книги из ГПНТБ / Шабалин Н.Н. Оптимизация процесса переработки вагонов на станциях
.pdfна стрелке, необходимая для перевода ее на другой путь, определяется скоростью движения идущего впе реди отцепа и его длиной.
Зависимость скорости |
роспуска |
от длины |
отцепов |
||||||
можно определить по известной формуле |
|
|
|
||||||
|
|
v |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
Р |
2 Г |
/ н з + 6 ' + |
Д/] |
|
|
|
|
|
|
|
_ |
vcr |
|
|
|
|
|
где h и /2 — длины первого и последующего отцепов, |
м; |
||||||||
1т — |
длина стрелочной рельсовой цепи, |
м; |
|
||||||
Ьл |
— расстояние между крайними осями первого |
||||||||
At |
|
отцепа, |
м; |
|
|
|
|
|
|
— |
разница |
между продолжительностью про |
|||||||
|
|
бега вагонов |
первого |
и второго |
отцепов |
от |
|||
|
|
горба горки до стрелки |
(диф), |
сек; |
|
|
|||
и с т |
— |
наименьшая |
скорость |
прохода |
отцепом |
||||
|
|
стрелки, |
м/сек. |
|
|
|
|
|
|
Если задаться определенными значениями величин, |
|||||||||
входящих |
в |
знаменатель, |
то можно |
получить |
зависи |
мость скорости роспуска от длины отцепов. Длина изо лированной рельсовой цепи при 6-метровом предстрелочном участке равна 11,5 м. Расстояние между край
ними осями отцепа, т. е. его колесная база, |
может быть |
||||||
приближенно |
принята равной длине отцепа |
за |
вычетом |
||||
4 м |
(по 2 м |
от |
крайней |
колесной |
пары до |
оси |
сцепле |
ния |
автосцепки). |
|
|
|
|
|
|
Наименьшая |
скорость |
прохода |
стрелки |
определяет |
ся из условия обеспечения «живой силы», которую дол
жен иметь отцеп, чтобы пройти |
расстояние от стрелки |
.до расчетной точки, находящейся |
за контрольным стол |
биком на расстоянии 50—100 м. Величина «дифа» зави сит от качества торможения отцепов на горке.
Если принять / и з = 11,5 м; V C T = 3,5 м/сек; At=2 сек и отцепы, следующие один за другим, одинаковыми, то
скорость роспуска в зависимости от длины |
отцепов, |
||
можно приближенно определять по формуле |
|
|
|
= |
3,5/отц |
( 4 |
/ ) |
Р |
14,5-Нота |
V |
' |
где /отц — длина отцепов, м.
На рис. 28 графически показана зависимость скоро сти роспуска от длины отцепов. С увеличением длины отцепов увеличивается допустимая скорость роспуска.
•90
Для каждой сортировочной горки можно построить та кую графическую зависимость, учитывающую конкрет ные особенности данной станции, что дает возможность дежурному по горке на основе натурного листа (или сортировочного листка) задавать скорость роспуска в зависимости от фактического расположения отцепов в составе. Применение переменной скорости роспуска позволяет повысить среднюю скорость для данного со става. В этом случае время роспуска состава
— количество вагонов, идущих соответственно по одному, два, три и т. д. в отцепе;
vx, Vo, vn — скорость роспуска соответст венно при одном, двух и т. д. вагонах в отцепе (из рис. 28).
Если известна на основе анализа доля отцепов раз личной длины в вагонопотоке данной станции, то мож но определить среднее время роспуска по формуле
f P = 0 , 0 6 / 7 1 ^ - ^ , |
(49) |
где т — количество вагонов в составе; Pi — доля отцепов по £ вагонов;
Vi — скорость роспуска для отцепов по i вагонов.
91
Например, имеем следующий ряд распределения числа вагонов в отцепах, доли этих отцепов и допускаемой •скорости:
.«от |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
и более вагонов в отцепе |
J>i |
0,3 |
0,2 |
0,15 |
0,1 |
0,25 |
|
vi |
4 |
6 |
7 |
7,8 |
9 |
км/ч |
Д л я |
этих условий |
при /п = 100 |
вагонов |
и длине |
учетного |
|||
вагона /в = 8 м среднее |
время |
расформирования |
опреде |
|||||
лится |
|
|
|
|
|
|
|
|
*Р = |
0,06-100-8 |
№ |
+ |
+ |
+ |
ол |
М 5 j = 8 |
м и н |
v |
|
\ 4 |
6 |
7 |
7,8 |
9 ) • |
|
|
"Практическая реализация переменной |
скорости |
роспус |
||||||
ка в зависимости от длины отцепов п условий |
скатыва |
|||||||
ния |
их на пути |
сортировочного |
парка |
осуществляется |
путем передачи команд дежурным по горке машинисту локомотива.
