CC BY
30
УДК 656.212.5
ДОСЛ1ДЖЕННЯ СУЧАСНИХ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГ1ЧНИХ ПАРАМЕТР1В СОРТУВАЛЬНИХ Г1РОК СТАНЦП ОСНОВА
-□ □-
До^джеш сучасш конструктивно-тех-нологiчнi параметри сортувальних гiрок станцп Основа. Визначет iснуючi клiма-тичт умови функцишування сортувальних гiрок. Зроблеш висновки стосовно нездатно-стi сортувальних гiрок забезпечити вимоги безпеки та безперебiйностi сортувального процесу
Ключовi слова: сортувальна гiрка, кон-
структивш параметри, уповшьнювач □-□
Исследованы современные конструктивно-технологические параметры сортировочных горок станции Основа. Определены существующие климатические условия функционирования сортировочных горок. Сделаны выводы относительно неспособности сортировочных горок обеспечить требования безопасности и бесперебойности сортировочного процесса
Ключевые слова: сортировочная горка,
конструктивные параметры, замедлитель □-□
Modern constructive-technological parameters of the marshalling humps at Osnova station are investigated. Climatic conditions of marshalling humps are defined. We've made conclusion according to incapability of the marshalling humps to ensure requirements and fail-safe marshalling process
Keywords: marshalling hump, constructive
parameters, retarders -□ □-
1. Вступ
В onraMÎ3a^ï експлуатацiйноï роботи залiзниць Украши, оргашзацп безперешкодного i найскоршого просування вагонопотоюв, дуже важливим елементом е сортувальш станцп.
Розроблена концепщя державноï програми рефор-мування залiзничного транспорту Украши передба-чае вдосконалення роботи i розвитку вичизняних сортувальних станцш за рахунок реалiзацiï комплексу заходiв по ïx модершзацп, посиленню шфраструкту-ри, впровадження нових техшчних заxодiв, сучасних теxнологiй переробки вагонiв, розформування i фор-мування составiв в умовах тдвищення якостi i при-скорення усix станцiйниx процесiв [1].
2. Постановка задачi
Так, нещодавно на сортувальнiй станцiï Основа було проведено замшу уповiльнювачiв спускноï ча-стини. Замiсть фiзично та морально застарших упо-вiльнювачiв КВ-3 та КНП-5 на кожну з двох гальмових позицш спускноï частини (I та II ГП) було встанов-лено по два упов^ьнювача росшського виробництва
М.Ю. Куценко
Асистент, кандидат техычних наук* Контактний тел.: 068-953-37-86
О.В. Розсоха
Старший викладач* Контактний тел.: (057) 730-10-42
О.В. Сердюкова*
А.С. К р и в о к о л i с ь к о *
*Кафедра залiзничних станцш та вузлiв УкраТнська державна академия залiзничного транспорту майдан Фейербаха, 7, м. Хармв, УкраТна, 61050
К3-3. На паркових гальмових позицiях (ПГП) обох сортувальних прок залишилися в експлуатацп упо-вiльнювачi ВНУ-2 (по три ланки на кожнш позицп). Уповiльнювач К3-3 мае пневматичний привод та ви-користовуеться спiльно з керуючою апаратурою типу ВУПЗ-72. Уповшьнювач складаеться з двох незалеж-них гальмових балок, що змонтованi на дерев'яних брусах. Секцп уповiльнювача являють собою важ^ь-ну систему iз загальною вiссю. Гальмове зусилля ввд пневматичних цилiндрiв передаеться через важ^ьну систему на шини гальмових балок i далi на обидвi сторони колю вагону. Допустима швидкiсть входу вагона на уповшьнювач дорiвнюе 8,5 м/с, а розрахункова енергетична висота, що гаситься складае 1,1 кДж/кН.
