Анализ исходных технических данных и работы узла

Аннотация

С. 47. Ил. 5. Табл. 5. Литература 7 назв.

Целью данной курсовой работы является расчет и проектирование сортировочной станции. В ходе выполнения курсового проекта спроектировано путевое развитие станции, произведен расчет сортировочной горки.

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Схема путевого развития станции………………………………1,5 А1.

 

Оглавление

Введение ………………………………………………………………………	5
1 Анализ исходных технических данных и работы узла…………………...	8
2 Выбор типа и схемы сортировочной станции……………………………..	11
2.1 Обоснование выбора типа принципиальной схемы………….	14
3 Расчет мощности основных технических устройств сортировочной станции…………………………………………………………………………	18
3.1 Парк прибытия……………………………………………………….	18
3.2 Вытяжные пути в районе подформирования………………………	22
3.3 Парк отправления………………………………..............................	23
3.4 Сортировочный парк………………………………………………..	26
3.5 Транзитный парк…………………………………………………......	27
4 Проектирование и расчет сортировочной горки……………………….…	30
4.1 Проектирование плана головы сортировочной горки…………...	30
4.2 Расчет высоты горки…………………………………………………	31
4.3 Расчет и построение профиля спускной части горки…………….	34
4.5 Расчет мощности тормозных позиций…………………………….	38
5 Краткое описание технологии работы запроектированной станции…..	43
Заключение……………………………………………………………….…....	45
Список источников……………………………………………………………	47
Приложение А

Введение

Сортировочные станции предназначены для массовой переработки вагонов и формирования поездов в соответствии с общесетевым планом формирования поездов. На сортировочных станциях выполняют также операции с транзитными грузовыми поездами, проходящими данную станцию без переформирования. Транзитные грузовые поезда принимают на отдельные, предназначенные для этих поездов пути, где выполняют смену локомотивов, бригад, технический и коммерческий осмотр вагонов, в случае необходимости их безотцепочный ремонт.

Сортировочные станции являются главными опорными пунктами по организации вагонопотоков на сети железных дорог. Для выполнения сортировочной работы на этих станциях имеются горки большой, средней или малой мощности с соответствующим оборудованием, сортировочные парки, вытяжные пути. Станции имеют обычно отдельные парки приема поступающих в переработку и отправления сформированных поездов, а также отдельные парки или пути для транзитных поездов. Группа, состоящая из парков приема, сортировки и отправления, образует сортировочную систему (сортировочный комплект).

В основу размещения и развития сортировочных станций положен принцип концентрации сортировочной работы на наиболее крупных станциях, оборудованных новейшими устройствами механизации и автоматизации сортировочного процесса с освобождением районных и местных станций от переработки дальних вагонопотоков. Концентрация сортировочной работы на мощных, хорошо технически оснащенных станциях позволяет уменьшить затраты на развитие сортировочных станций и их оборудование, наиболее эффективно использовать средства комплексной механизации и автоматизации, снизить число переработок вагонов в пути следования, соответственно уменьшить простои вагонов и эксплуатационные расходы.

Сортировочные станции проектируют с соблюдением общих условий и основных требований к проектам. При выборе типа и схемы проектируемой сортировочной станции следует, прежде всего исходить из размеров переработки вагонов на станции с учетом распределения вагонов по направлениям подходов к ней.

Совершенствование оборудования горок, повышение весовых норм составов, совершенствование технологического процесса работы сортировочных горок позволяют значительно увеличить их перерабатывающую способность и расширить сферу применения односторонних сортировочных станций. Перерабатывающая способность горок колеблется в широких пределах в зависимости от оборудования горок, взаимного расположения парков, длины сортируемых составов, числа путей надвига, количества горочных локомотивов и других условий. При последовательном расположении парков приема и сортировки, наличии двух - трех путей надвига, составах их 50 вагонов механизированная горка, оборудованная ГАЦ, может переработать в сутки примерно 5 - 6 тысяч вагонов, автоматизированная — 7 - 8 тысяч вагонов. Применение одновременного (параллельного) роспуска составов с двух горбов горки позволяет еще увеличить возможные размеры переработки. Поэтому в современных условиях новые сортировочные станции строят одностороннего типа, предусматривая в необходимых случаях возможность сооружения на перспективу второй системы.

Конструкцию предгорочного парка определяют три элемента: число путей, схемы горловин и продольный профиль.

Для облегчения надвига составов на горку предгорочный парк располагают выше сортировочного парка и проектируют на спуске до 1‰, а в особо трудных условиях до 2,5‰ в сторону горки. Продольные оси предгорочного и сортировочного парков проектируются на одной прямой. Отступления от этого правила допускаются только в трудных местных условиях.

