Разработка технологии работы промышленной сортировочной станции и расчет основных её параметров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра организации перевозок и управления на транспорте

Специальность190701- Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожном)

Курсовой проект по дисциплине «Железнодорожные станции и узлы промышленных районов»

На тему: разработка технологии работы промышленной

сортировочной станции и расчет основных ее параметров

Выполнил:

ст. гр. МХЖ-09

Павленко А. П.

Проверила:

ст. преподаватель

Дёрина Л.В.

Новокузнецк

2011

Введение

Сортировочная станция -- специальная железнодорожная станция для расформирования и формирования поездов из отдельных вагонов.

Обычно расположены в крупных железнодорожных узлах и важных промышленных или портовых городах.

Технологии

Сортировочные станции обычно состоят из нескольких парков путей: парк приема; сортировочная горка: путь на искусственно построенном холме для спуска отдельных вагонов с помощью силы тяжести, на современных крупных станциях оборудованы замедлителями для регулировки скорости вагонов;

сортировочный (или подгорочный) парк: самый большой парк станции -- от 20 до 40 (в Европе часто 32) путей;

парк отправления.

Сортировочные станции бывают плоские (когда вагоны перетаскиваются только при помощи тепловозов), с горкой (когда вагоны или их сцепки «спускают с горки» и далее, через посты торможения, они сами катятся до нужного состава), и станции, на которых ускорение вагонам придаёт естественный уклон путей.

Подавляющее большинство сортировочных станций имеет одну сортировочную систему (вагоны движутся в одном направлении), возможны две системы (когда вагоны к составам идут с двух направлений), или несколько сортировочных систем.

Определение основных параметров промышленного узла

Томск - административный центр одноимённых области и района. Расположен на востоке Западной Сибири на берегу реки Томь. В городе проживает 524,3 тыс. человек.

Томск расположен на границе Западно-Сибирской равнины и отрогов Кузнецкого Алатау на правом берегу реки Томи, в 50 км от места её впадения в Обь. Город расположен на краю таёжной природной зоны: к северу простираются труднопроходимые леса и болота, к югу -- чередуются леса и лесостепи. Расстояние до Москвы -- 3,5 тыс. км.

Тип климата -- континентально-циклонический. Среднегодовая температура: 0,6 °C. Безморозный период составляет 100--105 дней. Зима суровая и продолжительная, минимальная зарегистрированная температура ?55 °C (январь 1969 года). Максимальная зарегистрированная температура +37 °C. Средняя температура января: ?19,2 °C, средняя температура июля: +18,1 °C[79]. Смена сезонов происходит достаточно быстро, но наблюдаются возвраты к холодам и оттепелям. Годовое количество осадков -- 435 мм. Основная их часть выпадает в тёплый период года. Средняя скорость ветра 1,4 м/с. Господствуют ветры юго-западного и южного направлений -- около 55 %.

Рельеф в городе неровный. Сам Томск расположен на юго-востоке Западно-Сибирской равнины. В Томске выделяют следующие элементы речной долины: пойму, террасы и междуречье водораздела Томь -- Малая Киргизка и Томь -- Ушайка. Террасы расчленены оврагами и балками. В течение всего периода существования города постоянно шла вырубка лесных массивов, прокладывались дороги, распахивались земли под пашни. Чтобы защитить себя от наводнений люди засыпали пойму и первую надпойменную террасу (Заозёрье). В результате всё это постепенно привело к выравниванию и сглаживанию рельефа.

Таблица 1 - Показания по ветровой нагрузке

направление	январь	июль
С	2/1,2	7/2,4
СВ	2/1,2	9/3
В	16/2,3	19/3
ЮВ	15/2,1	11/2,3
Ю	3/1,6	4/2,4
ЮЗ	30/7,3	15/4,2
З	28/5,6	26/3,8
СЗ	4/2,1	9/3,8

Средняя температура, °C

Январь -20,2

Описание станции примыкания ОАО «РЖД» и промышленного узла

По заданию ст. Примыкания является участковой с продольным расположением парка. Участковая станция продольного типа - это ст. с последовательным расположением приемоотправочных парков для нечетного и четного направлений движения поездов.

Рисунок 1 - Схема участковой станции продольного типа

Описание промышленного узла с вариантом примыкания РСС:

1) Машиностроительный завод;

2) Металлургический завод;

3) Стройиндустрия;

Рис. 2 - Схема промузла с вариантами примыкания станции ОАО «РЖД»

Для выполнения поездной и маневровой работы на каждом предприятии имеются грузовые станции.

На Металлургическом заводе:

· ст. Северная;

· ст. Восточная;

· ст. Южная;

· ст. Западная.

На Машиностроительном заводе:

· ст. Заводская;

В Стройиндустрии:

· ст. Строительная.

На Базе снабжения имеются только грузовые пункты. Подача и уборка вагонов осуществляется локомотивом РСС.

Перегоны однопутные, оборудованные автоблокировкой. На РСС стрелочные переводы включаются в электрическую централизацию.

По заданию ст. Примыкания является - участковой с продольным расположением парка. На перегоне ст. Примыкания РСС в качестве поездного локомотива используется электровоз серии ВЛ80, на грузовых станциях и в парках РСС, на маневровой работе и в качестве вывозных локомотивов используется тепловозы ТЭМ2.

