Проект железнодорожного узла с горочной сортировочной станцией

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ СТАНЦИИ И

УЗЛЫ

ПРОЕКТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО УЗЛА С ГОРОЧНОЙ СОРТИРОВОЧНОЙ СТАНЦИЕЙ

Курсовой проект

Проверил: Выполнил:

Сухопяткин А.Н. студент V курса

шифр 01-ПД-13256

Кировский УКП

Киров - 2002

ВВЕДЕНИЕ.

Железнодорожным узлом называется пункт пересечения или примыкания нескольких линий, объединяющих ряд связанных соединительными ходами станций и раздельных пунктов, работающих по единой технологии. Принципами железнодорожного узла являются пункты, от которых начинаются разветвление и линии главных путей по различным направлениям и станциям, а также конечные зоны интенсивного пригородного движения и пункты расположения промышленных предприятий.

Железнодорожные узлы квалифицируются следующим образом:

1. По характеру эксплуатационной работы:

— транзитные с наибольшим объемом сортировочной работы без тягового обслуживания (проходные);

— транзитные с небольшим объемом сортировочной работы с тяговым обслуживанием;

— с большой местной работой и наличием транзитных перевозок;

— только с местной работой (конечные - перевалочные операции с водного транспорта на железную дорогу и обратно; перевозочные - совершающие перегрузочные операции с одной колеи на другую; промышленные - обслуживающие крупные промышленные предприятия (районные)).

2. По графическому положению: сухопутные, расположенные на берегах морей, судоходных рек.

3. По численности населения городов: малые, средние, крупные.

4. По характеру производительных сил в районах расположения: с местной промышленностью, крупнодобывающей или обрабатывающей промышленностью.

5. По схеме размещения основных устройств: с одной станцией, крестообразные, треугольные, параллельным расположением станций, радикальные, тупиковые, кольцевые и полукольцевые, комбинированные.

6. По системам управления: объединенные и раздельные.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

1. Схема примыкания железнодорожных линий (А, Б, В, Г) к железнодорожному узлу “Д”

проект железнодорожного узла с горочной сортировочной станцией - student2.ru А узел Г

проект железнодорожного узла с горочной сортировочной станцией - student2.ru В Д Д

2. Размеры грузового движения, поездов/сутки: из А на Б - 61/5 из А на В - 1/1

из А на Г - 4/2 из А на Д - 0/1 из Б на А - 8/58 Б-В - 2/.5 Б-Г - 0/1

Б-Д - 0/1 В-А - 1/1 В-Б - 5/2 В-Г - 6/2 В-Д - 0/1

Г-А - 2/4 Г-Б - 0/1 Г-В - 2/6 Г-Д - 0/1 Д-А - 0/2

Д-Б - 0/1 Д-В - 0/1 Д-Г - 0/1 Всего - 92/97

(В числителе приведены транзитные поезда, проходящие узел без переработки, в знаменателе - поезда, поступающие на переработку на сортировочную станцию.)

3. Количество главных путей в направлениях: А - Д Б - Д В - Д Г - Д
4. Средства сигнализации и связи при движении поездов на всех направлениях	автоблокировка
5. Вид тяги на всех направлениях	тепловозная
6. Серии локомотивов (грузовых/пассажирских)	2ТЭ121/ТЭП-60
7. Локомотивное депо в узле	основные
8. Полезная длина приемо-отправочных путей на сорт-ой станции	1050 м
9. Средняя длина состава в вагонах
10. Кол-во путей на груз. станции (приемо-отправочных/сортир-ых)	4/6
11. Количество крытых складов и площадок на грузовом дворе: крытых мех-ых складов для тарно-шт. грузов с внут-им вводом путей площадок для тяжеловесных грузов площадок для навалочных грузов
12. Контейнерные площадки
13. Количество перронных путей
14. Размеры пассажирского движения в парах поездов в сутки (дальних/пригородных) по направлениям: А-Д Б-Д В-Д Г-Д	6/5 4/6 5/5 1/4
15. Количество путей в парках технической станции: парк приема парк отправления
16. Количество назначений по плану формирования/число сортировочных путей на направления: А Б В Г Узел Дополнительные	10/12 5/6 4/4 3/3 3/3 0/8
17. Вес расчетного отцепа (4-осный крытый вагон)	50 тс
18. Расчетная температура наиболее холодного месяца	- 25 °С
19. Скорость ветра встречного/попутного	6.5/5.5 м/с
20. Коэффициент параллельного роспуска	К=0,65
21. Коэффициент повторной сортировки	a=0,04
22. Среднее число вагонов в составе при повторной сортировки	m_n=28
23. Время переработки составов с отсевных путей	t_n_(ср)=5
24. Угол между напр-ем ветра и осью пути скатывания в градусах	b=26

