713

Расчетная высота Нр, м эн. в., сортировочной горки* с учетом выполнения условия докатывания расчетного бегуна до расчетной точки определяется следующим образом:

(7.3)

где 1,75 – мера отклонения расчетного значения суммы

hосн + hск + hсв от ее среднего значения; hосн,hск,hсв – средние значенияпотериудельнойэнергииприпреодолениисопротивле-

нийдвижению(основного,отстрелокикривых,воздушнойсреды и ветра), м эн. в.; hсн –потеряудельной энергии при преодолении сопротивления снега и инея, м эн. в.; h0 – удельная энергия

h0 v02 /2g , мэн. в., соответствующаяустановленной скорости роспуска vор (табл. 7.1).

Таблица 7.1

Установленная скорость роспуска для различных типов горок

* При доле порожних вагонов менее 30 %, в других случаях принимается

сочетание ОП–Х–ОП.

Расчетную высоту горки определяют для неблагоприятных условий работы, при которых сочетание температуры воздуха, скорости и направления ветра создает наихудшие условия для скатывания вагонов.

Для выполнения расчета необходимо установить следующие данные:

— параметры РБ;

* Формула (7.3) используется для определения высоты горок повышенной, большой и средней мощности. Расчетные формулы для установления высоты ГММ приводятся далее.

101

—расчетный («трудный») путь подгорочного парка;

—расчетный месяц;

—расчетные условия внешней среды.

Выбор параметров расчетного бегуна При расчете высоты горки за РБ принимают четырехосный

крытый вагон. Если перерабатывается преимущественно один тип вагонов, составляющий не менее 70 % от общего вагонопотока, то за РБ принимают этот тип вагонов.

Вес РБ устанавливается на основании анализа всего вагонопотока, перерабатываемого на горке в наиболее напряженный и неблагоприятныйпериодгода.

Если перерабатываемый вагонопоток относится к смешанному типу (число легковесных вагонов составляет более 10 %), то вес РБ 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 РБ определяется как средневзвешенное значение веса вагона в выделенной группе (около 10 % вагонопотока), состоящей из вагонов легкой и средней весовых категорий.

Соответствующие параметры расчетного бегуна wo и wо устанавливают в соответствии с табл. 4.2.

Выбор расчетного пути подгорочного парка За расчетный трудный сортировочный путь принимается тот

путь, по маршруту скатывания на который суммарная удельная работа всех сил сопротивления движению имеет наибольшее значение.

Посколькупри определении расчетноготрудногопути допус-

кается принимать постоянными значения величин hсв и hсн, то фактически выбор трудного пути производится в результате анализа величины суммарной работы двух удельных сил сопротивления– основногои сопротивленияот стрелочных переводов икривых,полученнойизвыражения

102

Выбор расчетного месяца Для оценки условий скатывания по каждому месяцу года

производится расчет средней суммарной удельной работы сил сопротивления движению при скатывании расчетного бегуна по расчетному маршруту hw , максимальное значение которой определяет расчетный месяц с неблагоприятными условиями работы. Расчет производится на основе параметров для трудного пути.

В общем виде hw определяется по формуле

(7.5)

Поскольку hосн и hск не зависят от метеорологических условий, для установления параметров расчетных метеорологических условий hw можно определять по формуле

(7.6)

Значение hсв определяется каксумма среднихвеличин удельной работы сил сопротивления от воздушной среды и ветра на отдельных расчетных участках горки:

где k – количество и границы расчетных участков, устанавливаемые по масштабной схеме горочной горловины (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Схема деления спускной части горки на расчетные участки

103

Определение hсвi производится при среднем значении wсвi , которое устанавливается для каждого i-го расчетного участка горки по формуле

где li – длина i-го расчетного участка горки, м.

Значения wсвi определяют с учетом направления скатывания расчетного бегуна и скорости его движения на i-м расчетном участке, принимаемой потабл. 7.2, а такжескорости и направления ветра.

Таблица 7.2

Средняя скорость движения РБ по различным участкам горки

встречных направлений ветра, действующего в плоскости, перпендикулярной направлению скатывания, и создающего наибольшиесопротивлениядвижению.Направлениескатыванияпринимаетсяпоосиспускнойчастигорочнойгорловины.Например, длявариантанаправленияскатываниявагонов(осисортировки), показанного на рис. 7.2, к расчету принимаются следующие встречные направления ветра: В, ЮВ, Ю и ЮЗ.

Величина wсвi для i-го расчетного участка горки определяется по формуле

wсв j,n Pj,n

j n

где wj,n – удельное сопротивление движению от воздушной среды и ветра, соответствующееn-й градации скорости ветра j-го

104

румба, кгс/тс*; Pj,n — повторяемость ветра n-й градации скорости j-го румба.