Расчет грузопотоков и вагонопотоков в промышленном узле

Годовой грузопоток промышленных предприятий в промышленном узле определяется по годовому выпуску продукции и расходным коэффициентам. Годовой грузопоток по прибытию и отправлению рассчитывается по формуле

Г_i = К _{п (о)} • П, (1)

где Г_i.- годовой грузопоток i-го груза, млн. т. в год;

К_п(о) - расходный коэффициент на производство 1 млн. т. готовой продукции по прибытии и отправлении;

П - заданный выпуск годовой продукции в соответствии с заданным вариантом, млн.

Остальные расчёты сведены в таблицу 2.

Суточный вагонопоток определяется по формуле

, (2)

где - число физических вагонов К-го типа, используемых для перевозки i-го груза по прибытии или отправлении;

- годовой грузопоток i-го груза, млн.т в год;

- доля грузопотока, осваиваемого вагонами К-го типа;

- коэффициент неравномерности перевозок по прибытии грузов с внешней сети, принимается при погрузке и выгрузке до 50 вагонов в сутки равным: 1,5; от 51 до 150 - 1,4; от 151 до 300 - 1,3; от 301 и более - 1,2; а при отправлении с промпредприятия - 1,2ч1,3;

- коэффициент использования грузоподъемности вагонов К-го типа при перевозке i-го груза;

- грузоподъемность вагона К-го типа при перевозке i-го груза;

Расчеты сведем в таблицу 2.

Таблица 2- Расчет грузопотока и вагонопотока в промышленном узле

Наименованиегруза	Расходный коэффициент Кп(о)	Грузопоток	Параметры вагонов	Количество принятых и отправленных вагонов
				Прибытие	Отправление
		Прибытие млн. т год Гi	Отправление млн. т год Гi		род	Длина, мlкв			Тара qкТ	Число осей	В маршрутах	В разборках	Всего	В маршрутах	В разборках	Всего
Металлургический завод
Руда концентрированная, окатыши	1,3	6,63		1,0	ПВ	13,92	1	70	19.2	4			325
Известняк	0,1	0,51		1,0	ПВ	13,97	1	70	19,2	4			29
Уголь коксующий	0,5	2,25		1,0	ПВ	13,92	1	70	19,2	4			137
Угольэнергетический	0,5	2,25		1,0	ПВ	13,92	1	70	19,2	4			137
Огнеупоры	0,2	1,02		0,50,5	КРПВ	14,7313,92	11	7070	2319,2	44			3535
Мазут	0,1	0,51		1,0	ЦС	12,02	1	70	23	4			41
Оборудование и запасные части	0,05	0,255		0,50,5	КРПЛ	14,7314,62	11	7070	2320,9	44			1111
Прокат	0,85		4,335	0,50,5	ПВПЛ	13,9214,62	11	7070	19,220,9	44						132132
Кокс и коксик	0,1		0,51	1,0	ПВ	13,92	1	70	19,2	4						47
Продукты шлакопереработки	0,3		1,53	1,0	ПВ	13,92	1	70	19,2	4						93
Чугун чушковый	0,2		1,02	0,50,5	ПВПЛ	13,9214,62	11	7070	19,220,9	44						3434
Металлолом	0,3	1,53		1,0	ПВ	13,92	1	70	19,2	4			105
Химические продукты	0,05		0,255	1,0	ЦС	12,02	1	70	23	4						21
ИТОГО		15,55	7,65										866			593
Машиностроительный завод
Металл	0,6	1,14		1,0	ПВ	13,92	1	70	19,2	4			103
Твердое топливо	0,4	0,76		1,0	ПВ	13,92	1	70	19,2	4			69
Горючесмазочные материалы	0,1	0,19		1,0	ЦС	12,02	1	70	24	4			22
Песок, глина	0,05	0,095		0,40,6	ПЛПВ	14,6213,92	11	7070	20,819,2	44			56
Поставки по кооперации	0,5	0,95		0,6	ПВ	13,92	1	70	19,2	4			90
Утилизированные отходы	0,3		0,57	1,0	ПВ	13,92	1	70	19,2	4						73
Лесоматериалы	0,15	0,285		0,40,6	ПЛПВ	13,9214,62	11	7070	20,819,2	44			1616
Готовая продукция	1,0		1,9	0,50,5	ПЛКР	14,6214,75	11	7070	20,822,0	44						8989
ИТОГО		3,42	2,47										437			251
Стройиндустрия
Заполнители бетона	0,6	0,3		0,20,8	ПЛПВ	14,6213,92	11	7070	20,819,2	44			1246
Цемент	0,3	0,15		1,0	ЦС	12,02	1	70	24,6	4			27
Арматура	0,4	0,2		1,0	ПВ	13,92	1	70	20,9	4			35
Железобетонные изделия	1,0		0,5	0,50,5	ПВПЛ	13,9214,62	11	7070	20,920,8	44						4040
ИТОГО		0,65	0,5										120			80

ВСЕГО ПО ПРОМ. УЗЛУ		19	10,62										1223			914

После расчета вагонопотоков определяется баланс подвижного состава (избыток или недостаток порожних вагонов) по промышленным предприятиям по форме таблицы 2. Выявляется возможность замены недостатка порожних вагонов одного типа другим. Например, полувагонов платформами или наоборот.