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.

В курсовом проекте требуется:

Произвести анализ исходных технических данных и работы станций железнодорожного узла.

Разработать варианты принципиальных схем сортировочной станции (в контурах парков) и выбрать наиболее целесообразный из них применительно к заданным условиям работы и плану местности.

Рассчитать количество путей в парках прибытия, отправления, парках для транзитных поездов на сортировочной станции (число и размеры других устройств, кроме сортировочной горки, принять по типовым проектам на основе исходных данных задания).

Спроектировать автоматизированную сортировочную горку (рассчитать высоту, профиль, тормозные средства и другое оборудование, кривые скатывания бегунов, а также время и скорость их спуска) и определить перерабатывающую способность; горловину сортировочного парка принять в соответствии с исходными данными по типовым схемам.

По выбранному варианту и на основе произведенных расчетов запроектировать план сортировочной станции (все горловины станции) в горизонтальном и вертикальном масштабе 1:2000, длина всех путей в горизонтальном масштабе 1:5000.

Разработать не масштабную схему грузовой станции в осях путей; на схеме показать все проектируемые элементы грузового двора; установить размеры этой станции для накладки на план узла.

Разработать не масштабные, но соразмерные принципиальные схемы пассажирской и технической станции в осях путей, приняв количество устройств на основе данных задания; установить размеры этих станций для их накладки на план узла.

Разработать не менее двух вариантов принципиальных схем узла в контурах парков станций, с развязками подходов к ним в соответствии с исходными данными задания, планом местности и запроектированными ранее схемами сортировочной, грузовой и пассажирской станций. На основе сопоставления положительных и отрицательных сторон разработанных схем и их оценки определить лучший вариант для проектирования.

Произвести накладку выбранного варианта плана узла на прилагаемый план местности в масштабе 1:25000, предварительно увеличив прилагаемый план местности узла в 4 раза на ватмане.

Дать краткое описание организации работы запроектированного железнодорожного узла.

ПАРК ПРИЕМА

Число путей в парке приема для транзитных с переработкой грузовых поездов определяется по формуле:

m_пп=t_зан^пп/J_р^ср.вз+m_доп^пп , где

t_зан^пп - общее (технологическое и ожидания расформирования) время занятия пути поездом, прибывшим в разборку, мин;

J_р^ср.вз - средневзвешенное значение расчетного интервала прибытия поездов в парк приема со всех направлений, мин;

m_доп^пп - дополнительное число путей.

Время занятия пути одним поездом равно:

t_зан^пп=t_пр+t_обсл+t_ож^расф+t_осв , где

t_пр - время занятия маршрута при приеме поезда в парке, принимаем 5 мин;

t_обсл - технологическое время на операции обработки состава по прибытию, принимаем 20 мин;

t_ож^расф - время простоя состава в ожидании расформирования;

t_осв - время занятия пути при надвиге и роспуске состава при расформировании.

t_ож^расф=r²_гор(n²_вх+n²_гор)60/2l_пр(1-r_гор) , где

r_гор - коэффициент загрузки горки;

n_вх - коэффициент вариации интервалов между поездами, поступающими в парк приема, принимаем 0,7;

n_гор - коэффициент вариации горочных интервалов, принимаем 0,3;

l_пр - часовая интенсивность поступления поездов в переработку, l_пр=N_тр^с^/п/24;