В ЦНИИ разработана система автоматического за дания скорости роспуска составов ( А З С Р — Ц Н И И ) , которая на основании фактического расположения от цепов различной длины определяет автоматически ско рость роспуска каждой части состава в соответствии с длиной отцепов. Задания о допустимой скорости могут быть переданы на световые указатели горочных свето форов и его повторителя в виде цифр, указывающих скорость роспуска в км/ч. На горочном пульте имеется индикация как заданной, так и фактической скорости роспуска, что позволяет дежурному по горке или опе
ратору |
вносить определенные |
коррективы в зависимо |
сти от |
хода расформирования |
состава. Реализация за |
даваемых изменений скоростей зависит не только от тяговых и тормозных усилий горочного локомотива, но и от точности восприятия и выполнения машинистом по лучаемых указаний. Наиболее эффективно реализовать возможности изменения скорости роспуска можно при дистанционном управлении горочным локомотивом, пе
реведенным на автодействие. |
Для |
этой |
цели |
разрабо |
тана система телеуправления |
горочным |
локомотивом |
||
{ Т Т Л - Ц Н И И ) . Передача команд о |
заданной |
скорости |
роспуска осуществляется не по радиоканалам, а- по бо лее надежному индуктивному способу. От горки вдоль
•92
путей надвига прокладывается шлейф для передачи команд о скорости роспуска в зашифрованном виде, ко торые воспринимаются приемными устройствами локо
мотива. |
Задаются |
скорости, |
фиксированные |
от 3 до |
10 км/ч, |
через каждые 0,5 и 1 |
км. |
|
|
Значительное |
влияние на скорость роспуска соста |
|||
вов оказывает |
качество интервального |
торможения |
вагонов, имеющее целью максимально снизить значение «дифа» At.
Скорость перевода стрелок также влияет на ско рость роспуска составов. Ведь скорость роспуска зави сит от условий разделения отцепов на стрелке. Чем меньше затрата времени на перевод стрелки, тем боль
шая скорость роспуска может быть |
реализована. Время |
|||
срабатывания электроприводов |
СПГ-2 при |
переводе |
||
стрелок составляет 0,6—0,65 сек, |
т. е. такое |
же, как |
и |
|
у электропневматических приводов |
типа СЕП-55. |
На |
рис. 29 показана зависимость скорости роспуска составов от величины «дифа» и скорости перевода стрелок
при различной длине |
отцепов. |
Характер изменения кри |
||
вых показывает, |
что |
скорость |
роспуска |
увеличивается |
с уменьшением |
«дифа» и уменьшением |
времени на пе |
ревод стрелок. Влияние времени перевода стрелок тем
значительнее, чем больше дробность сортировки |
(пунк |
|
тиром /стр = 0,5 |
сек). |
|
Интервалы менаду окончанием расформирования од |
||
ного и началом |
роспуска последующего состава |
зави |
сят от конструкции надвижной части горки и органи зации работы горочных локомотивов. Сокращение интервалов между роспусками составов является реаль ным резервом увеличения перерабатывающей способ ности горки.
Среднюю величину интервалов между роспусками на горке можно определить
где |
2/р — |
сумма времени роспуска составов |
за сут |
||
|
|
ки, мин; |
|
|
|
|
N — |
количество |
составов, |
расформированных |
|
|
|
за сутки; |
|
|
|
|
?пер — время перерывов в работе горки |
(смена |
|||
|
|
бригад, ремонт и т. д . ), мин. |
|
||
|
Снижение |
интервалов |
между |
роспусками |
может |
быть достигнуто за счет уплотнения выполнения вспо могательных операций, таких как надвиг составов до горба горки, осаживание вагонов на подгорочиых пу тях, заезды локомотивов за составами, подформирование составов и др., и выполнения их в максимальной степени параллельно с основной операцией — роспуском составов.