Таблица 3 - Баланс подвижного состава по грузовым пунктам предприятий

Название станций	Грузовой пункт	Грузовая операция	Количество вагонов в сутки, физ.ед.	в том числе
				крытые	платфор-мы	полуваго-ны	Цистерны
Станция Южная	Склад руды Склад известняка Склад уголь коксующий	выгрузка выгрузка выгрузка	325 29 137			325 29 137
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток	491 - 491 -			491 - 491
Станция Восточная	Склад уголь энергетич. Склад мазута Склад оборудования и запасные части	выгрузка выгрузка выгрузка	137 41 22	11		137 - 11	41
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток	200 - 200 -	11 - 11		148 - 148	41 - 41
Станция Северная	Склад кокса и коксика Склад шлакопереработка Склад химические продукты Склад металлолома	погрузка погрузка погрузка выгрузка	47 93 105 - 21			47 93 105 -	- - - - 21
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток	105 161 - 56			105 140 - 35	- 21 - 21
Станция Западная	Склад огнеупоры Прокат Склад чугуна чушкового	выгрузка погрузка погрузка	70 - 264 68	35	- - 132 34	35 - 132 34
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток	70 332 35 279	35 - 35	- 166 - 166	35 166 - 131
Название станций	Грузовой пункт	Грузовая операция	Количество вагонов в сутки, физ.ед.	в том числе
				крытые	платфор-мы	полуваго-ны	Цистерны
Станция Заводская	Склад металла Склад твердого топлива Склад горючесмазочных материалов Склад песка и глины Склад поставки по кооперации Склад утилизированных отходов Склад лесоматериалов Склад готовой продукции	выгрузка выгрузка выгрузка выгрузка выгрузка погрузка выгрузка погрузка	103 69 22 11 90 73 32 178	89	5 16 89	103 69 6 90 73 16	22
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток	237 341 53 157	89 89	21 89 68	194 163 31	22 22
Станция Строительн.	Склад для заполнителей бетона Склад цемента Склад арматуры Склад железобетонных изделий	выгрузка выгрузка выгрузка погрузка	58 27 35 80		12 40	46 35 40	27
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток	120 80 48 28		12 40 28	81 40 21	27 27

Всего по промышленного углу:

Погрузка: - 914 вагонов

Выгрузка: - 1223 вагона

Избыток: - 635 вагонов

Недостаток: - 326 вагонов

В=(N_в+N^пер_пор)+(N_п+N^изб_пор) (3)

где N_в, N_п - выгрузка и погрузка по промышленному узлу, вагонах;

N^изб_пор - количество недостающих для обеспечения погрузки порожних вагонов;

N^пер_пор - число отправляемых с грузовой станции или с промышленного узла порожних вагонов.

В=(1223+914)+( 635+326)= 3098 вагонов

На основании балансовой таблицы строим диаграмму вагонопотоков.

Расчёт потребных размеров движения

Характеристики электровоза ВЛ 8 и тепловоза ТЭМ 2:

ВЛ 8:

Сила тяги (F_кр) - 46500 кгс;

Расчётная скорость (V _р)- 43,3 км/ч;

Учётная масса (Р) - 180 т;

Длина электровоза (l_лок) - 28 м.

ТЭМ 2:

Сила тяги (F_кр) - 35400 кгс;

Учётная масса - (Р) 121 т;

Длина электровоза (l_лок) - 17 м.

Определение среднего значения массы брутто по формуле:

q_бр^ср=(Уn_k(Р_гр^к · К_гр^к+q_т^к))/Уn_k (4)

q_т^к - масса тары вагона к - го типа, т.

q_бр^ср=(335(70·1+19,2)+ 29(70·1+19,2)+ 137(70·1+19,2)+ 137(70·1+19,2)+ 35(70·0,5+23)+ 35(70·0,5+19,2)+ 41(70·1+23)+ 11(70·0,5+23)+ 11(70·0,5+20,9)+ 47(70·1+19,2)+ 67(70·1+19,2)+ 45(70·1+19,2)+ 12(70·1+23)+ 2(70·0,4+20,9)+ 4(70·0,6+19,2)+ 56(70·1+19,2)+ 7(70·0,4+20,9)+ 10(70·0,6+19,2)+ 4(70·0,2+20,9)+ 14(70·0,8+19,2)+ 9(70·1+23)+ 12(70·1+19,2))/1223)=82 тс

Определение средней длины вагонов по формуле:

l_ср=(Уn_k·l_в^к)/Уn_к (5)

l_в^к - длина вагона к-го типа, м.

l_ср=11,13+0,55+1,68+0,35=13,71 м

Определение удельного сопротивление движения локомотиву по формуле:

щ₀^'=1,9+0,01·V+0,0003·V² (6)

где V - расчётная скорость, км/ч.

щ₀^'=1,9+0,01·43,3+0,0003·43,3²=2,93 кгс/тс

Определение удельного сопротивления локомотива по формуле:

щ₀ ^''=0,7+((3+0,1·V+0,0002·V²)/q_о) (7)

где q_о - средняя нагрузка на ось;

щ₀^'' =0,7+((3+0,1·43,3+0,0002· 43,3²)/17,2)=1,5 кгс/тс

Определение средней нагрузки на ось по формуле:

q_о= q_бр^ср/4 (8)

q_о=82/4=20,5

Определение массы поезда по формуле:

Q_бр=((F_кр-P(щ₀^'+i_р)/( щ₀^''+i_р)) (9)

где F_кр - расчетная сила тяги локомотива, кгс;

P - вес локомотива;

щ₀^' - основное удельное сопротивление движению локомотива в тяговом режиме с расчётной скоростью;

щ₀^'' - основное удельное сопротивление движению вагонов при расчётной скорости, кгс/тс;

i_р - расчётный подъём, %₀.

Q_бр=46500-180(2,93+6)/(1,5+6))= 5985,68 тс

Определение количество груженых вагонов в составе по формуле:

m_гр= Q_бр/q_бр^ср (10)

m_гр= 5985,68/82=72 в.

