703

При расчете режима торможения необходимо рассчитать скорость выхода второго отцепа из тормозной позиции при известной скорости выхода из тормозной позиции первого отцепа. Зная скорость выхода первого отцепа из тормозной позиции и зная удельное сопротивление движению отцепа, можно рассчитать скорость входа отцепа на следующую (вторую) тормозную позицию. Таким образом, скорость входа первого отцепа на вторую тормозную позицию тоже можно считать известной.

На входе на первую тормозную позицию скорость хорошего бегуна (второго отцепа) больше скорости плохого (первого и третьего отцепов). На первой тормозной позиции отцепы движутся с торможением. Будем считать, что первый и третий отцепы движутся без торможения. Торможению на первой тормозной позиции подвергается только второй отцеп (хороший бегун).

В зависимости от режима торможения скорость хорошего бегуна на выходе из первой тормозной позиции может быть больше или меньше скорости плохого.

Если средняя скорость хорошего бегуна на втором участке будет выше скорости плохого, интервал между отцепами будет продолжать сокращаться, если ниже – увеличиваться.

Поскольку при движении по скоростным участкам накопился значительный диф, то для его нейтрализации необходимо, чтобы скорость хорошего бегуна стала меньше скорости плохого. Примем, что скорость хорошего бегуна на выходе из первой тормозной позиции меньше скорости плохого. В зависимости от режима торможения и длины межпозиционного участка скорость хорошего бегуна на входе на вторую тормозную позицию может быть больше или меньше скорости плохого. От этого зависят tрез на второй (пучковой) разделительной стрелке и на второй тормозной позиции.

tрез — (резервное время) – время от момента освобождения элемента (стрелки или вагонного замедлителя) первым отцепом до вступления на элемент следующего отцепа.

При торможении отцепов на первой тормозной позиции по условию сохранения дифа, имеющего место на входе на первую тормозную позицию, на входе на вторую тормозную позицию, резервное время на второй тормозной позиции рассчитывается по следующей формуле:

131

где tрез max — резервное время на входе на вторую тормозную позицию; tвх 1 тп — интервал между отцепами на входе на первую тормозную позицию; tп 34 — время прохода плохого бегуна от точки 3 до точки 4 (см. рис. 1).

Таким образом, резервное время на второй тормозной позиции равно резервному времени на первой тормозной позиции. Так как резервное время на первой тормозной позиции имеет величину, больше допустимой, то и на второй тормозной позиции резервное время имеет величину больше допустимой.

Определим скорость выхода отцепов с первой тормозной позиции. Предположим, что тормозная позиция и оператор или система автоматического управления вагонными замедлителями способны точно выдержать заданную скорость выхода отцепов с тормозной позиции.

Изменение скорости отцепов на тормозных позициях при воздействии вагонных замедлителей подчиняется достаточно сложному закону. Этот закон напрямую зависит от стиля работы горочного оператора или принципов, заложенных в автоматизированную систему управления тормозными позициями. Воздействие вагонных замедлителей на отцепы может быть кратковременным или многократным. Режим торможения в процессе торможения может меняться.

Для технологических горочных расчетов можно принять, что скорость движения отцепов по тормозной позиции при воздействии вагонных средств изменяется по линейному закону. Вследствие этого принимаем, что время движения отцепов по первой

где l — длина участка; vн — скорость в начале участка; vк — скорость в конце участка.

Для расчета средней скорости движения отцепа по участкам

где x — расстояние.

Предположим, что уклон и суммарное удельное сопротивление в пределах рассматриваемого участка не изменяется.

Можно обозначить vн2 = b ; 2g' 10–3 (i – w) = a.

132

Тогда

Подставляя принятые обозначения, получаем время движения отцепа по участку:

При определении режимов торможения отцепов на первой тормозной позиции установлено, что при наличии минимального допустимого значения tрез на входе на первую тормозную позицию необходимо сохранить это положение и на входе на вторую тормозную позицию. Тогда время движения отцепов по участку первой тормозной позиции, межпозиционному участку

ной позиции; tп мп — время движения первого отцепа по межпозиционному участку; tx 1тп — время движения второго отцепа по первой тормозной позиции; tx мп — время движения второго отцепа по межпозиционному участку.

Если первый отцеп (плохой бегун) движется без торможения, то, зная его скорость на входе на первую тормозную позицию, можно рассчитать его скорость на выходе из первой позиции и на входе на вторую позицию.

При торможении первого отцепа, к моменту начала торможения второго отцепа скорость выхода первого отцепа из тормозной позиции известна.

Зная скорости движения первого отцепа на всех точках второго участка спускной части сортировочной горки, можно рассчитать время его движения.

Торможение отцепов на первой тормозной позиции производится по условию сохранения дифа, накопившегося при движении отцепов от вершины горки до первой тормозной позиции.