N_тр^с^/п - суточные размеры транзитных с переработкой поездов, поступающих в парк приема (по схеме 1).

r_гор=N_тр^с^/пt_горm_повт/(1440-Т_пост) , где

m_повт - коэффициент, учитывающий повторный роспуск вагонов на горке, принимаем 1,03

t_осв=l_надв/16,7V_надв+(l_сост-l_надв)/60V₀ , где

l_надв - длина пути надвига, принимаем 400 м;

V_надв - скорость надвига состава, принимаем 9 км/ч;

l_сост - длина состава, надвигаемого на горку.

Расчетный интервал прибытия поездов J_р^п для одного направления (подхода) определяют по формуле:

J_р^из^{А=J_minА+J_срА}/2 , где

J_min - минимальный интервал следования грузовых поездов на подходе, принимаем для двухпутки - 8 мин, для однопутки - 20 мин;

J_ср - средний интервал прибытия в парк приема грузовых транзитных с переработкой поездов для данного направления.

Средний интервал прибытия для участка

J_ср^из^А={1440-1440/N_max^A[a_резN_пас^Аe_пас+a_рез-1)(N_тр^б^{/пА+N_трс/пА})]}/N_тр^c^/пА , где

N_max^A - максимальная пропускная способность железнодорожного участка с учетом отказов технических средств и колебаний времени хода;

a_рез - коэффициент резерва для двухпутных линий 1,1, для однопутных - 1,15;

N_пас^А - размеры пассажирского движения на направлении;

e_пас - коэффициент съема грузовых поездов пассажирскими, принимаем 1,8 на двухпутном участке, 1,3 - на однопутном;

N_тр^б^/пА - суточные размеры транзитных без переработки поездов данного направления (схема 5).

Максимальная пропускная способность линии равна:

N_max^A=(1440-t_техн)a_н/Т_пер , где

t_техн - продолжительность технологического окна в графике движения, на двухпутных линиях принимаем 120 мин, на однопутных - 60 мин;

a_н - коэффициент надежности технических средств, принимаем 0,93;

Т_пер - период графика движения поездов, принимаем для двухпутки - 8 мин, для однопутки - 20 мин.

Средневзвешенное значение расчетного интервала прибытия поездов в парке приема со всех направлений равно:

J_р^ср.вз=1/(1/J_h^А+1/J_h^Б+1/J_р^В+1/J_р^Г)

Дополнительное число путей в парке приема определяется по формуле:

m_доп^пп=k-1+m_ход , где

k - число подходов;

m_ход - число ходовых путей для горочных маневровых и поездных локомотивов, примем 1 путь.

t_осв=450/(16,6*9)+(825-450)/(60*1,8)=6,48 мин.

r_гор=92*8,6*1,04/(1440-60)=0,596

l_пр=92/24=3,83

t_ож^расф=0,596²(1²+0,34)*60/[2*3,83*(1-0,596)]=8 мин.

t_зан^пп=5+20+8+6,48=39,48 мин.

N_max^А= N_max^Б=N_max^В=(1440-120)*0,92/8=152

J_ср^А=[1440-1440/152*{1,1*11*1,8+(1,1-1)(9+66)}]/9=129,18

J_р^А=(8+129,18)/2=68,59

J_ср^Б=[1440-1440/152*{1,1*10*1,8+(1,1-1)(65+10)}]/65=18,17

J_р^Б=(8+18,17)/2=13,09

J_ср^В=[1440-1440/152*{1,1*10*1,8+(1,1-1)(6+12)}]/6=205,9

J_р^В=(8+205,9)/2=106,95

N_max^Г=(1440-60)*0,92/20=64

J_ср^Г=[1440-1440/64*{1,15*5*1,3+(1,15-1)(12+42)}]/12=101,48

J_р^Г=(20+101,48)/2=50,74

J_р^ср.вз=1/(1/68,59+1/13,09+1/106,95+1/60,74)=8,56

m_доп^пп=4-1+1=4 пути

m_пп=39,48/8,56+4=9 путей.