Определение длину груженого поезда по формуле:

l_сост= m_гр·l_ср (11)

l_сост =82·13?1050м

m_пор= (l_п- l_лок-10)/ l^ср_в (12)

l_лок - длина локомотива, м;

l_п - полезная длина приемоотправочного пути, м.

m_пор=(1050-28-10)/13,17=76 в.

Количество поездов различных категорий, обращающихся по заданному участку, определяем делением расчетного суточного вагонопотока на количество груженых или порожних вагонов в поезде. В курсовом проекте принимаем две категории поездов - маршрутные и передачи в разборку. Результаты расчетов целесообразно привести в виде таблицы 3.

Для определения объемов работы парков ПСС и количества отправляемых поездов на грузовые станции промышленных предприятий и принятых с этих станций, необходимо составить таблицу 4.

Таблица 3 - Потребные размеры движения между станциями.

Категории поездов	Расчётный суточный вагонопоток	Состав вагонов в поезде	Кол-во поездов	Станция погрузки, выгрузки
			Прибы-тие	Отправ-ление
Маршрут с рудой	325	72 37	4 1	4 (пор) 1 (пор)	Ст. Южная
Маршрут с углем к	137	72 65	1 1	1 (пор) 1 (пор)	Ст. Южная
Маршрут с углём э	137	72 65	1 1	1 (пор) 1 (пор)	Ст. Восточная
Маршруты с твердым топливом	69	69	1		Ст. Восточная
Передачи в разборку с гружеными вагонами	555	72 51	7 1		На все направления пром узла
Маршрутные передачи с порожними вагонами	326	72 51	4 1		Ст. Северная, западная, Заводская, Строительная
Передачи с порожними вагонами в разборку	635	72 59		8 1	На все направления пром узла
Маршрут с готовой продукцией	914	72 59		12 1	РЖД

Таблица 5 - Состав разборочных поездов в вагонах в адрес станций выгрузки промышленного узла

№ п./п. разборочных поездов	Наименование станций и количество вагонов на каждое назначение	Всего вагонов в поезде
	Ст. Южная	Ст. Восточная	Ст. Северная	Ст. Западная	Ст. Заводская	Ст. Строи тельная
1.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
2.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
3.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
4.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
5.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
6.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	5мет.+ 1гм.+ 1пг.+5пк.+5л.	8б+3ц+5а	72
7.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
8.	1изв	6маз.+1об.	15мл.	10огн.	5мет.+ 1гм.+11пес.+18л.	2б+6ц	51
Итого	29изв.	41маз.+22зап.ч..	105метл.	60огн.	103мет. +22гм.+ 11пес.+32л.	58б+27ц+25а	555

Таблица 6-размеров движения порожних вагонов прибывших с грзовых станций в адрес РЖД и других грузовых станций.

Ст. Отправления	Кол-во поездов и вагонов них	Наименование ст. и кол-во вагонов	Всего вагонов в поезде
		Южная	Восточная	Западная	Северная	Строительная	Заводская	ржд
Южная	1 29			29ПВ					29
Восточная	2 76 1 48					11КР		41ЦС	200
Западная	1 35	148ПВ				35КР			35
Строительная	1 48			21КР				27ЦС	48
Заводская	1 53			31ПВ				22ЦС	53

Таблица 7 - Состав для маршрутных передачи в разборку с порожними вагонами

№ п./п. разборочных поездов	Наименование станций и количество вагонов на каждое назначение	Всего вагонов в поезде
	Ст. Южная	Ст. Восточная	Ст. Северная	Ст. Западная	Ст. Заводская	Ст. Строи тельная
1.	0	0	10пв	35пл+ 22пв	9кр	0	76
2.	0	0	10пв	35пл+ 22пв	9кр	0	76
3.	0	0	10пв	35пл+ 22пв	9кр	0	76
4.	0	0	15цс	35пл+ 24пв	2пл	0	76
5.	0	0	0	0	11пл	11пл	22
Итого	0	0	30пв+ 15цс	140пл+ 90пв	27кр+13пл	11пл	326

Обоснование и выбор принципиальной схемы промышленной сортировочной станции. Определение объемов работы парков.

Зная расположение станции в промышленном узле (из задания) размеры движения, следует выбрать схему ПСС, описать технологиюеё работы, учитывая, что схема промышленной сортировочной станции должна при минимальных затратах на её сооружение и эксплуатацию обеспечивать потребную пропускную способность, наименьшие задержки вагонов общесетевого парка в промышленном узле и наилучшую организацию внутренних перевозок.

При разработке схемы решаются вопросы поточности продвижения вагонопотоков, параллельности и совмещения основных операций, сокращения внутристанционных пробегов вагонов и локомотивов, распределения

работы между отдельными районами станции, а также соединения с грузовыми станциями промышленного узла:

- специализация путей и парков станции и их взаимное размещение, особенно по отношению к путям сортировочного парка, определяют затраты временина маневровые операции и влияют на потребное число маневровых локомотивов;

- схемы станций должны обеспечивать наименьшую задержку локомотивов ОАО РЖД, а также удобное размещение устройств, для ремонта вагонов;

- маршруты внутри узловых перевозок не должны пересекаться с основными технологическими линиями станции, т.е. должны использоваться периферийные пути и парки. Схема выбирается из разработанных типовых схем /2/.

В данном курсовом проекте схема промышленной сортировочной станции задается. См. рисунок № 3

Рис. 3-Схема с параллельным расположением парков и комбинированной зоны.

Описание технологии работы сортировочной станции (ПСС).

