Расчет высоты сортировочной горки

Высоту горки следует определять для самого трудного по условиям скатывания пути (крайний или смежный с ним) в неблагоприятных условиях скатывания.

В качестве расчетного бегуна принимают порожний 4-осный крытый вагон массой 25 т-с.

Вычерчиваем развертку самого трудного пути и делим на 4 участка:

– 1-й участок – от условной вершины горки (УВГ) до начала I тормозной позиции (IТП);

– 2-й участок – от начала IТП до начала IIТП;

– 3-й участок – от начала IIТП до начала парковой тормозной позиции (ПТП);

– 4-й участок – от начала ПТП до расчетной точки (РТ).

По каждому участку определяем длину (l_i), сумму углов поворота (Σα_i) стрелкам и кривым, количество стрелочных переводов (n_i).

Высота горки определяется по формуле:

Нр= 1,75 × (Σhоснi + Σhсвi + Σhскi) + hси – h0, м.э.в.

(4.1)

где Σh_оснi, Σh_свi, Σh_скi – суммарные значения потерь энергии при преодолении сопротивлений движению (основного, среды и ветра, стрелок и кривых);

h_си – потеря удельной энергии при преодолении сопротивления от снега и инея, м.э.в.;

h₀ – удельная энергия, соответствующая скорости роспуска V₀ =1,7 м/c (для горок большой и повышенной мощности).

Удельная работа при преодолении основного сопротивления движению вагонов:

hосн= w0 × li ×10–3,

(4.2)

где w₀ – основное удельное сопротивление движению расчетного бегуна,
w₀ = 1,75 кгс/тс;

l_i – длина расчетного участка, м.

Расчет­ную весовую категорию и соответствующее основное удельное сопротивление (w кгс/тс) устанавливают по данным, приведенным в приложении П.2.

Удельная работа при преодолении сопротивления от среды и ветра:

hсв= wсв× li×10-3; wсв= с×Vот2,

(4.3)

где w_вс – удельное сопротивление от среды и ветра, кгс/тс;

V_от – относительная (результирующая) скорость вагона с учетом скорости ветра, м/с;

с – приведенный коэффициент воздушного сопротивления.

Приведенный коэффициент воздушного сопротивления определяется по формуле

,

(4.4)

где c_x – коэффициент воздушного сопротивления одиночных вагонов, при расчете высоты горки угол обдува принимается равным 0° (направление ветра совпадает с продольной осью сортировочного парка) для расчетного бегуна – крытого вагона с_х = 1,12. Этот коэффициент определяется по приложению П.5 в соответствии с [4].

S – площадь поперечного сечения вагона, s = 9.7 м²;

t – расчетная температура наиболее холодного месяца;

q_в – вес вагона, q_в = 25 тс.

Относительная (результирующая) скорость вагона, м/с:

Vот= Vср+ Vв,

(4.5)

где V_в – скорость встречного ветра.

Удельная работа сил сопротивления от стрелок и кривых определяется по формуле:

hскi = (0,56×ni + 0,23×Σαi) × Vсрi2 × 10–3,

(4.6)

где n_i – количество стрелочных переводов на i-м участке, включая глухие пересечения;

Σα_i – сумма углов поворотов на участке, включая углы крестовин стрелочных переводов, град;

V_срi – средняя скорость движения отцепа на участке, м/с.

Среднюю скорость движения расчетного бегуна по различным участкам горки следует принимать в зависимости от мощности горки по приложению П.3.

Удельная работа сил сопротивления от снега и инея определяется:

hси = lси × wси × 10–3,

(4.7)

где l_си– длина зоны действия снега и инея (от конца IIТП до РТ), м;

w_си – удельное сопротивление от снега и инея в зависимости от температуры воздуха, кгс/тс. Принимается по приложению П.4 в зависимости от температуры наружного воздуха в зимний период времени.

Определяем зону действия снега и инея (от конца IIТП до РТ) как сумму
3-го и 4-го расчетных участков за вычетом длины IIТП:

lси = l3 + l4 – lIIТП.

(4.8)

Удельная энергия, соответствующая скорости роспуска:

,

(4.9)

где g'_оп – ускорение свободного падения с учетом инерции вращающихся частей вагонов для очень плохого бегуна.

,

(4.10)

где n_оc – количество осей у расчетного бегуна, n_оc = 4;

q_в – вес расчетного бегуна, q_в = 25 тс.

Начальная скорость роспуска V₀ в соответствии с [4] определяется по приложению П.1 в конце методических указаний.