Парк отправления, расположенный последовательно с сортировочным, проектируется от последнего на расстоянии около 400 - 500м для обеспечения маневровой работы в хвосте сортировочного парка и возможности увеличения длины и числа путей в сортировочном и отправочных парках. Пути парка отправления следует располагать на площадке или подъеме до 1‰, в особо трудных условиях на спуске или подъеме до 2,5‰.

При последовательном расположении парков сортировочной системы продольные оси парков располагают по возможности на одной прямой линии, что обеспечивает лучшие условия маневровой работы.

Все парки и устройства надо располагать компактно, чтобы занимать для станции меньшую территорию и сократить длину соединительных путей. В то же время необходимо предусматривать возможность увеличения числа путей в сортировочном и других парках и свободного размещения вагонного депо, служебно-технических зданий.

Парк прибытия

Пути парка прибытия служат двум целям. Первая — подготовка составов для расформирования, к которой относятся прием, обработка по прибытии и частично роспуск состава до момента освобождения пути, вторая цель — обеспечение приема поездов в периоды сгущенного поступления. В этом заключается роль парка прибытия как элемента, связывающего станцию с прилегающими перегонами – накопителя перед горкой и смягчающего неравномерность движения поездов.

Общее число путей в парке прибытия:

,			(7)
где	– минимально необходимое число путей для технических и технологических нужд (подготовки составов к расформированию)
,			(8)
где	n– количество поездов в сутки, прибывающих со всех направлений в разборку, согласно заданию n = 92 поездов; – время занятия пути составом с момента приема до освобождения пути при роспуске, мин
,		(9)
где	время на приготовление маршрута, открытие сигнала и восприятие машинистом показания сигнала; принимаем 0,5 мин; время на прибытие состава при следовании от начала тормозного пути перед входным сигналом до сигнала надвига Lпр в парке прибытия, мин;
,		(10)
где	– средняя скорость следования поезда в пределах ,  = 25км/ч; – технологическое время на обслуживание состава по прибытии, мин;  = 15 мин; – время надвига состава до горба горки, мин. При двух путях надвига расстояние надвига незначительное, 100-150 м. В этом случае  мин и не учитывается.

 

Таким образом получаем:

= 1050 + 350 = 1,4 км,

 

= 0,5+4,2 +15+1,28+5,81=26,79

При расчете по направлениям:

для АД:

пути

для БД:;

пути

для ВД:;

пути

для ГД:

пути

Общее количество путей для всех направлений:

где	– дополнительное число путей для обеспечения приема поездов в период сгущенного поступления; определяется на основе сопоставления затрат на строительство и содержание путей и потерь от задержек поездов из-за неприема станцией ввиду недостаточного числа путей для приема поездов в сгущенный период.
Оптимальное по экономическим условиям дополнительное число путей определим по формуле 11:
,		(11)
где	– приведенные годовые строительно-эксплуатационные расходы на один путь в парке прибытия, руб;
,		(12)
где	– стоимость строительства одного пути в парке прибытия, руб; принимаем ; – нормативный срок окупаемости кап. вложений (10 лет) [1]; – годовые расходы на содержание одного пути со стрелками, руб.; принимаем – доля стоимости 1 поездо-часа, учитываемая при задержке состава из-за неприема операций, руб; при электровозной тяге – стоимость остановки поезда (энергетические расходы), руб; при Электровозной тяге
Степень загрузки горки определяется по формуле:
	,	(13)

 

По каждому направлению определим количество дополнительных путей:

для АД

дополнительный путь требуется.

для БД

дополнительный путь требуется.

для ВД

 

дополнительный путь не требуется.

для ГД

 

дополнительный путь не требуется.

Общее количество дополнительных путей в парке прибытия:

 .

– количество ходовых путей, которое определяется по технологии работы и принимается равным двум.

Общее количество путей в парке прибытия:

.

К проектированию в парке прибытия, принимаем 5 путей.