По заданию ПСС обслуживает: металлургический комбинат, машиностроительный завод и стройиндустрию.

Средства поездной связи на перегонах - автоблокировка. На станции все стрелочные переводы включены в электрическую централизацию. Перегон ПСС обслуживает электровоз серии ВЛ8, на остальных перегонах в качестве вывозных локомотивов используют локомотивы ТЭМ 2, тепловозы этой же серии используется на маневровой работе. На станции ПСС парк «ПО» расположен параллельно относительно парка «СО» (схема расположения смотреть рисунок 3).

На станцию с дороги прибывают маршрутные поезда и передачи в разборку. В сутки ст. должна перерабатывать 3098 вагонов. Для переработки данного вагонопотока на ст. предусмотрен парк(ПО). Так как на рсс прибывает вся готовая продукция для этого предусмотрена горка малой мощности(110-2000).

СО1 для накопления, формирования и отправления маршрутов с готовой продукцией на 4 направления юг,з,в,с.

СО2 для формирования и отправления поездов и маневровых составов в адрес грузовой станции пром. узла. Полезная длина этих путей представляеться в соответствии СНИП.

Для приема разборочных поездов и маневровых составов с промышленной грузовой ст. параллельно парку СО2 располагается парк приёма В.

Для ремонта вагонов в районе парка иметься ремонтная база(прв).

Для экипировки локомотивов иметься экипировочное устройство.

Все перегоны однопутные.

Объём работы парка приема "ПО" сводится в таблицу 8.

Таблица 8 - Определение объёма работы парка "ПО"

Категория поезда	Состав поезда (маневровый состав)	Количество поездов в сутки	Количество вагонов	Приложение
			в поезде	в сутки
		с "РЖД" или груз. станции	на грузовую ст. или горку.	с "РЖД" или груз. станции	на грузовую ст. или горку.	с "РЖД" или груз. станции	на грузовую ст. или горку.
Маршрут с рудой	36 1	9 1	9 1	36 1	36 1	324 1	324 1	Ст. Южная
Маршрут с углем коксующим	36 29	3 1	3 1	36 29	36 29	108 29	108 29	Ст. Южная
Маршрут с углем энергетическим	36 29	3 1	3 1	36 29	36 29	108 29	108 29	Ст. Восточная
Маршрут с твердым топливом	36 33	1 1	1 1	36 33	36 33	36 33	36 33	Ст. Заводская
Передача в разборку с гр. вагон.	36 15	15 1	15 1	36 15	36 15	540 15	540 15	На горку в парк СО2
Передача порожнего вагона в разборку	38 22	8 1	8 1	38 22	38 22	304 22	304 22	На РЖД
Передача в разборку порожнего вагона	38 27	16 1	16 1	38 27	38 27	608 27	608 27	На РЖД

Объём работы парка "В" сводится в таблицу 8

Таблица 8- Определение объёма работы парка "В"

Категория поезда	Состав поезда (маневровый состав)	Количество поездов в сутки	Количество вагонов	Приложение
			в поезде	в сутки
		с ГС	на горку	с ГС	на горку	с ГС	на горку
Разборка на ст. Северная	36 17	4 1	4 1	36 17	36 17	144 17	144 17	Ст. Северная В парк СО1
Разборка на ст. Западная	36 8	9 1	9 1	36 8	36 8	324 8	324 8	Ст. Западная
Разборка на ст. Заводская	36 17	9 1	9 1	36 17	36 17	324 17	324 17	Ст. Заводская
Разборка на ст. Строительная	36 8	2 1	2 1	36 8	36 8	72 8	72 8	Ст. Строительная
Итого						914	914

Объём работы парка "СО1" сводится в таблицу 9.

Таблица 9- Определение объёма работы парка "СО1"

Категория поезда	Состав поезда (маневровый состав)	Количество поездов в сутки	Количество вагонов	Приложение
			в поезде	в сутки
		с горки	на РЖД	с горки	на РЖД	с горки	на РЖД
Разборка на ст. Северная	36 17	4 1	4 1	36 17	36 17	144 17	914	Через горку в парк СО2 и далее на РЖД
Разборка на ст. Западная	36 8	9 1	9 1	36 8	36 8	324 8
Разборка на ст. Заводская	36 17	9 1	9 1	36 17	36 17	324 17
Разборка на ст. Строительная	36 8	2 1	2 1	36 8	36 8	72 8
Итого						914

Объём работы парка "СО2" сводится в таблицу 10.

Таблица 10- Определение объёма работы парка "СО2"

Категория поезда	Состав поезда (маневровый состав)	Количество поездов в сутки	Количество вагонов	Приложение
			в поезде	в сутки
		ПО далее на горку	на ГС	ПО далее на горку	на ГС	ПО далее на горку	на ГС
Разборочные передачи с груженными вагонами	36 15	15 1	7 7 8 7 7 7	36	4 5 3 10 15 8 5		29 41 22 70 105 58 27 35 103 22 11 32 69	на ст. Южная на ст. Восточная на ст. Северная на ст. Западная
Итого							555

сортировочный станция грузопоток вагонопоток примыкание

Расчет количества путей в парке приема В.

Прибывают разборочные поезда с грузовых станций промышленного узла. На основании таблицы 8 прибывают 914 вагонов. Определяем количество путей в парке В.

Число приемо-отправочных путей для разборочных поездов и подач определяют по формуле

, (12)

где k_з - коэффициент запаса пропускной способности, принимается 1,15;

n_р - среднесуточное число разборочных поездов, подач;n_р =24.

t^р_з - продолжительность занятий пути приемом, обработкой и выводом состава для расформирования, мин.

