Материал: Проектирование сортировочных горок (1)
56
движению РБ от воздушной среды и ветра на i-ом расчетном участке, кгс/тс; wсн – удельное сопротивление движению РБ от снега и инея, кгс/тс (табл. 4.5
[4]). Пример расчета для ГБМ представлен в таблице 3.3.
Расчет параметров внешней среды выполняется по методике, изло-
женной в [6]. Также он может быть выполнен на ЭВМ по программе «RVG»,
разработанной на кафедре «Железнодорожные станции и узлы».
Дальнейшие примеры расчетов данного подраздела пособия выполне-
ны для варианта плана (см. рис. 2.15), ориентации оси сортировки, показан-
ной на рис. 3.2 и статистических данных о климате, приведенных в Прило-
жении Д.
Таблица 3.3 – Пример результатов расчета величины ( h |
) по меся- |
||||||
цам в течение года для трудного пути 12 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Неблагоприятные |
Благоприятные условия |
|||||
|
|
условия |
|
|
|
|
|
Месяц |
hсн , |
h св , |
h , |
hсн , |
h св , |
|
h , |
|
|
||||||
|
м эн. в. |
м эн. в. |
м эн. в. |
м эн. в. |
м эн. в. |
|
м эн. в. |
Январь |
0,206 |
1,173 |
1,379 |
0,044 |
0,264 |
|
0,308 |
|
|
||||||
Февраль |
0,185 |
1,079 |
1,264 |
0,040 |
0,247 |
|
0,287 |
|
|
||||||
Март |
0,112 |
1,098 |
1,211 |
0,000 |
0,218 |
|
0,218 |
|
|
||||||
Апрель |
0,070 |
1,189 |
1,259 |
0,000 |
0,197 |
|
0,197 |
|
|
||||||
Май |
0,032 |
1,050 |
1,081 |
0,000 |
0,207 |
|
0,207 |
|
|
||||||
Июнь |
0,000 |
0,892 |
0,892 |
0,000 |
0,209 |
|
0,209 |
|
|
||||||
Июль |
0,000 |
0,817 |
0,817 |
0,000 |
0,217 |
|
0,217 |
|
|
||||||
Август |
0,000 |
0,839 |
0,839 |
0,000 |
0,206 |
|
0,206 |
|
|
||||||
Сентябрь |
0,000 |
0,874 |
0,874 |
0,000 |
0,208 |
|
0,208 |
|
|
||||||
Октябрь |
0,064 |
1,010 |
1,074 |
0,000 |
0,212 |
|
0,212 |
|
|
||||||
Ноябрь |
0,143 |
1,209 |
1,352 |
0,000 |
0,219 |
|
0,219 |
|
|
||||||
Декабрь |
0,182 |
1,047 |
1,229 |
0,035 |
0,249 |
|
0,285 |
|
|
||||||
57
По данным табл. 3.3 для расчета высоты горки используются данные трех наиболее холодных (расчетных) месяцев, имеющих наибольшие значе-
ния h : январь, февраль, ноябрь. Для выполнения технологических расчетов при неблагоприятных условиях принимается месяц с максимальным значе-
нием величины h – январь.
При благоприятных условиях – три наиболее благоприятных месяца,
имеющих наименьшие значения h : апрель, май, август; месяц с мини-
мальным значением величины h – апрель.
Для определения расчетного направления и скорости ветра произво-
дится расчет средней удельной работы силы сопротивления от воздушной
среды и ветра w р |
на расчетном маршруте, по формуле [4]: |
|
||||||
св |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
h |
р |
w р |
l |
i |
10 3 . |
(3.14) |
|
|
св |
свi |
|
|
|
||
|
|
|
i |
1 |
|
|
|
|
При этом расчетное направление и скорость ветра устанавливаются следующим образом:
1) Для определения высоты горки.
Расчет величины wсвр выполняется по каждому румбу встречного на-
правления за три наиболее неблагоприятных (расчетных) месяца. При этом расчет величины wсвр выполнен для среднего за три указанных месяца значе-
ния скорости ветра. Результаты расчета для рассматриваемого примера пред-
ставлены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 – Расчет работы силы сопротивления от воздушной среды и ветра по встречным румбам
Параметры |
Румбы встречных направлений скатыванию отцепа |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
СВ |
В |
ЮВ |
vв, м/с |
0,80 |
0,86 |
0,82 |
0,82 |
||
|
|
|
||||
|
|
свр , м эн. в. |
|
|
|
|
|
h |
0,427 |
0,469 |
0,438 |
0,456 |
|
|
|
|
||||
58
Максимальное значение hсвр соответствует румбу СВ ( hсвр = 0,469 м эн.
в.), направление которого (угол = 33º) и значение скорости ветра vв = 0,86 м/с
принимаются за расчетные.
2) Для выполнения конструктивных и технологических расчетов.