СОРТИРОВОЧНЫЙ ПАРК.

Количество путей в сортировочном парке определим по формуле:

m_сп=m_сп^А+m_сп^Б+m_сп^В+m_сп^Г+m_сп^узел+m_сп^доп , где

m_сп^А, m_сп^Б, m_сп^В, m_сп^Г - число сортировочных путей на направления;

m_сп^узел - число сортировочных путей на узел;

m_сп^доп - число дополнительных путей, принимаем 7.

m_сп=12+6+4+3+4+9=36 путей

ПАРК ОТПРАВЛЕНИЯ.

Число путей для отправления поездов своего формирования N_тр^с^/ф определяют отдельно для каждого направления по формуле:

m_по^А=t_зан^А/J_р^А+m_доп , где

t_зан^А - общее время занятия пути одним поездом, мин;

J_р^А - расчетный интервал отправления поездов для направления, мин;

m_доп - дополнительное число путей, специализированных как выходные или ходовые пути, принимаем 1 путь.

Общее время занятия пути определяется по формуле:

t_зан^А=t_выв+t_обсл+t_отпр^ож+t_отпр , где

t_выв - время занятия маршрута при выводе состава из сортировочного парка в парк отправления, мин;

t_обсл - технологическое время на операции обработки составов по отправлению, принимаем 30 мин;

t_отпр^ож - время простоя состава в ожидании отправления, мин;

t_отпр - время занятия маршрута при отправлении поезда из парка, принимаем 5 мин

t_выв=l_горл^сп+l_соед+l_горл^по+L_полез/16,7V_ман , где

l_горл^сп - длина горловины сортировочного парка, принимаем 450 м;

l_соед - длина соединительных путей между сортировочным парком и парком отправления, принимаем 400 м;

l_горл^по - длина горловины парка отправления, принимаем 350 м;

V_ман - скорость перестановки состава, принимаем 15 км/ч.

Среднее время состава в ожидании отправления на данное направление

t_отпр^ож=r²_о(А)(n²_ф+n²_о)60/2l_отпр^А(1-r_о(А)) , где

r_о(А) - коэффициент загрузки данного железнодорожного участка по отправлению грузовых поездов;

n_ф - коэффициент вариации интервалов вывода составов из сортировочного парка в парк отправления, принимаем 0,35;

n_о - коэффициент вариации интервалов отправления поездов, принимаем 0,7;

l_отпр^А - часовая интенсивность отправления поездов своего формирования данного направления, l_отпр^А=N_тр^с^/пА/24,

Загрузка данного участка для транзитных поездов равна:

r_о(А)=(N_тр^с^{/пА+N_трб/пА})/(N_max^А-N_пас^Аe_пас)

Расчетный интервал отправления поездов для направления равен:

J_р^А=(J_min^А+J_ср^А)/2

J_ср^А={1440-1440/N_max^A[a_резN_пас^Аe_пас+(a_рез-1)(N_тр^с^{/пА+N_трб/пА})]}/N_тр^c^/пА

t_выв=(450+400+350+1050)/(16,7*15)=9 мин.

r_о(А)=(65+11)/(152-11*1,8)=0,51

l_отпр^А=65/24=2,7

t_отпр^ож=0,51²(0,4²+0,9²)*60/[2*2,7*(1-0,51)]=5,72 мин.

t_зан^А=9+30+5,72+5=49,72 мин.

J_ср^А=[1440-1440/152*{1,1*11*1,8+(1,1-1)(65+11)}]/65=17,87

J_р^А=(8+17,87)/2=12,94

m_по^А=49,72/12,94+1=5 путей

r_о(Б)=(9+66)/(152-10*1,8)=0,56

l_отпр^Б=9/24=0,375

t_отпр^ож=0,56²(0,4²+0,9²)*60/[2*0,375*(1-0,56)]=55,31 мин.

t_зан^Б=9+30+55,31+5=99,31 мин.