Однак, незважаючи на очевидш переваги нових уповiльнювачiв, постае питання стосовно 1х здатносп забезпечити вимоги щодо безпеки та безперебшно-ст сортувального процесу, якi висуваються джчи-ми нормативами [2, 3]. Це пояснюеться тим, що при встановленш уповiльнювачiв К3-3, висота та проф^ь сортувальних гiрок залишився незмiнним, а у стати [4] була доведена 1х невщповвдшсть дiючим вимогам. Крiм того, при модернiзацii гальмових позицш не були враховаш сучаснi клiматичнi умови функцiонування сортувальних гiрок.
Таким чином, основною метою стати е дослщ-ження iснуючих конструктивно-технологiчних пара-метрiв сортувальних гiрок станци Основа в умовах використання нових уповiльнювачiв та перевiрка !х на вщповщшсть до чинних вимог щодо безпеки та без-перебiйностi сортувального процесу.
3. Основна частина
Проведет в [5] дослщження клiматичних умов, в яких функцюнують сортувальнi гiрки станци Основа стали вихiдними даними для визначення енергетич-них характеристик !х конструктивних параметрiв.
За методикою, викладеною у [3] були визначенi розрахунковi параметри клiматичних умов для вищез-гаданих сортувальних гiрок.
Для цього був визначений напрямок скочування вагошв, що вiдповiдае осi х плану прково! горловини, вiдносно сторiн горизонту. Результати дослщжень на-веденi на рис. 1. Зпдно з рис. 1, були визначеш напрям-ки зустрiчних та попутних вiтрiв. Так для Швденно! сортувально'1 гiрки станци Основа попутними напрям-ками в^ру е Зах., Пiвн.Зах., Пiвн., Швн.Сх, а зустрiч-ними - Сх., Пiвд.Сх., Пiвд., Пiвд.Зах. Для Швшчно! гiрки станци Основа попутними напрямками в^ру е Пiвн.Сх., Сх., Швд.Сх., Пiвд., а зустрiчними - Швн., Пiвн.Зах., Зах., Пiвд.Зах.
ПЫт. т. Юи.Сх ПЛнЗш. ПЛи. ПйнСх.
пмэпх- пт лмсх тшзах пш пат
а) б)
Рис. 1. Напрямок скочування вагоыв вiдносно сторiн горизонту для сортувальних прок станци Основа: а — Пвденна система; б — Пвшчна система
Для кожного румба в кожному мкящ при вщпо-вщному значеннi швидкостi вггру (vв ) було визначено середню питому роботу сили повiтряного опору на
розрахунковому маршрут
к
ЬСВ =ХЮСВ!11 , (1)
¡=1
де:
юсв - додатковий опiр вщ середовища та вiтру на Мй дiлянцi, Н/кН;
11 - довжина ьо! дiлянки, м.
Крiм того, для несприятливих умов кожного мь сяця, було розраховано питому роботу опору вщ сшгу та шею ), для визначення яко'1 за таблицею 4.7 [2] було встановлено величину опору вщ сшгу та шею (юсн ) в залежносп вiд температури вщповщно-го мкяця для вагонiв легко! вагово'1 категорп.
Далi, для кожного румба кожного мкяця було ш-драховано сумарну роботу на подолання опору вщ середовища та вггру i вщ снiгу та iнею ^. Максималь-
не значення ^ серед зустрiчних напрямкiв вiтру за несприятливих умов визначае розрахунковий мкяць, температуру несприятливих умов та швидюсть i напрямок зустрiчного в^ру. Мiнiмальне значення ^ серед попутних напрямюв вiтру за сприятливих умов визначае розрахунковий мкяць, температуру сприятливих умов та швидюсть i напрямок попутного вiтру.
За результатами розрахунюв було встановлено на-ступне.
Для Швденно! гiрки станци Основа розра-хунковим мiсяцем несприятливих умов е сь чень ( ^ = 1,492099 Н/кН), для якого розрахунко-ва температура зовшшнього повiтря ^ = -18,6 °С, швидкiсть вiтру V = 4,07 м/с, напрямок виру шв-денно-схiдний пiд кутом до напрямку скочування в = 250 . Для сприятливих умов за розрахунковий мь сяць прийнятий березень ( ^ = 0,027895 Н/кН), коли розрахункова температура ^ = 9,9 °С, швидюсть попутного виру vв = 4,20 м/с, напрямок виру пiвнiчний пiд кутом до напрямку скочування в = 200.