 

Парк отправления

Общее число путей в парке отправления:
,		(16)
где	– количество минимально необходимых путей в парке отправления;
		(17)
где	– время на приготовление маршрутов при выставке состава из сортировочного парка в парк отправления и при отправлении поезда, мин, ,5=1мин – время на выставку состава из сортировочного парка в парк отправления, мин
		(18)
где	– расстояние выставки состава от контрольных столбиков сортировочного парка до выходных сигналов парка отправления по ходу выставки, 450+300+1400=2,15км; – скорость следования состава при его выставке в парк отправления; – технологическое время обслуживания состава по отправлению, 30 мин; – время на отправление поезда, мин;
		(19)
где	– скорость следования состава при его отправлении, c учетом ее возрастания с момента трогания; 2,15км,  ,  ,
При расчете по направлениям:
	для АД: для БД: для ВД: ; для ГД:
Общее количество путей для технических и технологических нужд:
Дополнительное число путей для вывода составов в периоды сгущенного поездообразования определяется по минимуму затрат на строительство и содержание этих путей, а также потерь, связанных с задержками вывода составов из сортировочного парка:
,		(20)
где	- приведенные годовые строительно-эксплуатационные расходы на один путь в парке отправления; – уровень загрузки выходного участка (отношение фактически отправленного количества грузовых поездов к пропускной способности участка); – коэффициент вариации интервалов отправления грузовых поездов; – расходы, связанные с задержкой вывода состава за 1 час, .
По каждому направлению определим количество дополнительных путей:
для АД: = 0,855 пути; для БД: =0,855 пути; для ВД: ;  =1,966 пути; для ГД: ; =1,801 пути.
Общее количество дополнительных путей в парке отправления:
пути.
– количество ходовых путей в парке отправления, принимаем равным 2. Общее количество путей в парке отправления:   К проектированию принимаем 11 путей в парке отправления.

Сортировочный парк

Число путей в сортировочном парке устанавливается в зависимости от числа назначений по плану формирования поездов, суточного числа вагонов каждого назначения, длины путей парка и особенностей технологии работы станции по формированию поездов. Если число вагонов назначения более 200 вагонов в сутки, то необходимо для этого назначения выделять два и более сортировочных путей. Необходимое количество путей в сортировочном парке для других нужд устанавливается с учетом местных условий работы. С одного пути местного назначения должно сниматься не более 300 вагонов в сутки.

В сортировочном парке также устанавливаются пути для больных вагонов, для вагонов с опасными и негабаритными грузами.

Таблица 3 – Пути сортировочного парка

Специализация сортировочных путей	Количество назначений	Количество вагонов назначения	Количество вагонов, снимаемых с 1 пути	Потребное число сорт. путей (рекомендуемое)	Потребное число сорт. путей (расчетное)	Принятое кол-во путей в парке
Назначение на А	9	1540	200	14	8	10
Назначение на Б	4	1705	200	5	9	9
Назначение на В	4	770	200	5	4	5
Назначение на Г	3	770	200	3	4	4
Назначение на Д	6	275	300	6	1	2
Для больных вагонов	-	-	-	1	1	1
Для вагонов с опасными (негабаритными) грузами	-	-	-	1	1	1
ИТОГО	-	5130	-	35	28	32

К проектированию принято, в основном, число расчётных путей, так как оно учитывает структуру перерабатываемого вагонопотока. В соответствии с выполненными расчетами принимается типовая схема № 49 горловины сортировочной горки на 32 пути с двумя спускными путями при расположении первой тормозной позиции за первой разделительной стрелкой

Транзитный парк

Пути транзитного парка предназначены для приема, обслуживания и отправления поездов, следующих через сортировочную станцию без переработки. Общее число путей в транзитном парке складывается из:
,		(21)
где	– количество ходовых путей в транзитном парке;   =1путь;  – количество путей для технологических нужд:
,		(22)
		(23)
где	– время на приготовление маршрута, открытие сигналов и восприятие машинистом показаний сигналов при прибытии и отправлении транзитных поездов;  мин; – время на прибытие состава; – время ожидания операций по обслуживанию транзитного поезда  по прибытии; – технологическое время на операции по обслуживанию транзитного поезда; ; – время на отправление состава,      =57,2 мин.
Количество путей для приема транзитных поездов по направлениям:
на А ; на Б ; на В ; на Г .
Общее количество путей для технических и технологических нужд:
– число дополнительных путей для приема поездов в момент сгущённого прибытия.
,		(24)
По каждому направлению определим количество дополнительных путей:
на А: ; дополнительный путь требуется.  на Б: ; дополнительный путь требуется.     на В: ; дополнительный путь требуется. на Г: ; дополнительный путь требуется.
Общее количество путей в транзитном парке:  = 8,94 пути. К проектированию принимаем 9 путей в транзитном парке.

Расчет высоты горки

Высотой горки называют разность отметок головок рельсов путей на вершине горки и в расчетной точке. Высота горки должна обеспечивать добегание плохого бегуна при неблагоприятных условиях (зимой при встречном ветре) по наиболее трудному по сопротивлению сортировочному пути до расчетной точки. Положение расчетной точки определяется для горок большой мощности на расстоянии 50м за парковой тормозной позицией или на расстоянии 100м после предельного столбика. При такой высоте горки основная масса бегунов будет проходить вглубь сортировочного парка, плохие бегуны даже при неблагоприятных условиях освободят стрелки сортировочной горловины для прохода отцепов на другие пути.