Для расчета параметров сортировочной горки принимаем неблагоприятное сочетание отцепов, при котором первый отцеп (плохой бегун) движется без торможения. Второй отцеп (хороший бегун) тормозится.

Скорость отцепов на входе на первую тормозную позицию известна. Можно вычислить скорость плохого бегуна в точках 2

133

и 3 (см. рис. 1) и таким образом рассчитать время прохода

Отсюда

первую тормозную позицию — известна. На основании значения скорости отцепа в точке 1 рассчитываются значения скоро-

Время движения второго отцепа рассчитывается по следующим формулам:

Тогда суммарное время прохода второго отцепа от точки 1 до точки 3 равно:

Необходимо рассчитать скорость выхода отцепа (хорошего бегуна) из первой тормозной позиции.

Для упрощения написания формул обозначим скорость выхода второго отцепа из первой тормозной позиции v = vx 2. Тогда скорость второго отцепа в точке 3 (начало второй тормозной позиции) будет равна:

134

Решая данное уравнение, находим скорость выхода отцепа из первой тормозной позиции. После преобразования уравнения (18) получим:

Для удобства преобразования формул заменим x = v. В результате получим уравнение третьей степени:

где a = 2th ;

b t2h2 4thvх1 4l1тпh f ;

Решив полученное уравнение третьей степени, узнаем значение скорости выхода отцепов из первой тормозной позиции.

2. Режимы торможения отцепов на второй (пучковой) тормозной позиции

Торможение отцепов на второй (пучковой) тормозной позиции должно обеспечить минимальное допустимое значение tрез до парковой тормозной позиции.

Вторая тормозная позиция предназначена для обеспечения нормального разделения отцепов в стрелочной зоне. Это в том случае, если вторая тормозная позиция не используется для прицельного торможения отцепов.

135

Торможение на второй тормозной позиции должно вестись таким образом, чтобы обеспечить достаточное значение tрез для первой и второй пары отцепов на разделительных стрелках стрелочной зоны.

Скорость хорошего бегуна на выходе из второй тормозной позиции меньше скорости плохого. Далее начинают сказываться различия в ходовых свойствах плохого и хорошего бегунов. Поскольку стрелочная зона расположена на очень маленьком уклоне, скорость плохого бегуна в процессе движения по стрелочной зоне падает. Скорость хорошего бегуна уменьшается значительно медленнее или не уменьшается вообще.

Второй отцеп сначала движется медленнее, чем первый, но затем его скорость становится больше, и он начинает нагонять первый отцеп. Значение tрез сначала увеличивается, а затем уменьшается. Задача состоит в том, чтобы значение tрез было не меньше минимально допустимого до того, как будет пройдена последняя разделительная стрелка, т.е. до конца стрелочной зоны.

Поскольку движение отцепов в стрелочной зоне неуправляемо, необходимо обеспечить такие скорости отцепов и такие значения tрез на выходе из второй тормозной позиции, которые бы обеспечили максимальную длину участка, на котором величина tрез первого и второго отцепов будет больше допустимой.

Чем позже скорость второго отцепа (хорошего бегуна) сравняется со скоростью первого отцепа (плохого бегуна), тем больше будет расстояние до конца участка, на котором tрез имеет значение больше допустимого.

Итак, режимы торможения отцепов на первой и второй тормозных позициях должны устанавливаться таким образом, чтобы обеспечить минимальную скорость хорошего бегуна на выходе из второй тормозной позиции (и максимальную скорость плохого бегуна по условиям обеспечения допустимой скорости входа отцепов на парковую тормозную позицию).

При расчете, как и при расчете второго участка, примем, что скорость отцепов на тормозной позиции изменяется по линей-

Это можно принять, так как изменение скорости отцепа на второй тормозной позиции, как и на первой, зависит от алгорит-

136

ма торможения системы управления или стиля работы горочного оператора.

Торможение отцепов на второй тормозной позиции производится по выполнению условия обеспечения максимального значения tрез между первой парой отцепов на второй разделительной стрелке стрелочной зоны (середина стрелочной зоны). Сочетание отцепов П–Х (первый – плохой бегун, второй – хороший бегун).

После этого производится проверка значения tрез на второй разделительной стрелке стрелочной зоны для второй пары отцепов. Затем производится проверка соблюдения условия vвх птп vдоп. Скорость входа отцепов на парковую тормозную позицию не должна быть больше максимально допустимой. Если это условие не выполняется, необходимо или увеличить мощность парковой тормозной позиции, или произвести расчет, приняв имеющуюся мощность парковой тормозной позиции. (В этом случае весь расчет ведется от парковой тормозной позиции.)

Если заранее известна мощность парковой тормозной позиции, то можно рассчитать максимальную допустимую скорость выхода отцепов из второй тормозной позиции. На рис. 2 представлена схема участка второй тормозной позиции и стрелочной зоны.