Для Швшчно! гiрки станцп Основа розра-хунковим мiсяцем несприятливих умов е лютий ( ^ = 1,220186 Н/кН), для якого розрахункова температура зовшшнього повгтря ^ = -17,3°С, швидкiсть виру vв = 4,79 м/с, напрямок виру захiдний пiд кутом до напрямку скочування в = 100. Для сприятливих умов за розрахунковий мкяць прийнятий липень ( ^ = 0,019497 Н/кН), коли розрахункова температура ^ = 27,3 °С, швидккть попутного вiтру vв = 3,61 м/с, напрямок виру схщний пiд кутом до напрямку скочування в = 100.
Отриманi параметри розрахункових клiматичних умов дозволяють провести дослщження енергетич-них характеристик конструктивних параметрiв цих сортувальних пристро'1в. Для цього було проведене iмiтацiйне моделювання процесу скочування розра-хункового б^уна (q = 245,25 Н/кН, ю0 = 4,5 Н/кН) та розрахунково! сполуки ДП - Х - ДП. Вихщними даними слугували розгорнуп плани трудних колiй сортувальних пристроив. Iмiтацiйне моделювання процесу скочування розрахункових б^ушв проводилося за допомогою модел^ розроблено'1 у [6].
Аналiз узагальнених результатiв iмiтацiйного моделювання (табл. 1) дае шдстави стверджувати, що на в^х прках вiдбуваеться суттевий перепробiг розра-хункового биуна за розрахункову точку у несприят-ливих умовах.
Використання потужносп I ГП потрiбне тiльки на Пiвденнiй прщ станци Основа у несприятливих умовах i дорiвнюе 0,11 кДж/кН. На Швшчнш сорту-вальнiй гiрцi потужшсть I ГП на умову забезпечення допустимо! швидкосп входу на II ГП та на дотримання вимог штервального регулювання швидкосп скочування вагошв не використовуеться.
З шшого боку, наявно! потужностi II ГП (2,2 кДж/кН) на умову забезпечення максимального ш-тервалу на останнш роздшовш стрiлцi у сполуцi ХБ - ДПБ вистачае лише на Швшчнш сортувальнш прщ станци Основа як в сприятливих так i неспри-ятливих погодних умовах.
Крiм того, наявно! потужносп II ГП на забезпечення вимоги щодо зупинки на цш позици в сприятливих умовах чотиривкного вагона вагою 981 кН i опором 0,5 Н/кН не вистачае на обох прках.
Результати iмiтацiйного моделювання наведенi у табл. 1 та на рис. 2.
Рис. 2. Результати iмiтацiйного моделювання щодо пробку розрахункового бiгуна до розрахунковоТ точки за варiантами
На ПГП вищезгаданих сортувальних гiрках вста-новлено по три уповiльнювача ВНУ-2 загальною по-тужнiстю 1,05 кДж/кН. Згщно з [2], гальмування на цш позицii виконувалося на умову забезпечення швидкоси виходу хорошого б^уна (ХБ) з неi зi швид-кiстю не бiльше 1,4 м/с.