Высота горки (в метрах) определяется по формуле:
		(26)
где	– расчетная длина горочной горловины (расстояние от вершины горки до расчетной точки), м; – основное удельное сопротивление движению расчетного плохого бегуна, определяется путём интерполяции,   – удельное сопротивление от воздушной среды и ветра, кгс/т; – дополнительная удельная работа сил сопротивления в кривых участках пути и на стрелках на 1 градус угла поворота в кгс·м/т; m; – сумма углов поворота на всем пути скатывания вагонов до расчетной точки; - дополнительная удельная работа сил сопротивления от ударов при проходе по стрелочному переводу; ; n– число стрелочных переводов на пути следования вагона; согласно выбранному типу горловины равно n=7;  – расчетная скорость роспуска вагонов на вершине горки; для горки большой мощности, ;  – удельное сопротивление от снега и инея, определяется методом интерполяции, – ускорение свободного падения с учетом влияния вращающихся частей вагона; для плохих бегунов. =9,2м/ .
Для горок большой мощности положение расчетной точки определяется на расстоянии 100м от предельного столбика последнего стрелочного перевода (самого сложного по сопротивлению пути). Расчётная длина  определяется суммированием элементов плана головы сортировочного парка, начиная с вершины горки, с учётом что  и 60,96+28,80+45,36+13,22+16+36,75+8,25+18,29+18,30+13,86+24,04+23,97+26,04+100=433,85 м
Расчетную суточную температуру воздуха, которая при совпадении с неблагоприятным направлением ветра определяет расчетные условия проектирования горки, вычисляется по формуле:
T=  ,		(27)
где	– средняя месячная температура, полученная из многолетних наблюдений и определяемая по данным метеостанций, расположенных в районе проектирования.
При  , t=-21-11=-32  ,  следовательно, в соответствии с таблицей 2[3] . 4 Дополнительное удельное сопротивление движению вагонов от воздушной среды и ветра для одиночных вагонов в кгс/т определяется как:
,		(28)
где	– коэффициент воздушного сопротивления одиночного вагона, определяется методом интерполяции, – относительная скорость отцепа с учетом направления ветра, м/с; S– площадь поперечного сечения одиночного вагона; S=9,7 ; – вес вагона брутто; по заданию; ; t– расчетная средняя суточная температура воздуха.
,  0,5*18=9		(29)
		(30)
где	– средняя скорость скатывания отцепа на участке, м/с; – скорость ветра, принимается постоянной на всём протяжении горки (при встречном ветре принимается со знаком плюс, при попутном ветре – со знаком минус).
, 4,58+6=10,58,  , Высота горки 4,8м.

Заключение

В данном курсовом проекте была рассчитана и запроектирована сортировочная станция большой мощности.

В ходе расчетов были разработаны две схемы сортировочной станции: с двумя раздельными транзитными парками (Рис. 3) и с объединенным для всех направлений транзитным парком (Рис. 4). Наиболее рациональной для проектирования оказалась схема с объединенным парком. Она полностью удовлетворяет условиям работы станции, занимает меньшую территорию, уменьшает затраты на капитальное строительство по сравнению с первой схемой.

Парк приема насчитывает в своем путевом развитии 6 путей, 2 из которых ходовые, остальные имеют четко определенную специализацию.

Сортировочный парк состоит из 32 путей. В соответствии с выполненными расчетами для сортировочного парка принимается типовая схема № 49 с двумя спускными путями при расположении первой тормозной позиции до первой разделительной стрелки. В районе подформирования запроектировано 3 вытяжных пути, каждый из которых оснащен своим локомотивом. На пути парка отправления производится перестановка составов и вагонов для отправления.

Транзитный парк насчитывает 11 путей, из которых один ходовой. В этот парк поступают поезда со всех направлений, которые проходят узел без переработки. Пути парка специализированы. С четного и нечетного направлений к транзитному парку подводят по два соединительных пути, что обеспечивает большую параллельность осуществляемых операций.

Парк отправления состоит из 11 путей, из них два ходовых, остальные пути специализированы. К парку отправления примыкают соединительные пути от парка прибытия для проезда локомотивов.

