Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Железнодорожный узел с горочной сортировочной станцией

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

Кафедра «СУГР»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: “Железнодорожный узел с горочной

сортировочной станцией”

Проверил:

преподаватель

Рыкова Л.А.

Выполнил:

студент гр. Д/У 310

№зач.кн.10-Д/У-603

Брызгалова Д.А

Проверил:

к.т.н., доцент

Григорьев В.В.

Выполнил:

студент группы Д-316

Трухин А.В.

Екатеринбург

2013

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

Кафедра «СУГР»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

на тему: “ Железнодорожный узел с горочной

сортировочной станцией ”

Проверил:

преподаватель

Рыкова Л.А.

Выполнил:

студент гр. Д/У 310

№зач.кн.10-Д/У-603 Брызгалова Д.А

Проверил:

к.т.н., доцент

Григорьев В.В.

Выполнил:

студент группы Д-316

Трухин А.В.

Екатеринбург

2013

Содержание

		Введение 4
1		Анализ исходных данных 5
2		Проектирование сортировочной станции 7
	2.1	Выбор типа и схема сортировочной станции 9
	2.2	Расчет числа путей в парке приема 11
	2.3	Расчет числа путей в парке отправления и транзитных парков 13
	2.4	Проектирование парков и горловин



3		Проектирование сортировочной горки
	3.1	План головы сортировочного парка 17
	3.2	Расчет конструктивной высоты горки и проектирование продольного профиля горки 18
	3.3	Определение расчетной высоты горки 21
	3.4	Расчет потребной мощности тормозных средств горки 22
	3.5	Проверка динамичности продольного профиля спускной части горки графоаналитическим методом 24
4		Проектирование железнодорожного узла
	4.1	Разработка вариантов железнодорожного узла 29
	4.2	Проектирование специализированных станций в узле
	4.2.1	Выбор типа и схемы пассажирской станции 33
	4.2.2	Выбор типа и схемы пассажирской – технической станции 34
	4.2.3	Выбор типа и схемы грузовой станции 39
		4.3 Выбор оптимального варианта схемы железнодорожного узла
5		Масштабный план сортировочной станции 43
		Заключение 44
		Список используемой литературы 45

Введение

Сортировочные станции предназначены для массовой переработки вагонов и формирования поездов в соответствии с общесетевым планом формирования поездов. На сортировочных станциях формируют сквозные, участковые, сборные, участково-сборные поезда, а также вывозные и передаточные поезда до ближайших грузовых станций узла и заводских станций.
Сортировочные станции располагаются в районах массовой погрузки и выгрузки грузов (на выходах из добывающих бассейнов, на подходах к крупным промышленным центрам, вблизи крупных морских и речных портов), а также в железнодорожных узлах, где происходит значительная корреспонденция вагонопотоков между сходящимися линиями и переформировывается большое число поездов.
Сортировочные станции размещены на сети железных дорог неравномерно. Это объясняется тем, что в зависимости от сложившегося размещения промышленных центров и крупных городов железные дороги в разных районах различаются по густоте сети, характеру и размерам вагонопотоков

Для повышения экономической эффективности эксплуатационной работы железных дорог большое значение имеет развитие и оснащение сортировочных станции.

Целью данного курсового проекта является проектирование сортировочной станции: выбор типа и схемы станции, расчет числа путей в парках и разработка их горловин; проектирование сортировочной горки, а именно расчет ее высоты, тормозных средств, разработка продольного профиля ее спускной части и проверка его динамичности.

Итогом курсового проекта является выбор схемы железнодорожного узла с проектированием в нем сортировочной и ряда специализированных станций.

Анализ исходных данных

Сортировочная станция Д является узловой, так как она расположена на пересечении двух направлений «А – Б» и «В - Г». Нам изначально известно, что перегон «А – Б» является двухпутным. Также известно, что грузовой локомотив имеет серию ТЭ 121; средство СЦБ – автоблокировка.