Рис. 2

Максимальное значение tрез достигается при равенстве скоростей первого и второго отцепов. Точки 3, 4 – точки равенства скоростей.

Точки 3 и 4 — соответственно начало второй разделительной стрелки стрелочной зоны (–1/2 базы вагона) и конец второй разделительной стрелки стрелочной зоны (+1/2 базы вагона). В данных точках v4 п = v3x (см. рис. 2) . Выполнение условия равенства скоростей обеспечивает максимальное значение tрез на второй разделительной стрелке стрелочной зоны.

Известны уклоны второй тормозной позиции, стрелочной зоны и путей подгорочного парка, длина участков l2 тп, lс 3, lпп, расстояния l23, l34 (см. рис. 2).

137

Известна скорость входа отцепов на вторую тормозную позицию v1x, v1п . Можно принять известным удельное сопротивление движению отцепов.

Можно рассчитать v2п, v3п, v4п (первый отцеп движется без торможения). Если первый отцеп движется с торможением на второй тормозной позиции, то к моменту входа на тормозную позицию второго отцепа скорость выхода с тормозной позиции первого отцепа известна.

Обозначим v2x = v — скорость выхода отцепа из второй тормозной позиции. Тогда

v v42п 2gxl23 10 3(iсз wxсз). (23)

Таким образом рассчитывается скорость выхода отцепа из второй тормозной позиции.

Проверяем выполнение условий допустимого значения tрез для второй пары отцепов и допустимой скорости входа отцепов на парковую тормозную позицию.

t1 — интервал между отцепами на входе на вторую тормозную позицию — можно считать известным. Значение времени прохода отцепами рассматриваемых участков рассчитывается по следующим формулам (см. рис. 2):

Подставив формулы (25), (26), (27), (28) и (29) в выражение (24), получаем значение tрез и сравниваем его с допустимым.

138

В данной формуле значение t1–2 — интервал на входе на вторую тормозную позицию для второй пары отцепов — известно.

Дополнительно необходимо рассчитать скорость прохода вторым отцепом точки 4 и время прохода вторым отцепом участка между точками 3 и 4 :

3. Проверка соответствия скорости входа отцепов на парковую тормозную позицию допустимым значениям производится в определенной последовательности и посредством необходимых расчетов, которые излагаются далее.

Скорость входа отцепов на парковую тормозную позицию ограничивается, во-первых, максимальной допустимой скоростью входа отцепов на вагонные замедлители (обычно 7 м/с), а во-вторых, мощностью парковой тормозной позиции. Мощность парковой тормозной позиции, как правило, недостаточна. Это объясняется тем, что при большом количестве парковых вагонных замедлителей требуются большие затраты на увеличение мощности парковой тормозной позиции. Таким образом, ограничивающим фактором скорости входа отцепов на парковую тормозную позицию будет мощность тормозной позиции.

Поскольку скорость входа отцепов на парковую тормозную позицию ограничена (а, значит, максимальное допустимое значение этой скорости известно), можно считать известным максимальную скорость выхода отцепов из стрелочной зоны и из второй тормозной позиции.

Мощность парковой тормозной позиции рассчитывается по условию остановки отцепа в конце позиции при благоприятных условиях роспуска составов:

По формуле (33), зная мощность тормозной позиции, можно рассчитать допустимую скорость входа отцепов на тормозную позицию:

139

где Hт — мощность тормозной позиции.

Таким образом, скорость отцепа на входе на парковую тормозную позицию найдена. Тогда по формуле можно рассчитать

Скорость выхода отцепа из второй тормозной позиции рассчитывалась из условия, что мощность парковой тормозной позиции известна, а, значит, и известна скорость входа отцепов на парковую тормозную позицию. При расчете парковой тормозной позиции значение этого параметра как раз и неизвестно. Поэтому при расчете сортировочной горки необходимо определить, рассчитываем ли мы скорость выхода отцепов из второй тормозной позиции исходя из того, что мощность парковой тормозной позиции известна или наоборот, рассчитываем мощность парковой тормозной позиции исходя из того, что известна скорость выхода отцепов из второй тормозной позиции.

В случае расчета требуемой мощности парковой тормозной позиции используется следующий порядок. Рассчитывается требуемая скорость выхода отцепов из второй тормозной позиции по условию разделения отцепов на разделительных стрелках стрелочной зоны. После этого рассчитывается скорость входа отцепов на парковую тормозную позицию и требуемая мощность парковой тормозной позиции.

Скорость входа отцепов на пути подгорочного парка рассчитывается по следующей формуле:

Фактическую скорость входа отцепов на парковую тормозную позицию можно определить из выражения

vф vвх2 пп 2gxlпп 10 3(iпп w). (37)

Если vф < vдоп, условие выполняется; если vф > vдоп, условие не выполняется.

Необходимая мощность парковой тормозной позиции рас-

140