Узагальнеж результати iмiтацiйного моделювання
Прка к н н а в ^ о к с и в м Lпp , м V1™ вх м/с Ь1гп галХ , кДж/кН (наявн./ потр.) V2™ вх м/с Ь2ГП галХ , кДж/ кН (наявн./ потр.) Vпгп вх м/с Ьпгп галХ , кДж/ кН (наявн./ потр.) кзупДХ потр , кДж/ кН
о £ Х/ДП Х Х/ДП Х Х/ДП Х
ч и В а в о неспр. 513,9 5,68/ 5,10 2,200/ 0,110 7,46/ 5,93 2,200/ 2,529 4,16/ 3,32 1,050/ 0,566 -
спр. 479,3 826,9 5,76/ 2,200/ 7,91/ 2,200/ 5,37/ 1,050/ 3,654
я с Ос 5,34 - 6,92 2,711 6,19 1,003
о неспр. 411,1 4,89/ 2,200/ 6,50/ 2,200/ 3,25/ 1,050/
• Э 4,32 - 5,26 1,786 3,08 0,457
и а в о спр. 365,6 792,6 4,96/ 2,200/ 6,71/ 2,200/ 4,02/ 1,050/ 2,582
я с Ос 4,54 - 5,93 1,810 5,20 0,771
в. т р неспр. 396,3 3,80/ 3,36 2,200/ 6,72/ 5,50 2,200/ 2,229 2,88/ 3,59 1,050/ 0,318 -
о -С Э "ЁЗ р а спр. 350,0 703,7 3,86/ 3,54 2,200/ 6,95/ 6,20 2,200/ 2,305 3,84/ 5,69 1,050/ 0,611 3,025
Х
В ходi моделювання виявилося, що з огляду на попередне гальмування ХБ на гальмових позищях спускноi частини, потужноси ПГП в цiлому вистачае, щоб забезпечити допустиму швидкiсть виходу з неь
Роблячи загальнi висновки щодо проведеного iмi-тацiйного моделювання, можна констатувати, що кон-структивш параметри сортувальних пристроiв, що дослщжувалися, не е оптимальними та не можуть забезпечити вимог [1] стосовно безпеки та безперебш-носи сортувального процесу.
4. Висновки
Таким чином, проведет вище дослщження дозво-ляють констатувати, що модернiзацiя гальмових пози-цiй сортувальних гiрок станцii Основа без оптимiзацii поздовжнього профiлю та врахування сучасних кль матичних умов не призвела до бажаного результату. Це тдтверджуеться значним перепроб^ом розрахункового б^уна в зимових несприятливих умовах за роз-рахункову точку на обох сортувальних прках (до 46,37 м). Крiм того, результатами iмiтацiйного моделювання процесу скочування розрахункових б^ушв доведено, що iснуюча наявна потужшсть уповiльнювачiв гальмових позицш спускноi частини не здатна забезпечити вимоги безпеки скочування вагошв та безперебшносп виробничого процесу.
Лiтература
1. Концепщя державно!' программ реформування зашзнич-
ного транспорту Украши / Схвачено розпорядженням КМУ №651-р вщ 27.12.2006р. - К.: МаНстраль, №1 (1179) 10-16 ачня 2007р. - С.6.
2. Правила и нормы проектирования сортировочных устройств на железных дорогах СССР // ВСН 207 - 89 / МПС. - М.: Транспорт, 1992. - 104 с. - (Нормативное производственно-практическое издание).
3. Пособие по применению правил и норм проектирования сортировочных устройств / [ Муха Ю.А., Тишков Л.Б., Шейкин В.П. и др.]; под ред. Е.Б. Васюкевича. - М.: Транспорт, 1994.
- 220 с.
4. Анал1з 1 особливосп конструкци прко-вих горловин втизняних сортувальних пристршв / О. М. Огар, О. В. Розсоха, С. М. Свпличний // Зб1рник наукових праць Укрансько1 державжя академй залiзнмчного транспорту. - Харюв, 2007.
- Випуск 85. - С. 57 - 64.
5. Дослщження впливу змiни кшма-тичних умов на величину опору вщ повiтряного середовища та в^ру / I. В. Берестов, М. Ю. Куценко // Збiрник наукових праць. - Кшв: ДЕТУТ, 2009.
- Випуск 14. - С. 186 - 190.
6. Огарь А. Н. Повышение ресурсосбережения и эффективности функционирования сортировочных горок
при оптимизации продольного профиля: дисс. кандидата техн. наук: 05.22.20 / Огарь Александр Николаевич. - Харьков, 2002. - 191 с.
Таблиця 1