Одним из эффективных способов увеличения перера батывающей способности горок является применение параллельного роспуска двух составов на горках, имею щих два спускных пути. На существующих горках од носторонних станций применение параллельного рос пуска требует специализации сортировочных путей, раздельной на каждой половине парка для назначений грузового и негрузового направлений с выделением по крайней мере по одному пути в каждой половине пар-
94
ка. Это позволит одновременно распускать четный и не четный состав, направляя вагоны на основные пути по специализации. Вагоны, которые должны поступать на пути второй половины парка, временно поступают на отсевные пути, а затем при повторной сортировке их направляют на основные пути ,в своей половине парка. Одновременно с повторной сортировкой вагонов с от севных путей может расформировываться состав, взя тый из парка прибытия. Для осуществления параллель ного роспуска двух составов необходимо произвести соответствующие изменения в устройстве пульта управ
ления, чтобы иметь возможность управлять |
роспуском |
|
каждого состава при |
параллельном расформировании |
|
на каждую половину |
парка и при обычном |
последова |
тельном роспуске управлять процессом по всему сорти ровочному парку. При этом расформирование составов
четного |
н нечетного происходит как по двум независи |
||
мым горкам. |
|
|
|
Параллельный роспуск двух составов позволяет за |
|||
один горочный интервал расформировать |
два соста |
||
ва, что |
увеличивает |
перерабатывающую |
способность |
горки. |
Но повторная |
сортировка вагонов |
с отсевного |
пути приводит к определенным потерям времени и не
которому снижению |
ресурсов |
мощности |
горки. В |
свя |
||
зи с этим возникает задача определения |
условий |
эф |
||||
фективности |
применения |
параллельного |
роспуска |
|||
составов. |
|
|
|
|
|
|
При сравнении |
обычного |
последовательного |
роспус |
ка с параллельным можно принять, что время, затрачи ваемое на осаживание вагонов, подформирование сос тавов и перерывы в работе горки, является для обоих вариантов одинаковым. Сравнению подлежит только время расформирования составов Tv, эффективность использования которого и надо определить при двух вариантах расформирования. В случае обычного рас формирования все время расходуется на последователь ный роспуск составов с затратой на каждый из них го рочного интервала t'T. При параллельном роспуске двух составов время, расходуемое на расформирование (рис. 30), делится на три части: на параллельный рос
пуск двух составов Т", на повторную сортировку |
ваго |
|
нов с отсевных |
путей Г ш на обычный одиночный |
рос |
пуск составов |
Т. |
|
95
ТР
т" |
Г' |
t"
-* »н
Рис. 30. Схема распределения времени расформирования
Перерабатывающая способность горки при последо вательном расформировании составов определяется по известной формуле
а = ^ т . |
(50) |
Перерабатывающая способность при параллельном расформировании составов определится с учетом всех трех видов распределения времени Г р
где |
tr — горочный интервал при последовательном одиноч |
|||||||||
|
ном расформировании |
состава; |
|
|
|
|||||
|
tT — горочный интервал при |
параллельном |
расформи |
|||||||
|
ровании двух |
составов; |
|
|
|
|
|
|||
|
m — количество вагонов в |
составе; |
|
|
|
|||||
|
tn — время, |
затрачиваемое |
на |
повторный роспуск ваго |
||||||
|
нов с отсевного пути. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Первое слагаемое |
в скобках |
представляет |
собой |
чи |
|||||
сло |
составов, |
расформированных |
при |
параллельном |
||||||
роспуске, |
второе слагаемое — это |
число |
составов, |
рас |
||||||
формированных |
одновременно |
(параллельно) |
с |
пов |
||||||
торной |
сортировкой |
вагонов |
с |
отсевных |
путей, а |
|||||
третье — число |
составов, расформированных последова |
тельно, обычным способом. Удельный вес параллельно го роспуска можно выразить в виде отношения коли
чества вагонов, |
направленных |
в |
сортировочный |
парк |
||
при параллельном роспуске, |
п" |
к |
общему |
количеству |
||
вагонов, расформированных |
за |
сутки п, и |
назвать |
это |
||
коэффициентом |
параллельности |
|
|
|
|
п"
96
При |
коэффициенте |
параллельности, |
равном нулю |
(Р = 0), |
все составы |
расформировываются |
обычным по |
следовательным роспуском. Время, затраченное на па раллельный роспуск составов, определится
T » |
= f |
t ] = |
P ^ C |
(51) |
|
2т |
|
2т |
|
Время на повторную |
сортировку |
вагонов с отсевного |
пути определится из следующих условий. Как видно из рис. 30, на отсевные пути попадают вагоны из составов, расформировываемых параллельно, и из составов, ко торые расформировываются одновременно с повторной
сортировкой |
(показанные |
пунктиром). |
Поэтому |
общее |
|||
количество |
вагонов, |
подлежащих |
повторной сортиров |
||||
ке с отсевных путей, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пп = га" а + |
tin |
а, |
|
|
|
гд? а — коэффициент |
повторной |
сортировки (отсева), опре |
|||||
деляемый делением |
количества |
отсевных |
вагонов |
к количеству вагонов, расформированных при па раллельном роспуске^ = -р-) ;
« п — количество вагонов, которые направлены в сорти ровочный парк одновременно с повторной сорти ровкой с отсевных путей.