Схема подходов к станции Д показана на рисунке 1.1

Суточные размеры грузового движения, как с переработкой, так и без переработки указанных в таблицах 1.1 и 1.2

Таблица 1.1

Суточные размеры грузового движения без переработки

С направления	на А	на Б	на В	на Г	Итог
А		10	1	2	13
Б	16		4	1	21
В	1	2		2	5
Г	3	1	4		8
Итого	20	13	9	5

Таблица 1.2

Суточные размеры грузового движения с переработкой

С направления	на А	на Б	на В	на Г	Итого
А		37	2	4	43
Б	18		1	1	20
В	2	3		4	9
Г	3	1	2		6
Итого	23	41	5	9

Перегоны А-Д и Б-Д двухпутные.

Определим какими будут перегоны с направлений В и Г

- сумма грузовых поездов, прибивших с направление В и Г

Для В 14+1,5*840

26 поездов в сутки

Для Г 14+1,5*7

24,5поездов в сутки

Следовательно, перегоны с направлений В и Г будут однопутными.

Пассажирское движение обрисуем таблицей 1.3

Таблица 1.3

Суточные размеры пассажирского движения

Снаправления	на А	на Б	на В	на Г	на Д	Итого
А		7	0	1	7/14	29
Б	7		1	0	5/12	25
В	0	1		2	1/4	8
Г	1	0	2		1/3	7
Д	7/14	5/12	1/4	1/3		47
Итого	29	25	8	7	47	116

Исходя из условий работы узла, можно сделать вывод о том, что в него должны входить следующие станции:

- сортировочная – для формирования-расформирования поездов, а также пропуска транзитных без переработки;

- пассажирская – для обслуживания пассажиров и пассажирского движения;

- пассажирская техническая – для подготовки составов пассажирских поездов в рейс и их ремонт;

- грузовая – для выполнения местной работы в узле.

Рисунок 1.2. Диаграмма разложения поездопотоков по направлениям.

2.Проектирование сортировочной станции

Сортировочные станции предназначены для массовой переработки вагонов и формирования поездов в соответствии с общественным планов формирования поездов. На сортировочных станциях формируют сквозные, участковые, сборные и участково- сборные поезда, а также вывозные и передаточные поезда до ближайших грузовых станций узла и заводских станций.

На сортировочных станциях выполняют также операции с транзитными грузовыми поездами, ремонт вагонов, экипировку локомотивов, снабжение водой поездов с живностью, экипировку рефрижераторного подвижного состава, сортировку транзитных мелких отправок.

Сортировочные станции являются главными опорными пунктами по организации вагонопотоков на сети железных дорого. От успешной работы сортировочных станций зависит выполнение плана перевозок, а также важнейших показателей по грузовому движению.

Для выполнения сортировочной работы на этих станциях имеются горки большой, средней или малой мощности с соответствующим оборудованием, сортировочные парки, вытяжные пути. Станции имеют, как правило, отдельные парки приема поступающих в переработку и отправления сформированных поездов, а также отдельные парки или пути для транзитных поездов.

Основные признаки классификации сортировочных станций:

1.По значению в эксплуатационной работе:

а) Основные ( опорные, сетевые) – это станции сетевого значения исходное назначения которых формировать дальние технические маршруты в соответствии с планом формирования, но они имеют дело и со всеми другими категориями вагонопотоков.

б)Районные сортировочные станции – они, как правило, имеют дело с вагонопотоками, которые зарождаются и погашаются между соседними техническими станциями. Для них доля дальних технических маршрутов невелика и может вообще отсутствовать.

в) Вспомогательные сортировочные станции – это вспомогательные сортировочные станции в узле. Их задача – «забирать» на себя угловой вагонопоток, вследствие чего они и получили такое название.

2.По количеству сортировочных систем:

а) Односторонние сортировочные станции (ОСС) – с одной сортировочной системой.

б) Двухсторонние сортировочные станции (ДСС) – соответственно с двумя сортировочными системами.

3.По числу специализированных парков:

а) Двухпарковые станции

б) Трехпарковые станции

в) Четырехпарковые станции

4.По взаимному размещению парков:

а) С поперечным расположением парков

б) с продольным расположением парков

в) С комбинированным расположением парков

5. По типу сортировочных устройств:

а) Горочный вид

б) Безгорочный вид ( следует отметить, что к безгорочному типу относят также сортировочные станции на сплошном уклоне)

6. По наличию вспомогательных технологических линий:

а) Традиционные схемы ( без технологических линий)

б) Станции со вспомогательными сортировочными устройствами для формирования многогрупных составов

в) Станции с технологической линией для работы с транзитом с частичной переработкой.