J_ср^Б=[1440-1440/152*{1,1*10*1,8+(1,1-1)(9+66)}]/9=131,26

J_р^А=(8+131,26)/2=69,63

m_по^Б=99,31/69,63+1=3 пути

r_о(В)=(6+5)/(152-10*1,8)=0,08

l_отпр^В=13/24=0,54

t_отпр^ож=0,08²(0,4²+0,9²)*60/[2*0,54*(1-0,08)]=0,37 мин.

t_зан^В=9+30+0,37+5=44,37 мин.

J_ср^В=[1440-1440/152*{1,1*10*1,8+(1,1-1)(13+5)}]/13=95,03

J_р^В=(8+95,03)/2=51,52

m_по^В=44,37/51,52+1=2 пути

r_о(Г)=(6+10)/(64-5*1,3)=0,28

l_отпр^Г=6/24=0,25

t_отпр^ож=0,28²(0,4²+0,9²)*60/[2*0,25*(1-0,28)]=12,67 мин.

t_зан^Г=9+30+12,67+5=55,67 мин.

J_ср^Г=[1440-1440/64*{1,15*5*1,3+(1,15-1)(6+10)}]/6=205,97

J_р^Г=(20+205,97)/2=112,96

m_по^Г=55,67/112,96+1=2 пути

m_по=5+3+2+2=12 путей.

ТРАНЗИТНЫЕ ПАРКИ.

Определим количество путей в транзитном четном и нечетном парках.

Четный парк.

m_тр^чет=t_зан^чет/J_р^ср.вз

t_зан^чет=t_пр+t_обсл+t_отпр^{ож.ср.вз}+t_отпр

t_отпр^ожБ=r²_о(Б)(n²_вх+n²_о)60/2l_{отпр.тр.б}_/п^Б(1-r_о(Б))

l_{отпр.тр.б}_/п=Nтр^б^/п/24

t_отппр^{ож.ср.взБГ}=(t_отпр^ожБN_гр^Б+t_отпр^ожГN_гр^Г)/(N_гр^Б+N_гр^Г)

l_{отпр.тр.б}_/п^Б=66/24=2,75

t_отпр^ожБ=0,08²(1²+0,9²)*60/[2*2,75*(1-0,08)]=0,14 мин.

l_{отпр.тр.б}_/п^Г=10/24=0,42

t_отпр^ожГ=0,28²(1²+0,9²)*60/[2*0,42*(1-0,28)]=14,08 мин.

t_отпр^{ож.ср.вз}=(0,14*66+14,08*10)/(66+10)=1,97 мин

t_зан^чет=5+20+1,97+5=41,97 мин.

J_ср^А=[1440-1440/152*{1,1*11*1,8+(1,1-1)(66+9)}]/66=17,62

J_р^А=(8+17,62)/2=12,81

J_ср^В=[1440-1440/152*{1,1*10*1,8+(1,1-1)(12+6)}]/12=120

J_р^В=(8+120)/2=64

J_р^{ср.взАВ}=1/(1/12,81+1/64)=10,67

m_тр^чет=41,97/10,67= 4 пути

l_{отпр.тр.б}_/п^А=11/24=0,46

t_отпр^ожА=0,51²(1²+0,9²)*60/[2*0,46*(1-0,51)]=62,66 мин.

l_{отпр.тр.б}_/п^В=5/24=0,21

t_отпр^ожВ=0,08²(1²+0,9²)*60/[2*0,21*(1-0,08)]=1,8 мин.

t_отпр^{ож.ср.вз}=(62,66*11+1,8*5)/(11+5)=43,64 мин

t_зан^неч=5+20+43,64+5=83,64 мин.

J_ср^Б=[1440-1440/152*{1,1*10*1,8+(1,1-1)(10+65)}]/10=118,14

J_р^Б=(8+118,14)/2=63,07

J_ср^Г=[1440-1440/64*{1,15*5*1,3+(1,15-1)(4+12)}]/4=304,45

J_р^Г=(20+304,45)/2=162,23

J_р^{ср.взБГ}=1/(1/63,07+1/162,23)=45,41

m_тр^неч=83,64/45,41=2 пути