Рис. 7.2. Пример определения встречных направлений ветра с учетом направления оси сортировки относительно сторон горизонта

При выборе расчетного месяца температура наружного воздуха для установления hсв , hсн может определяться по формуле

[18]

где tср – среднемесячная температура воздуха рассматриваемого месяца, °С; tmin – минимальная температура воздуха месяца, оС;–нормированноеотклонение,принимаемоедляГПМравным3;

ГБМ, ГСМ – 2,5; ГММ – 2,0.

В результате анализа полученных значений hw по всем месяцамустанавливаетсярасчетный неблагоприятныймесяц, вкотором условия скатывания соответствуют максимальному значению средней суммарной удельной работы сил сопротивления движению при скатывании РБ по расчетному маршруту. Блоксхема алгоритма выбора расчетного месяца представлена на рис. 7.3.

*wj,n определяетсяпоформуле(4.22)сучетомкоэффициентаприведения скоростиветра куровню центратяжести вагона =0,85.

105

Определение расчетных неблагоприятных условий внешней среды

Расчетнаятемпературанаружноговоздуха при определении высоты горки устанавливается как средняя за три наиболее холодных месяца по формуле [2]

где tj – средняя температура воздуха j-го холодного месяца, °С;t – нормированное отклонение и среднеквадратическое отклонение температуры соответственно*.

Расчетные скорость и направление ветра принимаются для наиболее неблагоприятных условий роспуска. Расчетное направление ветра определяется румбом с максимальной работой сил сопротивления от воздушной среды и ветра, а расчетная скорость ветра — по формуле [12]

7

где 0,85 – коэффициент приведения скорости ветра к уровню центра тяжести вагона; vвn – среднее значение скорости ветра n-гоинтервала (градации)распределениядляустановленногорумба, м/с; Pn – повторяемость ветра n-го интервала распределения.

Блок-схема алгоритма выбора расчетной скорости и направления ветра представлена на рис. 7.4.

Расчетная высота ГММ с тормозной позицией на спускной части с учетом выполнения условия докатывания вагонов доРТ определяется всоответствии с изложенной методикой поформуле(7.3), коэффициентотклоненияпринимается1,5.

Расчетная высота ГММ с единственной тормозной позицией

(только на сортировочных путях) определяется по формуле**

* Нормированное отклонение х принимается равным 2,0.

** При этом должно учитываться условие технологического ограничения скорости входа vвх на эту тормозную позицию вагонов тяжелой весовой категории при скатывании их в благоприятных условиях.

107

Высоту горок при их проектировании в районе со сложными метеорологическими условиями (сильными и постоянными вет-

рами преимущественно одного направления) рассчитывают с учетом выполнения условия докатывания расчетного бегуна до РТ следующим образом:

(7.14)

где h – среднее квадратичное отклонение величины общей потериудельнойэнергииприпреодолениисопротивленийдвижению(основного, отстрелоки кривых, воздушной средыи ветра), м эн. в.;

где hосн , hск , hсв –средние квадратичныеотклонениявеличины потери удельной энергии при преодолении соответствующихсопротивленийдвижению,мэн.в.;

где wo –среднееквадратичноеотклонениевеличины основного удельногосопротивлениядвижению, принимаемогодлявагонов расчетной весовой категории*, кгс/тс; Lр – суммарная длина расчетных участков горки, м.

где wсвi – среднееквадратичноеотклонение значений wcв для i-го расчетного участка, кгс/тс; li – длина i-го расчетного участка, м.

Расчет wсвi выполняется с использованием распределения вероятностей (повторяемости) скорости ветра в каждом румбе:

* См. табл. 4.2.

109

Расчет wсвi выполняется по формуле (7.9), причем значения wсв j,n и Pj,n учитываются только в румбах направлений ветра, встречных направлению скатывания.

За расчетную высоту горки Hр с учетом выполнения условия докатывания вагонов принимается большее значение из определенных по формулам (7.3) и (7.14).

Конструктивная высота Hк сортировочной горки в пределах расчетной длины в общем виде может быть определена как сумма трех профильных высот расчетных участков (рис. 7.5): головного участка (между вершиной горки и началом I ТП) h1, среднего участка (между началом I ТП и началом пучковой ТП) h2, нижнего участка (между началом пучковой ТП и РТ) h3.

Рис. 7.5. Расчетная схема для определения величины Hк

Для сортировочных горок с одной тормозной позицией на спускной части высота горки определяется суммой профильных высот двух участков: головного h1 и нижнего h3.

Профильная высота головногоучастка горки h1 определяется сучетомнаиболееполногоиспользованиядопускаемойскорости входа vвх расчетного бегуна ОХ на замедлители I ТП при благоприятных условиях скатывания. В этом случае

гдеv0 –наибольшаяначальнаяскоростьскатыванияОХ(прини- мается 2,5 м/с); gох – ускорение свободного падения с учетом инерции вращающихся масс бегуна ОХ, м/с2; hосн1, hск1 – потери удельной энергии при преодолении основного удельного сопро-

110