Сортировочные станции располагаются в районах массовой погрузки и выгрузки грузов ( на выходах из добывающих бассейнов, на подходах к крупным промышленным центрам, вблизи крупных морских и речных портов), а также в железнодорожных узлах, где происходит значительная корреспонденция вагонопотоков между сходящимися линиями и переформировывается большое число поездов.

Сортировочные станции размещены на сети железных дорог неравномерно. Это объясняется тем, что в зависимости от сложившегося размещения промышленных центров и крупных городов железные дороги в разных районах различаются по густоте сети, характеру и размерам вагонопотоков.

2.1Выбор типа и схемы сортировочной станции

Сортировочная станция на первую очередь строительства проектируется односторонней с последовательным расположением парков.
Объемы переработки на расчетный период определяются по формуле:

, ваг (2.1)

где n_РФ – количество поездов, поступающих в расформирование за сутки;
m_С – среднее количество вагонов в составе поезда.
, ваг

Так как к проектированию принимаем одностороннюю сортировочную станцию с последующим расположением парков.

Общее количество поездов в расформирование складывается из числа поездов с нечетного и четного направлений:

, (2.2)

где - количество поездов в расформирование с нечетного направления;

- количество поездов в расформирование с четного направления.

поездов

26 поездов с нечетного направления, 52 - с четного.

При этом, если , то четное направление будет преимущественным, а нечетное непреимущественным.

5226, следовательно, в курсовом проекте преимущественным направлением будет четное, а непреимущественным – нечетное.

Тогда соотношение перерабатываемых поездопотоков будет выглядеть таким образом:

(2.3)

Далее определяется необходимость полукольцевого ввода главного пути НПН в парк прибытия. Если > 0,8 и > 4000 ваг.в сутки, то проектируется полукольцевой ввод. В противном случае ввод главного пути этого направления осуществляется через предгорочную горловину ПП.

В курсовом проекте N=4524>4000, следовательно ввод главного пути с НПН будет производиться через предгорочную горловину парка приема.

При этом, если

>80 поездов в сутки, необходимо проектировать путепроводную развязку для пересечения в разных уровнях главных путей приема и отправления поездов неприемущественного направления. Здесь:

- число поездов своего формирования, отправляемых со станции в неприемущественном направлении;

- число транзитных поездов без переработки, отправляемых со станции в этом же направлении.

При меньших размерах движения допускается пересечение маршрутов приема и отправления этих поездов в одном уровне.

28+26+29=83>80

Следовательно, необходимо проектировать путепроводную развязку для пересечения в разных уровнях главных путей приема и отправления поездов непреимущественного направления.

Если Nрф > 5000 ваг.в сутки, то под горбом горки необходимо проектировать путепровод для уборки локомотивов от поездов НПН. Если Nрф колеблется в пределах от 4000 до 5000 вагонов в сутки, то проектируется шлюзовой участок между путями надвига для облегчения уборки локомотивов. При Nрф < 4000 вагонов в сутки шлюзовой участок не проектируется.

В данном курсовом проекте Nрф = 4524` вагонов в сутки и, следовательно, необходимо проектировать шлюзовой участок между путями надвигать для облегчения уборки локомотивов.

Следует также сказать несколько слов о размещении ЛХ. Локомотивное хозяйство располагается на новых станциях с левой стороны относительно направления сортировки. Существует три варианта размещения ЛХ относительно основных парков станции:

- параллельно парку П;

- параллельно парку С;

- между парками О и Тр не преимущественного направления.

Конкретный вариант размещения ЛХ выбирается с учетом заданных видов и объемов работ, местных условий, а также перспективы развития станции.

Для принятия решений по конструкции горловины и межпарковым связям определяется занятие расчетного горочного интервала (t_г), которое должно быть реализовано на станции для выполнения заданных объемов работы:

, мин (2.4)

где а_вр – коэффициент, учитывающий возможные перерывы в работе горки из-за враждебных пересечений маршрутов в горловинах (0,95);

μ_повт - коэффициент, учитывающий повторную переработку вагонов на горке при переполнении путей парка С (1,05)

Принципиальная схема проектируемой сортировочной станции приведена на рисунке 2.1.