Исходя из заданных по количеству поездов, поступающих в переработку, определен тип и мощность сортировочных устройств. Спроектирован профиль горки. определены длины и уклоны элементов: первый скоростной участок (длина – 48,125м, высота – 2,17м, уклон – 45‰), второй скоростной участок (длина – 41,22м, высота – 1,03м, уклон – 25,09‰), промежуточный участок (длина – 74,58м, высота – 1,17м, уклон – 15,7‰), участок второй тормозной позиции (длина – 36,75м, высота – 0,184м, уклон – 5‰), стрелочная зона(длина – 98,47м, высота – 0,148м, уклон – 1,5‰), участок до расчетной точки (длина – 100м, высота – 0,1м, уклон – 1‰).

Сортировочный парк оснащен тремя тормозными позициями: первая оснащена двумя вагонными замедлителями типа ВЗПГ 3 зв.; вторая тормозная позиция как и первая оборудована двумя замедлителями серии ВЗПГ 3зв. и ВЗПГ 5 зв. На последней, третьей тормозной позиции устанавливаем один замедлитель типа ВЗПГ 3 зв. Энергетическая высота, погашаемая всеми замедлителями составляет 4.6 м, а по расчетам необходимо погасить высоту 3,86 м. Полученный запас высот дает гарантию, что распущенный вагон гарантированно остановится за расчетной точкой горки.

 

 

Список источников

1. Железнодорожные узлы промышленного транспорта: Учебник для вузов/В. М. Акулиничев, Л. П. Колодий, Н. Г. Мищенко, В. А. Сидяков; Под ред. В. М. Акулиничева.- М.: Транспорт, 1986.-352 с.

2. Проектирование и расчет сортировочных горок: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Железнодорожные станции и узлы»/ ЛГПУ; Сост. Н.Г. Мальцева, Липецк, 1992, 24 с.

3. Проект железнодорожного узла сортировочной станции. Метод. указ. по дисциплине «Железнодорожные станции и узлы»/ЛГПИ; Сост. Н. Г. Мальцева, Липецк, 1991г. 22с.

4. Савченко И.Е., Земблинов С.В., Страковский И. И. Железнодорожные станции и узлы. М.: Транспорт.,1980, 460с.

5. Строительные нормы и правила. Железные дороги колеи 1520 мм (СНиП П-39-78).

6. Строительные нормы и правила.. Промышленный транспорт (СНиП П-46-75).

7. Пособие по применению Правил и норм проектирования сортировочных устройств/ Муха Ю. А., Тишков Л.Б., Шейкин В.П. и др. – М.: Транспорт, 1994. – 220с.

 

 

Аннотация

С. 47. Ил. 5. Табл. 5. Литература 7 назв.

Целью данной курсовой работы является расчет и проектирование сортировочной станции. В ходе выполнения курсового проекта спроектировано путевое развитие станции, произведен расчет сортировочной горки.

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Схема путевого развития станции………………………………1,5 А1.

 

Оглавление

Введение ………………………………………………………………………	5
1 Анализ исходных технических данных и работы узла…………………...	8
2 Выбор типа и схемы сортировочной станции……………………………..	11
2.1 Обоснование выбора типа принципиальной схемы………….	14
3 Расчет мощности основных технических устройств сортировочной станции…………………………………………………………………………	18
3.1 Парк прибытия……………………………………………………….	18
3.2 Вытяжные пути в районе подформирования………………………	22
3.3 Парк отправления………………………………..............................	23
3.4 Сортировочный парк………………………………………………..	26
3.5 Транзитный парк…………………………………………………......	27
4 Проектирование и расчет сортировочной горки……………………….…	30
4.1 Проектирование плана головы сортировочной горки…………...	30
4.2 Расчет высоты горки…………………………………………………	31
4.3 Расчет и построение профиля спускной части горки…………….	34
4.5 Расчет мощности тормозных позиций…………………………….	38
5 Краткое описание технологии работы запроектированной станции…..	43
Заключение……………………………………………………………….…....	45
Список источников……………………………………………………………	47
Приложение А

Введение

Сортировочные станции предназначены для массовой переработки вагонов и формирования поездов в соответствии с общесетевым планом формирования поездов. На сортировочных станциях выполняют также операции с транзитными грузовыми поездами, проходящими данную станцию без переформирования. Транзитные грузовые поезда принимают на отдельные, предназначенные для этих поездов пути, где выполняют смену локомотивов, бригад, технический и коммерческий осмотр вагонов, в случае необходимости их безотцепочный ремонт.

Сортировочные станции являются главными опорными пунктами по организации вагонопотоков на сети железных дорог. Для выполнения сортировочной работы на этих станциях имеются горки большой, средней или малой мощности с соответствующим оборудованием, сортировочные парки, вытяжные пути. Станции имеют обычно отдельные парки приема поступающих в переработку и отправления сформированных поездов, а также отдельные парки или пути для транзитных поездов