Но га" = |
Рп, а га" = — т = |
тп |
/га, |
можем |
написать |
|||
|
|
п |
тП |
|
|
|
|
|
|
|
гап = |
Рпа |
-\ |
тп |
та. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время, |
затраченное на повторную |
сортировку |
вагонов |
|||||
с отсевных |
путей, с учетом |
последнего |
определится |
|||||
|
|
7 n = i £ 4 + |
2 £ * |
n . |
|
(52) |
||
где т п |
— |
количество |
вагонов |
в повторно сортируемых |
составах. Если подставить значения времени параллель ного роспуска и повторной сортировки из формул (51) и (52) в исходную зависимость (50'), то получим после пре образования формулу для определения перерабаты-
Ч.{ 4-2719 |
97 |
вающей способности горки при применении параллель ного роспуска составов
|
|
|
|
|
Гр тК |
|
|
|
|
|
(53) |
|
|
|
А7|. (1 — Р -V 0,5P-f ) + аР (l + |
J L ) (/„ |
--/;) |
||||||||
|
|
|
||||||||||
где |
К = ~ , |
отсюда |
т„ = /О"; |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Т = |
|
отсюда |
= т'г.. |
|
|
|
|
||
В |
связи с тем, чго одновременно |
с |
повторной |
сор |
||||||||
тировкой вагонов с отсевных путей |
расформировывает |
|||||||||||
ся один |
состав из |
парка |
прибытия, |
то |
желательно |
|||||||
иметь |
соотношение |
величины |
составов |
таким, |
чтобы |
|||||||
были |
равны |
интервалы |
при параллельном |
и |
повторном |
|||||||
роспуске, т. е. t"n = |
th. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Если |
принять среднюю |
скорость |
роспуска |
при |
пов |
торной сортировке 5 км/ч и 1 мин на дополнительные
операции, то указанное |
равенство будет при условии |
|
4 — 4,4 |
К о ~ |
0,16/» ' |
а при скорости роспуска 6 км/ч, и 0,2 мин на дополни тельные операции
4 — 3,5
Ко ~ 0,15т '
Формула (53) отражает |
влияние основных |
факто |
ров на перерабатывающую |
способность горки |
при па |
раллельном роспуске составов. Как видно, основными факторами являются, кроме известных: величины сос тавов т, периода сортировки Тр и величины горочного интервала t'T, коэффициента отсева а, коэффициента параллельности Р, соотношение величин горочных ин тервалов у и величин составов К-
Если решить |
совместно два уравнения (50) |
и (53), |
||||
то получим граничное |
|
значение |
коэффициента |
отсева |
||
а г р , превышение |
которого делает |
параллельный |
роспуск |
|||
невыгодным с точки зрения увеличения |
перерабатываю |
|||||
щей способности |
горки |
|
|
|
|
|
|
к [ |
Г |
24 + 34 |
\ |
|
|
a"=^[V |
|
— 7 — 4 — , / ' |
( 5 4 ) |
98
В зависимости от коэффициента отсева п условий пов торной сортировки максимально возможный коэффи циент параллельности
Рт = |
• |
(55) |
Если соотношение между величинами составов при повторной сортировке и прибывших поездов такое, что обеспечивает равенство горочного интервала при парал лельном роспуске с интервалом для повторной сорти ровки, т. е. t" = tu, то формула (53) может упроститься до вида
а = |
- ТР |
ml<l |
, |
(56) |
|
* Г [ Я * (1 — Р + 0,5Р 7 ) |
+ aP(/C0 |
+ а ) ( Т — 1 ) ] |
' |
а граничное значение коэффициента отсева
агР = 0 , 5 / С о ( ] / ^ Г ~ О" |
( 5 7 ) |
Так, при поступлении в расформирование состаков /л=100 вагонов и затрате времени на расформироЕание при обыч ном роспуске tr = 10 мин и при параллельном роспуске
^г == 15 мин соотношение с составами при повторной сор тировке наиболее выгодным будет при
К0 = 1 5 ~ 4 ' 4 |
= 0 , 6 6 , |
|
|
|
0,16-100 |
|
|
|
|
т. е. величина состава при повторной |
сортировке |
будет |
||
т п = 0,66-100=66 вагонов, а граничное |
значение |
коэф |
||
фициента отсева |
|
|
|
|
а г р = 0,5 • 0,66 ( у-^~Т |
~ |
l ) |
= ° ' 2 4 - |
|
Следовательно, параллельный роспуск дает увеличе ние перерабатывающей способности при коэффициенте
отсева, не превышающем 24% от общего |
количества |
||||
вагонов, |
подлежащих |
роспуску. Чем меньше |
коэф |
||
фициент |
отсева, тем |
выше |
перерабатывающая |
спо |
|
собность, |
достигаемая |
при |
параллельном |
роспуске |
|
составов. |
|
|
|
|
|
Наглядно зависимость перерабатывающей |
способно |
сти горки от коэффициента отсева и других факторов по казана на рис. 31, где отражены результаты расчетов
'/* 4* |
99 |