2.2 Расчет числа путей в парке прибытия.

Общее число путей в парке рассчитывается по формуле:

                     m_общ = m_рд + m_доп ,      (2.5)

где m_общ – общее число путей в парке прибытия;
m_рд – число путей в парке, зависящее от размеров движения;
m_доп – число дополнительных путей.

                       m_доп = к – 1 + m_ход,       (2.6)

где к – число подходов к парку;
m_ход – число ходовых путей.

                     m_рд = t_зан^рф / I_ср.взв.^рф ,      (2.7)

где t_зан^рф – время занятия пути поездом, прибывшим в расформирование,

мин.;
I_ср.взв.^рф – средневзвешенный интервал прибытия поездов в парк, мин.

t_зан^рф = t_техн. + t_ож.рф., мин (2.8)

где t_техн. – продолжительность занятия пути без учета межоперационных

простоев сверх технологических норм, t_техн.= 30 мин.;
t_ож.рф. – простой состава в ожидании расформирования, мин.

t_ож.рф. = , мин (2.9)

где ρ_г. – уровень загрузки горки (0,8 - 0,85)
Для определения I_ср.взв.^{рф(парк.} в начале рассчитываем для каждого подхода средний интервал прибытия поездов в РФ:

           I_ср = 1440 / (*N_гр + *N_пасс),      (2.10)
где коэффициент неравномерности грузового движения, =1,15;
- коэффициент съема грузовых поездов пассажирскими, =1,5
N_гри N_пасс – размеры движения соответственно грузовых и
                                  пассажирских поездов.
Далее определим для каждого подхода расчетный общий интервал (I_р.общ.) по формуле:
               I_р.общ.= (I_ср + I_min) / 2 , мин    (2.11)
где I_min – минимальный межпоездной интервал на линии, I_min=10 мин.
Затем находим для каждого направления расчетный общий интервал (I_р.рф.) прибытия поездов в РФ:
                 I_р.рф. = I_р.общ. / ρ_рф, мин     (2.12)

где q_рф – доля поездов, прибывающих в РФ с каждого направления от общих
                     размеров грузового движения.

      ρ_рф = N_рф / N_гр ,       (2.13)
Потом определяем средневзвешенный интервал (I_ср.взв.^рф) прибытия поездов в РФ для каждого направления:
                                I_р.рф.(i)^{чет.(нечет.)}* I_{р.рф.(i+1)}^{чет.(нечет.)}
           I_ср.взв.^{рф.чет.(нечет.)} = ────────────────── ,                  (2.14)
                                                  I_р.рф.(i)^{чет.(нечет.)} + I_{р.рф.(i+1)}^{чет.(нечет.)}

Cредневзвешенный интервал прибытия поездов в РФ для парка определяется:
                 I_ср.взв.^{рф(неч.)} * I_ср.взв.^{рф(чет.)}
                I_ср.взв.^рф = ───────────────,               (2.15)
                      I_ср.взв.^рф(неч) + I_ср.взв.^{рф(чет.)}

Для удобства расчета порядок формул несколько изменится:

I_ср.А = 1440 / (1,1*56 + 1,5*29) = 13,7 мин

I_ср.Б = 1440 / (1,1*41 + 1,5*25) = 17,4 мин

I_ср.В = 1440 / (1,1*14 + 1,5*8) = 52,6 мин

I_ср.Г = 1440 / (1,1*14 + 1,5*7) = 55,6 мин
I_р.общ.А = (13,7+10) / 2 = 11,85 мин

I_р.общ.Б = (17,4+10) / 2 = 13,7 мин

I_{р.общ
В} = (52,6+10)/2=31,3 мин

I_р.общ.Г = (65,6+10)/2=32,8 мин
Р_рф.А = 43/56= 0,77

Р_рф.Б = 20/41= 0,5

Р_рф.В = 9/14= 0,64

Р_рф.Г = 6/14= 0,43
I_р.рф.А = 11,85 / 0,78 = 15,2 мин

I_р.рф.Б = 13,7 / 0,5 = 27,4 мин

I_р.рф.В = 31,3 / 0,64 = 48,9 мин

I_р.рф.Г = 32,8/ 0,43 = 76,3 мин
I_ср.взв.^рф.чет. =(15,2*48,9) / (15,2+48,9) = 11,6

I_ср.взв.^рф.неч. =(27,4*76,3) / (27,4+76,3) = 20,16 мин

I_ср.взв.^рф= (20,16*11,6) / (20,16+11,6) = 7,39 мин

m_доп = 3 – 1 + 2 = 4 пути

t_ож.рф. = 52-196*0,8(1-0,8)=20,64
t_зан^рф = 30 + 20,64 = 50,64 мин
m_n = 50,64 / 7,39 =6,8 путей
m_общ =7 + 4 = 11 путей.

