траектории по окончании расчетов выводятся на печать и отображаются графикамизависимостискоростиивременискатыванияотпройденного расстояния.

Итоговая конструкция продольного профиля должна обеспечивать решение трех задач.

Первая задача — это проверка расчетной высоты горки. Для ее решения используют ОП или П в зависимости от мощности горки (см. табл. 3.11). Имитация скатывания расчетного бегуна производится без его торможения, т.е. при коэффициенте использования мощности всех тормозных позиций, рав-

ном нулю.

Задачу можно считать решенной, если расчетный бегун докатывается до расчетной точки (РТ) и проходит ее с приемлемой скоростью.

ПриостановкерасчетногобегунадоРТнужноскорректировать продольныйпрофиль, увеличиввысотугорки,иповторитьрешение первой задачи.

Действующие нормы проектирования не предписывают ка- ких-либокорректировок высоты горки и продольного профиля в

68

случае проследования РТ бегуном ОП или П с повышенной скоростью, имея в виду, что необходимость такой корректировки будет установлена при проверке мощности тормозных позиций.

В курсовых проектах скорость проследования ОП или П бегуном РТ можно считать приемлемой, если она не превышает 1,5–2,0 м/с. При скорости более 2,0 м/с следует скорректировать продольныйпрофиль,уменьшиввысотугорки,иповторитьрешение первой задачи.

Вторая задача – проверка мощности тормозных позиций на спускной части горки.

Для ее решения имитируется скатывание ОХ-100 бегуна при благоприятныхусловиях.Коэффициентиспользованиямощноститормозныхпозицийпринимаетсяравным:

–для первой тормозной позиции – не более 0,5, т.е. с учетом использования в работе только одного замедлителя;

–для второй тормозной позиции – 1.

Суммарная мощность тормозных позиций на спускной части горкисчитаетсядостаточной, еслиОХ-100призаданномрежиме торможения останавливается до выхода со второй тормозной позиции.

На ГММ суммарная мощность всех тормозных позиций считается достаточной, если при полном торможении ОХ-100 бегун останавливается до выхода с парковой тормозной позиции.

Если указанные условия не выполняются, то производится усилениемощноститормозныхпозицийилиуменьшениевысоты горкиввозможныхпределахпоусловиямрешенияпервойзадачи.

Скорость входа ОХ-100 бегуна на замедлители не должна превышать допустимой (см. прил. А)1. Если это условие не выполняется, то производится корректировка продольного профиля горки с перераспределением профильной высоты между элементами профиля или даже с уменьшением расчетной высоты горки при выполнении условийпервой задачи.

Обратите внимание! Общие элементы плана по трудному и легкому путям после корректировки профиля должны иметь одинаковыезначения уклонов.

1 Для тормозных башмаков на спускной части горки – 4,5 м/с, на парковой тормозной позиции – 3,5 м/с.

69

Третья задача — выбор режима интервального торможения ОХ-85 или X бегуна (см. табл. 3.11).

Интервальное торможение обеспечивают применением торможенияна тормозныхпозицияхспускнойчастигорки.Коэффициентиспользованиямощноститормозныхпозицийпринимаютв зависимости от величины ДИФа. ДИФом в технической литературе называют разность времени проследования двумя различными бегунами расстояния между фиксированными точками. В данном случае речь идет о расстоянии между вершиной горки и какой-либо точкой в стрелочной зоне в процессе скатывания ОП или П и ОХ-85 бегунов (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Схема для определения ДИФа при прохождении расчетными бегунами участка между точками 1 и 2

Согласно рис. 3.6 значение ДИФа составит:

где tОП1 2,t1ОХ2 85 – времена проследования расстояния между фиксированными точками 1и2соответственнобегуновОП иОХ-85.

Режим торможения на тормозных позициях спускной части горки можно считать приемлемым, если ДИФ на всех разделительных элементах (замедлителях, стрелках) и у предельного столбика имеет положительное значение, но, как правило, не более 2 с, а минимальное значение ДИФа в стрелочной зоне близко к нулю. Ориентировочную оценку режима торможения можно дать по значениям ДИФа, выводимым на экран дисплея

70