, (13)

где t_пр - время приема поезда или подачи - 5 мин.;

t_оп- время на выполнение технологических операций по приему поезда и подготовки его для расформирования; t_оп=30 мин.

t_выв - время хода состава на путь надвига для расформирования - 4ч5 мин;t_выв =5 мин.

t^с_ож - время простоя вагонов в ожидании расформирования-формирования предыдущего состава, мин.

Для ориентировочных расчетов значение t^с_ож принимаем равным половине времени на выполнение сортировочной работы, если состав полностью подается на сортировочную вытяжку, при передаче состава по частям по формуле

, (14)

где t_сор - время формирования всего поезда с подборкой вагонов в группы для подачи на грузовые станции-30мин;

P -число частей, на которые делится или из которых составляется поезд;P =2

t_доп- дополнительный простой поезда на пути приема, связанный с передачей его по частям на сортировочную вытяжку, мин.

Дополнительный простой поездаt_доп на путях приема определяется по формуле

, (15)

где t_пер - время заезда локомотива после сортировки предыдущей части за следующей частью и перестановки его на вытяжной, надвижной путь для формирования-10мин;

t_сор.- время расформирования всего поезда с подборкой вагонов в группы для подачи на грузовые станции- 30 мин.

после всех вычислений прибавляем один ходовой путь в итоге получаем

Расчет количества путей в парке приема ПО.

Число приемоотправочных путей для разборных поездов и подач определяются по формуле:

M^р_п-о=(К_з·n_р·t^р_з)/1440, (16)

где К_з - коэффициент запаса пропускной способности (1,15);

n_р - среднесуточное число разборочных поездов, подач;

t^р_з - продолжительность занятий пути приёмом, обработкой и выводом состава для формирования, мин.

M^р_п-о=(1,15·29,3·64)/1440=1,5?2 п.

t^р_з= t_пр+ t_оп+ t_выв+ t^с_ож, (17)

t_пр - время приёма поезда или подачи (5 мин.);

t_оп - время на выполнение технологических операций по приему поезда и подготовки его для расформирования; t_оп=15 мин

t_выв - время хода состава на надвижной путь для расформирования

(4 мин.);

t^с_ож - время простоя вагона в ожидании расформирования t^с_ож=30.

t^р_з =5+15+4+40=64 мин.

Число приемоотправочных путей для приема маршрутных поездов и групп вагонов без деления на части или изменения состава:

M^м_п-о=(К^м_н· К_з ·n_м·t^м_з)/1440, (18)

где К_з - коэффициент запаса пропускной способности (1,15);

К^м_н - коэффициент суточной неравномерности прибытия маршрутных поездов и групп вагонов (1,1-1,2);

n_м - среднесуточное число маршрутных поездов или групп вагонов;

t^м_з - продолжительность занятий пути, мин.

M^м_п-о=(1,2·1,15·29,3·95)/1440=2,7 п. ?3 п.

t^м_з= t_пр+ t_оп+ t_от+ t^от_ож, (19)

t_пр - время приёма поезда или подачи (5 мин.);

t_оп - время на выполнение технологических операций по приему поезда и подготовки его для расформирования; t_оп=45 мин

t_от - время на отправление поезда 3-5 мин;

t^от_ож - среднее время ожидания отправления 15-30мин;

t^р_з =5+45+5+40=95 мин.

Прибавив один ходовой, получим 6 путей

Расчет количества путей в парке СО1.

Расчет количества путей в парке СО2.

Проектирование горки малой мощности на промышленной станции

Надвижная часть считается от предельного столбика последнего стрелочного перевода предгорочной горловины парка приёма до вершины горки и её длина должна быть как правило, 150м. Для облегчения расцепки вагонов и остановки их при прекращении роспуска перед горбом горки делается подъём не менее 8%₀ на расстоянии не менее 50м.

Необходимое требование, предъявляемое к профилю надвижной части - это обеспечение трогания с места полного состава из большегрузных вагонов горочным локомотивом при нахождении первого вагона перед вершиной горки.

F_{к тр}/P+Q>l_ср+ю_кр+ю_стр+ю_тр, (20)

где, F_{к тр} - сила тяги локомотива при трогании состава с места, кгс;

P - масса маневрового локомотива, тс;

Q - расчётная масса состава на участке, то;

l_ср - средний уклон на длине состава, остановившегося перед вершиной горки, %₀;

ю_кр - дополнительное среднее удельное сопротивление от кривых, кгс/тс;

ю_стр - дополнительное среднее удельное сопротивление от стрелок кгс/тс;

ю_тр - удельное сопротивление при трогании с места, кгс/тс.

46500/(180+5985,68) >5+1,1+2,6+3,3

9,6>12

Наименьшие радиусы сопрягаемых кривых на вершине горки принимается 350 м, а на остальных элементах спускной части горки не менее 250 м. Для предотвращения саморасцепа вагонов на вершине горки сумма абсолютных величин сопрягаемых уклонов надвижной и спускной части и не должна превышать 55%₀.

Определение трудного и легкого пути и расчёт высоты горки.

Суммарная удельная работа сил сопротивления, действующих на вагон при прохождении им расстояния от вершин горки до расчётной точки, зависит от длины пути, количества стрелочных переводов и числа кривых.

Сортировочный путь с минимальной суммарной удельной работой всех сил сопротивления называется легким, а с наибольшей суммарной удельной работой сил сопротивления - трудным.