В расчетном месяце для каждого румба определяется значение hсвр ,
при этом расчет величины w р выполняется для средневзвешенного значения |
||
св |
|
|
скорости ветра, по формуле [4]: |
|
|
vвn |
Pn |
|
vв 0,85 |
, |
(3.15) |
Pn
где 0,85 – коэффициент приведения скорости ветра к уровню центра тяжести вагона; vвn – среднее значение скорости ветра n-го интервала (градации) рас-
пределения для установленного румба, м/с; Pn – вероятность (повторяе-
мость) ветра n-го интервала распределения.
Результаты расчетов для рассматриваемого примера приведены в таб-
лицах 3.5 и 3.6.
Таблица 3.5 – Расчет работы силы сопротивления от воздушной среды и ветра для неблагоприятных условий (январь)
Параметры |
Румбы встречных направлений скатыванию отцепа |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
СВ |
В |
|
|
ЮВ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
vв , м/с |
3,87 |
|
|
|
4,11 |
4,13 |
3,88 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
р , м эн. в. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
0,905 |
|
|
1,560 |
1,405 |
1,280 |
||||||||
|
|
|
св |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Максимальное значение |
h |
свр |
соответствует направлению СВ ( |
h |
свр = 1,56 |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
м эн. в.), расчетная скорость встречного ветра vв = 4,11 м/с. |
|
|
|
||||||||||||
59
Таблица 3.6 – Расчет работы силы сопротивления от воздушной среды
и ветра для благоприятных условий (апрель)
Параметры |
Румбы попутных направлений скатыванию отцепа |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
ЮЗ |
З |
|
|
|
СЗ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
vв , м/с |
4,36 |
|
4,96 |
4,78 |
|
|
|
4,82 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
р , м эн. в. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
0,368 |
|
0,038 |
0,028 |
|
|
|
0,126 |
|||||
|
|
|
св |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Минимальное значение |
h |
р |
соответствует направлению З ( |
h |
р |
= 0,028 м |
||||
|
|
|
|
|
|
св |
|
|
|
|
св |
|
||
эн. в.), расчетная скорость попутного ветра vв = 4,78 м/с.
3.3 Расчет высоты горки
Формула для определения расчетной высоты горки выбирается в за-
висимости от мощности горки. Так для ГПМ, ГБМ и ГСМ расчет ведется по формуле [4]:
Н р 1,75 hосн hск hсв hсн h0 , |
(3.16) |
где: hосн , hск , hсв – средние значения потери удельной энергии при преодо-
лении сопротивлений движению (основного, от стрелочных переводов и кри-
вых, воздушной среды и ветра), |
м эн.в.; hсн |
– |
потеря удельной энергии при |
|
преодолении сопротивления от снега и инея, м эн. в.; h0 |
– удельная энергия |
|||
соответствующая установленной скорости роспуска, м эн. в. |
||||
Для ГММ расчет ведется по формуле: |
|
|
||
Н р 1,5 |
hосн hск |
hсв |
h0 , |
(3.17) |
При проектировании горок в районе со сложными метеорологически-
ми условиями (сильными и постоянными ветрами преимущественно одного направления) расчет выполняется по специальной методике [4].
60
За расчетный бегун при определении высоты горки принимается крытый четырехосный вагон1. Вес РБ в курсовом проекте указан в задании (25
тс), при дипломном проектировании принимается на основании анализа структуры перерабатываемого вагонопотока:
если поток смешанный (число легковесных вагонов более 10%), то вес РБ определяется как средневзвешенное значение в выделенной группе легковесных вагонов; 
если поток груженый (число легковесных вагонов менее 10%), то
вес РБ определяется как средневзвешенное значение в группе, состоящей из вагонов легкой и средней весовой категории (около
10%).
Расчет величины hсв , входящей в формулы (3.16) и (3.17) рекомендуется выполнять в виде таблицы 3.7 с использованием методики, изложенной в [4].
Таблица 3.7 – Расчет величины hсв |
для трудного пути № 12 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры плана горки и расчетного бегуна |
|
Средние потери |
||||||||||
Номер |
|
|
удельной энергии |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
расчет- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wсвi |
|
|
ного |
v, |
q, |
S, |
tнб , |
β, º |
|
vв, |
vот, |
,º |
|
Сx |
l, |
hсв , |
|
участка |
м/с |
тс |
м2 |
ºС |
|
м/с |
м/с |
|
кгс/ |
м |
тс·м/ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тс |
|
тс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
4,2 |
|
|
|
|
|
|
8,52 |
8 |
|
1,392 |
2,942 |
79,1 |
0,233 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
5,5 |
25 |
9.7 |
-36 |
16 |
|
4,4 |
9,80 |
7 |
|
1,358 |
3,303 |
95,01 |
0,314 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3 |
5,0 |
|
9,31 |
7 |
|
1,358 |
2,977 |
237,84 |
0,708 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
6,35 |
11 |
|
1,178 |
1,200 |
68,75 |
0,083 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
|
|
|
|
|
1,337 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В табл. 3.7: v – средняя скорость отцепа на участке спускной части горки (см. табл. 3.1); q – вес вагона (в курсовом проекте принимается по За-
1 Если на сортировочном устройстве перерабатывается более 70% вагонов одного типа, то за расчетный бе-
гун принимают этот тип вагонов.