Теоретичні підходи щодо розробки нового класу структур горловин сортувальних гірок залізниць, які базуються на використанні принципу квазібезперервного регулювання швидкості скочування відчепів малопотужними уповільнювачами в межах спускної частини.
Аннотация к работе
Ефективність функціонування сортувальних гірок (СГ) залізниць України в першу чергу залежить від спроможності їх технічних засобів забезпечувати раціональне використання паливно-енергетичних, виробничих і перевізних ресурсів при виконанні основних операцій сортувального процесу. Саме його структура визначає розміщення вагонних уповільнювачів на плані гіркової горловини, допустиме їх число в межах гальмових позицій (ГП) спускної частини і можливість застосування тих чи інших засобів регулювання швидкості скочування відчепів, що певним чином відображається на якості сортувального процесу. У звязку з цим своєчасними є дослідження, що спрямовані на удосконалення конструктивних параметрів гіркових горловин і створення математичних моделей визначення раціональних варіантів механізації СГ, що кваліфікує тему дисертації як актуальну і спрямовану на вирішення важливої наукової задачі. Вперше запропоновано теоретичні підходи щодо розробки нового класу структур гіркових горловин, які на відмінність від існуючих базуються на використанні малопотужних уповільнювачів на 3-х і більше гальмових позиціях спускної частини, що забезпечує плавність регулювання швидкості скочування відчепів, більшу точність реалізації заданих швидкостей виходу відчепів з гальмових позицій, високий ступінь використання сумарної наявної потужності гальмових засобів спускної частини і, як результат, підвищення рівня збереження виробничих і перевізних ресурсів. Для вибору ефективної структури гіркової горловини при заданих умовах експлуатації вперше розроблено: - математичну модель визначення раціонального варіанту розміщення гальмових засобів в межах спускної частини сортувальної гірки зі структурами горловин будь-якого класу, яка базується на математичному апараті нелінійного цілочисельного програмування для вирішення оптимізаційних комбінаторних задач і на відмінність від існуючих спирається на результати моделювання скочування розрахункових бігунів, що дозволяє визначати реальну потрібну потужність гальмових позицій в заданих умовах експлуатації сортувальної гірки;Варіанти СГГ, що запропоновано у дисертації, розрізняються числом ГП і числом вагонних уповільнювачів в межах кожної з ГП спускної частини. У першій структурі передбачено укладання пяти ГП з відповідним числом вагонних уповільнювачів 2, 1, 1, 1, 1, у другій - чотирьох ГП з двома вагонними уповільнювачами на кожній з ГП і у третій - трьох ГП з відповідним числом вагонних уповільнювачів 3, 2, 3. Необхідність застосування одного з режимів 2-6 виникає у випадку, коли використання першого режиму не забезпечує достатні інтервали на окремих розділових елементах або допустиму швидкість входу ДХБ(ХБ) на вагонні уповільнювачі; Оскільки типові і запропоновані СГГ розрізняються числом розрахункових дільниць по маршруту скочування відчепів, метод комплексного розрахунку висоти та поздовжнього профілю спускної частини СГ, що рекомендований Правилами і нормами проектування сортувальних пристроїв, не може бути використаний для розрахунку конструктивних параметрів СГ зі СГГ нового класу. (2) де , - максимально можливе число вагонних уповільнювачів, що може бути укладено на m-й ГП і ПГП; - енергетична висота ДХБ(ХБ), що гаситься на j-му технологічному елементі, КДЖ/КН; - номери відповідно першого і останнього технологічних елементів m-ї ГП; - величина гальмування ДХБ(ХБ) на ПГП, КДЖ/КН; , - номінальна потужність вагонних уповільнювачів m-ї ГП і ПГП, КДЖ/КН; , - розрахунковий інтервал між вагонами, що скочуються у розрахунковому сполученні ДПБ(ПБ)-ДХБ(ХБ), відповідно на стрілках і вагонних уповільнювачах, с; - максимально можливий інтервал на ВГ, с; , - розрахунковий інтервал між вагонами, що скочуються у розрахунковому сполученні ДХБ(ХБ)-ДПБ(ПБ), відповідно на стрілках і вагонних уповільнювачах, с; - розрахунковий інтервал між вагонами, що скочуються у розрахунковому сполученні ДХБ(ХБ)-ДПБ(ПБ), на останній розділовій стрілці, с; - швидкість входу ДХБ(ХБ) на ГП спускної частини, м/с; - максимальна швидкість входу вагонів на вагонні уповільнювачі ГП спускної частини, м/с; - швидкість входу ДХБ(ХБ) на ПГП, м/с; - максимальна швидкість входу вагонів на ПГП, м/с; - швидкість виходу ДХБ(ХБ) з ПГП, м/с; - допустима швидкість виходу вагонів з ПГП, м/с.Встановлено також, що діючою інструкцією не передбачено комплексного підходу щодо вибору конструктивних параметрів гіркових горловин, а саме недостатньо враховуються показники надійності їх структур і вплив метеорологічних умов. Серед запропонованих горловин найкращий показник використання ресурсів (вагонних уповільнювачів) забезпечує горловина 2 (у 67% випадків на ГВП і у 50% випадків на ГСП). Аналіз результатів розрахунку конструктивних параметрів СГ з СГГ нового класу довів, що кожна з запропонованих структур з вагонними уповільнювачами заданого типу може бути використаною при окремих комбінаціях швидкості та напрямку зустрічного вітру на ГСП і ГВП, а саме перша СГГ з вагонними уповільнювачами ВНУ-2 - у 84,1% випадків вказаних комбінацій, з вагонними уповільню