Кривые скорости и времени скатывания отцепов. Оценка качества запроектированного продольного профиля спускной части горки

4.1. Построение кривых скорости и времени скатывания отцепов

 

Кривые скорости строят для очень плохого бегуна, скатывающегося на трудный путь при неблагоприятных условиях, и очень хорошего бегуна, скатывающегося на путь, смежный с трудным при неблагоприятных условиях с частичным торможением.

Для построения кривых скорости скатывания отцепов расчетный путь на всем протяжении, начиная от УВР до РТ, разбивая на участки длиной не более 10 - 15 м. Границы участков назначаются:

· в точках, соответствующих положению УВГ и РТ;

· в точках перелома профиля;

· на расстоянии базы вагона от границ стрелочных изолированных участков;

· то же, от изостыков первого замедлителя тормозной позиции (1 ТП и 2 ТП);

· на границах зон торможения.

С этой целью предварительно рассчитывают координаты начала и конца элементов развертки трудного пути. Координату УВГ принимают равной 0.00 м, а положение последующих точек относительно УВГ определяют суммированием длин предшествующих элементов, после чего полученные значения наносят на развертку (рис.1.8).

Кривые скорости строят для очень плохого бегуна, скатывающегося на трудный путь при неблагоприятных условиях, и очень хорошего бегуна, скатывающегося на путь, смежный с трудным при неблагоприятных усло­виях с частичным торможением.

Затем переходят к расчету координат изостыков разделительных эле­ментов (стрелочных переводов и замедлителей).

Положение изостыков на входе в разделительный элемент опреде­ляется:

- для стрелочных переводов

-для замедлителей (4.1)

 

где , - координаты изостыков на входе в разделительный

элемент, соответственно для стрелочного перевода и замедли­теля:

- положение начала стрелочного перевода относительно УВГ, м;

- расстояние от УВГ' до балок замедлителя, м;

длина предстрелочного участка, принимается равной 5,26м;

0.50 - расстояние от изостыка до балок замедлителя.

Координаты изостыков разделительных элементов на выходе вычис­ляем по формуле

, (4.2)

где - положение изостыка на выходе из разделительного элемента, м;

- координата изостыка на входе в разделительный элемент, м;

- протяженность изолированного участка, принимается равной:

- для стрелочных переводов – 11,38 м;

- для замедлителей типов КНП-5 и ВЗПГ-5 - 13,475 м.

Затем переходят к расчету координат положений отцепов в моменты входа на разделительные элементы и выхода из них.

Расчетные схемы представлены на рис. 4.1 и рис. 4.2

4.1 Минимально необходимое расстояние между центрами тяжести скатывания бегунов при проходе одной изолированной самостоятельно управляемой секции замедлителя

 

1. для вагонного замедлителя (Рис. 4.1), м:

 

l ^зам_разд = b_ОП(ОХ) + V_зам (t_п.з. + t_рез) + l_зам,

где b_ОП(ОХ) – колесная база четырехосного полувагона;

V_зам, V_стр, V_пс – средняя скорость ОХБ соответственно замедлителя, стрелки и предельного столбика, м/с;

t_п.з. – время на перевод замедлителя в тормозное положение;

t _рез – минимальный резерв интервала, равный согласно Правилам и нормам проектирования сортировочных устройств 1 с;

l_зам – длина изолированной самостоятельно управляемой секции замедлителя, м;

l_из - длина стрелочного изолированного участка, м;

l_оп(ох) – длина четырехосного полувагона по осям автосцепок.

 

 

Рис. 4.2 Минимально необходимое расстояние между центрами тяжести скатывающихся бегунов при проходе стрелочного перевода

 

2. для централизованной стрелки (Рис. 11.2), м:

 

l ^стр_разд = b_ОП(ОХ) + V_стр t_рез + l_из,

 

V_стр t_рез = l_пред = 5.26 м – длина предстрелочного участка от изолирующего стыка до острия остряков;

l_с – длина стрелочного участка от острия остряков до изолирующего стыка в конце рамного рельса;

l_сц – расстояние от изолирующего стыка в конце рамного рельса до центра стрелочного перевода.

Длина изолирующего участка l_из = l_пред + l_с + l_сц = 11.38 м.

Минимально допустимое расстояние между отцепами:

 

l_min = b_ОП/2 + l_из + b_ОП/2 = 10.5 + 11.38 = 21.88 м

 

Если l_min = l_фак – горка работает на пределе, возможно нарушение в безопасности роспуска.

При l_min > l_фак – горка не обеспечивает безопасность роспуска, требуется изменение режима торможения ОХБ, либо уменьшение первоначальной скорости роспуска.

t_инГАЦ – время, необходимое для перевода стрелки (инерционности).

Координата положения отцепа:

- на входе в разделительный элемент

, (4.3)

где b - длина колесной базы отцепа, для полувагона b=10.50 м;

-на выходе из него

, (4.4)

Расчеты целесообразно свести в таблицу следующей формы:

Таблица 4.1

Расчет координат положений отцепов на разделительных элементах

Наимено­ вание раздели­ тельного элемента	Коорди­ ната начала элемента	Коорди­ната изостыка на входе	Длина изолир. секции	Коорди­ната изостыка на выходе	Координата положения отцепа
входа на разд. эл-т	выхода из разд. эл-та
1ТП	45.50	45.00	13.475	58.475	39.75	63.725
СП2	77.21	71.95	11.38	83.33	66.70	88.58
...	...	...	...	...	...	...