Удельная работа сил сопротивления преодолеваемых плохим бегуном при неблагоприятных условиях скатывания рассчитывается по каждому пути сортировочного парка по таблице 13, для заполнения которой необходимо воспользоваться данными таблицы 11 и заполнить таблицу 12.

Для симметричных горловин парков расчёт можно производить для путей только половины парка.

Для заполнения таблицы 13, значения L_р., и n определяются по масштабному плану головы сортировочного парка. Основное удельное сопротивление расчётных бегунов w₀, принимается (см. приложение Б2) в зависимости от расчётной суточной температуры, которая рассчитывается по формуле (21), w_ср рассчитывается по формуле (22).

Ориентировочно загрузку расчетного, плохого бегуна при средней грузоподъёмности вагона до 60ч70 и более тонн соответственно принимается 25, 30, 50 т.

, (21)

где t^?_ср - средняя месячная температура воздуха, полученная из многолетних (более 10 лет) наблюдений по данным местных метеостанций, а в курсовом проекте принимается по заданию.(t^?_ср= - 20)

Дополнительное удельное сопротивление воздушной среды , кгс/т, определяется для одиночных вагонов по формуле

, (22)

где C_x - коэффициент обтекаемости одиночных вагонов или первого вагона в отцепе;

S- площадь поперечного сечения (мидель) одиночного вагона в отцепе, м²;(S= 9,7м²)

q- масса вагона, т;

t⁰- расчетная температура воздуха, С^?;

V²_р - относительная скорость отцепа с учётом направления ветра, м/с.

Коэффициент С_х. принимается по таблице 10 в зависимости от рода вагона и угла между результирующим вектором относительной скорости и направлением движения отцепа.

Относительная скорость отцепа V_р , м/с и угол , град,определяются по формулам

, (23)

где V_ср-средняя скорость движения отцепа на участке спускной части горки, м/с;

V_в- скорость ветра (принимается постоянной), м/с;

b - угол между направлением ветра и осью участка пути, по которому движется отцеп, град.

Остальные расчеты занесены в таблицу 8.

V_р= V_ср± V_в ; (24)

V_р= 3 + 2,3 = 5,3 (м/c)

Остальные расчеты занесены в таблицу 8.

; (25)

Остальные расчеты занесены в таблицу 12.

В формулах знак плюс принимается при встречном ветре, минус при попутном ветре. Если скорость попутного ветра выше скорости отцепа,w_српринимается со знаком минус.

Таблица 11-Определение коэффициента обтекаемости C_х.

Род вагонов	Число осей	S, м2	Угол между результирующим вектором относительной скорости и направлением движения отцепа, ?
			0°	10°	20°	30°	50°	70°	90°
Полувагон	4	6,5	1,36	1,68	1,83	1,76	1,11	0,43	0,1
Крытый	4	9,7	1,12	1,46	1,64	1,58	0,92	0,29	0,1
Полувагон	6	10,2	1,46	1,71	1,80	1,72	1,16	0,51	0,15
Полувагон	8	10,7	1,56	1,85	2,09	2,03	1,15	0,4	0,15

Следует принимать среднемесячную скорость ветра каждого направления, а при расчёте высоты горки должны быть приняты самые неблагоприятные скорость и направление ветра при данных условиях роспуска.

За расчётный принимается январь месяц, в котором получается наибольшая сумма основного удельного сопротивления плохого бегуна и сопротивления воздушной среды и ветра w_ср+ w_о.

Расчёт сопротивлений воздушной среды и ветра по частям света сводятся в таблицу 11. Средняя скорость V_ср. движения плохого бегуна для горок малой мощности принимается равной 3 м/с.

Таблица 12-Основные параметры сопротивления воздушной среды и ветра

Месяц	Направление ветра		Vв	Vср	Vр		Cх	wср	wо	wср+ wо.
январь	С В СВ ЮВ Ю	87 3 42 48 93	1,2 2,3 1,2 2,1 1,6	3 3 3 3 3	3,2 5,3 3,2 3,75 3,4	43,5 1,5 21 24 46,5	1,08 1,02 1,56 1,36 1,02	0,15 0,36 0,22 0,25 1,15	3,46 3,46 3,46 3,46 3,46	3,61 3,82 3,68 3,71 3,61

Расчётная высота горки- это разность отметок её вершины и расчётной точки трудного по сопротивлению пути подгорочного парка.

Расчёт высоты горки ведётся с учётом обеспечения прохода плохого бегуна при самых неблагоприятных условиях скатывания (встречном ветре, зимней расчётной температуре) до расчётной точки трудного по сопротивлению пути сортировочного парка, который определяется по таблице 12. Расстояние до расчётной точки принимается 12ч50 м от предельного столбика расчётного пути.

Таблица 12-Расчёт потерь энергетических высот сопротивлений

Номер пути сортировочного парка	Число стрелок в маршруте	Расчетная длина, Lр	Угол поворота, , град	Энергетическая высота сопротивлений, м
			на стрелках,?с	на кривых,?кр	всего ?	основного и среды Lр (0 +ср)/1000	от стрелок 0,02·n	от кривых 0,009·?	всего h
17. 16. 15. 14. 13. 12. 11. 10. 9. 8. 7.	2 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3	214 233,46 233,46 233,46 233,46 233,46 233,46 233,46 233,46 214 225	18,818,818,8 18,8 18,818,8 18,8 18,8 18,8 18,8 18,8	8,6 15,23 5,77 6,23 15,69 15,69 6,23 5,77 15,23 8,6 15,23	27,4 34,03 24,57 25,03 34,49 34,49 25,03 24,5734,03 27,4 34,03	0,82 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,82 0,86	0,04 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,06 0,06	0,24 0,3 0,22 0,22 0,3 0,3 0,22 0,22 0,3 0,24 0,3	1,1 1,27 1,19 1,19 1,27 1,27 1,19 1,19 1,27 1,12 1,22