 

После переходят к расчету координат положений отцепов в момент их разделения у предельного столбика последнего стрелочного перевода. Схема для расчета представлена на рис. 4.2.

Рис.4.2. Разделение отцепов у предельного столбика

Координаты положений отцепов при разделении у предельного стол­бика последней стрелки определяем по формуле:

, (4.5)

где - координата предельного столбика относительно УВГ, м;

- длина первого отцепа (для полувагона =13.92 м);

- второго отцепа:

, (4.6)

где - длина второго отцепа, = 13.92 м.

Границы зон торможения соответствуют положениям центра тяжести отцепа в моменты входа на тормозную позицию и выхода из нее, поэтому их назначают на расстоянии половины базы отцепа от начала и конца ба­лок замедлителей, уложенных на тормозной позиции.

Рассчитанные координаты следует упорядочить по возрастанию и вычислить длины отрезков, ограниченных указанными точками.

Длинные элементы (более 10 м) разбиваются на ряд участков.

Остаточную энергетическую высоту, характеризующую кинети­ческую энергию отцепов, можно определить в любой точке расчетного пути как ординату между соответствующей суммарной кривой потерь энергети­ческих высот и линией профиля.

Скорость бегуна в любой точке определяем по формуле

(4.7)

 

где g' - ускорение свободного падения с учетом инерции вра­щающихся масс бегуна, м/с² (для ОП =9.11 м/с²; для OX = 9.62 м/с²);

h_i - остаточная энергетическая высота в данной точке, м.э.в. (определяется соответствующим замером).

Время хода отцепа между двумя соседними точками определяем по формуле

 

(4.8)

 

где - длина участка, на котором определяется время хода, м;

- скорости бегуна соответственно в начале и конце участка, м/с.

Суммарное время хода бегунов от УВГ до i-й точки вычисляем по формуле:

(4.9)

 

Значения Т рассчитывают отдельно для ОХ(Х) и ОП(П).

Расчеты удобно свести в таблицу следующей формы (см. табл.4.1).

 

Таблица 4.2.

Расчет скорости и времени хода бегунов

 

№ то­- чек	Наимено­ вание точек	Координаты и длины участков,м	Остаточная энергетическая высота отцепов	Скорости отцепов	Время хода отцепов
масштаба
ΔS	S	ОП	ОХ	ОП	ОХ	ОП	ОХ	ОП	ОХ	ОП	ОХ
	УВГ	-	0.00	7.5	7.5	0.150	0.150	1.70	1.70	-	-	0.00	0.00
	-	10.00	10.00	27.5	31.0	0.550	0.620	3.17	3.45	4.11	3.88	4.11	3.88
	-	10.00	20.00	46.0	52.0	0.920	1.040	4.09-	4.47	2.75	2.53	6.86	6.43
	-	10.00	30.00	64.5	74.0	1.290	1.480	4.85	5.34	2.24	2.04	9.10	8.45
	Вх IТП*	9.75	39.75	82.5	95.0	1.650	1.900	5.48	6.05	1.89	1.71	10.99	10.36
	-	10.00	49.75	86.0	89.0	1.720	1.780	5.60	5.85	1.81	1.68	12.80	13.84
	-	10.00	59.75	88.5	83.5	1.770	1.670	5.68	5.67	1.77	1.74	14.57	33.58
	Вых IТП**	3.975	63.725	89.0	81.5	1.780	1.630	5.69	5.60	0.70	0.71	15.27	14.29
	Вх СП2	2.975	66.70	89.5	79.5	1.790	1.590	5.71	5.53	0.52	0.53	15.79	14.82
	Гр.з.т.***	10.00	76.70	91.5	74.0	3.830	1.480	5.77	5.34	1.74	1.84	17.53	16.66
	-	6.00	82.70	90.5	76.0	1.810	1.520	5.74	5.41	1.04	1.12	18.57	17.78
	Вых СП 2	5.88	88.58	89.5	77.0	1.790	1.540	5.71	5.44	1.03	1.08	19.60	18.86
...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...

Примечание:

*- точка входа отцепа на разделительный элемент;

** - точка выхода из разделительного элемента;

*** - граница зоны торможения.

Кривые скорости строятся в масштабе 1м/с - 4см.

Рис. Кривые скорости скатывания отцепов

При построении кривой скорости для ОХБ производят замеры остаточной энергетической высоты от кривой энергетической высоты ОХБ зимой с частичным торможением до линии профиля.

Кривые скорости для ОПБ и ОХБ при неблагоприятных условиях υ_ОП(L) и υ_ОХ(L) строят от υ₀=1.7 м/с², а для ОХБ при благоприятных условиях υ_ОХТ(L) – от скорости υ₀^max=2.5 м/с².

После построения кривых скоростей, по ним производят следующие проверки:

1. допустимые скорости хода отцепа на замедлителях должны быть не более 7-8 м/с;

2. допустимая скорость хода отцепа в расчетную точку не более 1-4 м/с;

3. добегание ОПБ до расчетной точки.