Высота горки Н_г, м, определяется по формуле

Н_г=10^-3[L_р(ю_ср+щ₀)+9Уб+20·n]- (V_р²-2·q) (26)

где, L_р - расстояние от вершины горки (точка отрыва отцепов) до расчётной точки трудного по сопротивлению пути, м;

ю₀ - основное удельное сопротивление движению плохого бегуна, кгс/тс;

ю_ср - сопротивление воздушной среды и ветра плохого бегуна, кгс/тс;

9 кгс/тс - дополнительная удельная работа сил сопротивления расчётного бегуна в кривых на каждый градус угла поворота;

Уб - сумма углов поворота на пути следования отцепа по трудному участку до расчётной точки, включая углы поворота стрелочных переводных кривых, град.;

20 кгс/тс дополнительная удельная работа сил ударов при прохождении по стрелочному переводу;

n - число стрелочных по пути следования отцепа на трудный по сопротивлению путь;

V_р - скорость надвига состава на горку, м/с;

q - ускорение силы тяжести с учётом вращающих масс вагона, м/с.

Н_г=10^-3[233,46·3,82+9·34,49+20·4]-(0,8²/2·9,5)=1,248 м

Проектирования продольного профиля спускной части горок малой мощности.

Продольный профиль спускной части проектирую для каждого пучка подгорочного парка с учётом кривизны путей и характера вагонопотока, следующего на данный пучок.

Расчётную длину спускной части горок разбиваю на четыре расчётных участка продольного профиля: скорости, тормозной позиции, стрелочной зоны и сортировочных путей подгорочного парка.

Уклон скоростного участка определяется в зависимости от расчётной высоты горки, по формуле:

i_ск= (1000·Н_г-i_c·l_рл-i_з·l_з-i_т·l_т)/(l_ск-Т_в) (27)

где, i_c, i_з, i_т - уклоны соответственного участка расчётного сортировочного пути, стрелочной зоны и тормозной позиции;

l_рл, l_з, l_т, l_ск - длина элементов соответственного участка от предельного столбика до расчётной точки, стрелочной зоны, тормозной позиции и скорости, м.

Т_в - длина от горба до точки перелома скоростного участка, м;

i_ск=(1000·1,248-1·40-1,5·100-7·63,46)/(50-16,5)=21,9%₀

Уклон скоростного участка спускной части горок малой мощности принимаю возможно более крутым, но не круче 40%₀. Наименьший скоростной уклон принимаем 25%_0. Длина скоростного участка 50 м.

Т_в=(R_в·Дi)/2000 (28)

где, R_в - радиус вертикальной кривой, м;

Дi - алгебраическая разность смежных уклонов, %₀.

Т_в=(1000·33)/2000=16,5

Расчёт мощности тормозных позиций

На горках малой мощности механизированные тормозные средства должны обеспечивать при благоприятных условиях скатывания остановку очень хороших бегунов из числа четырехосных вагонов на парковой тормозной позиции при использовании всех тормозных позиций, расположенных по маршруту скатывания.

Общая мощность тормозных средств на горках малой мощности определяется из выражения:

Н_о=h_г+h₀-(ю_0х·l_г+6,5Уб^о_т+20·n)·10^-3 (29)

где, h_г,l_г - высота и длина участка от расчётной вершины сортировочного устройства до конца парковой тормозной позиции наиболее легкого пути, м;

h₀ - энергетическая высота, соответствующая скорость надвига состава на горку;

ю_0х - основное удельное сопротивление движению очень хорошего бегуна, кгс/тс;

Уб^о_т - сумма стрелочных углов поворота кривых участков пути по маршруту следования очень хорошего бегуна протяжением, град.;

n - число стрелочных переводов на участке.

Н_о=1,87+3,0-(3,3·37,5+6,5·34,49+20·4)·10^-3=-0,4

Общее число замедлителей по маршруту следования отцепов определяется по формуле:

m_оз= Н_о/ h_з (30)

где, h_з - энергетическая высота поглощаемая вагонным замедлителем.

m_оз=0,4/0,25=2 зм.

Число замедлителей на каждой тормозной позиции определяется из соотношения её потребной расчётной мощности к поглощению её потребной расчётной мощности одного замедлителя.

Величина мощности первой тормозной позиции определяется по формуле:

h_з= Н_о- h^ґґ_т(пр) (31)

где, h^ґґ_т(пр) - проектная мощность парковой тормозной позиции, равной сумме энерговысоты, поглощаемой всеми замедлителями, которые проектируются дл установки на этой позиции.

h_з=0,4/0,4=1 зм.

Заключение

Вывод: для переработки необходимого вагонопотока в объёме 1223 в. необходимо число вагонных замедлите, для хорошего бегуна, на один путь сортировки должно быть 3 замедлителя. Горка должна быть высотой 1,38 м, крутизна спускной части должна быть 21,9%₀, количества сортировочных путей 12.

Список литературы:

1. Шубко В.Г. «Железнодорожные станции и узлы» 2002 г.

2. Савченко, Земблинов, Сатриковский «Железнодорожные станции и узлы» 1984 г.

3. Проф. Н.В. Правдин «Железнодорожные станции и узлы» (задачи, примеры, расчёты) 2-е издание 1984 г.

Размещено на Allbest.ru