Таким образом, в парке прибытия нами запроектировано 11 путей.

2.3. Расчет числа путей в парке отправления

Общее число путей в парке отправления определяется по формуле:

m = m_отпр.^неч. + m_отпр.^чет. + m_ход., (2.16)

где m_отпр.^неч., m_отпр.^чет – число путей для подготовки к отправлению поездов своего формирования соответственно нечетного и четного направлений;
m_ход – число ходовых путей, m_ход = 2.

Число путей нечетного или четного направлений определяется по формуле:

m_отпр^{неч.(чет.)} = t_зан.ф. / I_ввода^{неч.(чет.)},     (2.17)

где t_зан.ф.– продолжительность занятия пути поездом своего формирования, мин.;
I_ввода^{неч.(чет.)} – интервал ввода на пути отправления составов рассматриваемого направления, мин.
Для поездов своего формирования:

  t_зан.ф. = t_ф.тех. + t_{ож.отпр.}, мин     (2.18)

где t_ф.тех.– продолжительность занятия пути без учета простоев состава сверх технологических норм, t_ф.тех.=40 мин.;
t_{ож.отпр.}- дополнительный простой состава на пути в ожидании отправления, мин.

   t_{ож.отпр.} = 720 / N_гр., мин               (2.19)

где N_гр – количество отправляемых в соответствующем направлении поездов.

   I_ввода^{неч.(чет.)} = n_рф*t_г / n_ф^{неч(чет)} , мин    (2.20)

t_{ож.отпр.}^неч = 720 /68 = 10,59 мин

t_{ож.отпр.}^ч = 720/57= 12,63 мин

t_зан.ф^неч = 40 + 10,59= 50,59 мин
t_зан.ф^ч = 40 + 12,63= 52,63 мин

I^неч _вв= 78*11,88/50 = 18,53 мин

I^ч _вв= 78*11,88/28 = 33,09 мин

m_отпр.^нечет. = 50,59/18,53= 3пути

m_отпр.^чет. = 52,63/33,09 = 2 пути

Общее количество путей в парке отправления равно:
m = 3+ 2+ 2 = 7путей

Расчет путей в транзитных парках

Число путей в транзитных парках определяется для каждого направления отдельно (т.е. отдельно для парка Тр1 и Тр2) по формуле:

m_тр^{неч(чет)} = t_зан.тр. / I_{ср.взв.тр}^{неч(чет)}, (2.21)
Дальнейший расчет ведем аналогично пункту 2.2 за исключением того, что доля транзитных поездов будет рассчитываться по формуле,

Р_тр. = 1 – ρ_рф. (2.22)

а вместо в формуле 2.5 будет стоять , рассчитанное по формуле 2.19

Р_{тр
А} = 1- 0,77=0,23

Р_{тр
Б} = 1- 0,5=0,5

Р_{тр
В}= 1- 0,64=0,36

Р_{тр
Г} = 1- 0,43=0,57

I_р.тр.А = 13,7/ 0,33= 41,52 мин

I_р.тр.Б = 17,4 / 0,5 = 34,8 мин

I_р.тр.В = 52,6 / 0,36 = 146,11 мин

I_р.тр.Г = 55,6 / 0,57= 97,54 мин
I_ср.взв.^тр.неч. =(34,8*97,54) / (34,8+97,54) = 25,65мин

I_ср.взв.^тр.чет. =(41,52*146,11) / (41,52+146,11) = 32,33 мин
m_тр.^неч. = 50,59 / 25,65 = 1,97 2 пути

m_тр.^чет. = 52,63 / 32,33 = 1,63 2 пути

2.4 Проектирование горловин парков

При разработке конструкции горловин назначение каждого съезда и перевода должно быть обосновано и увязано с технологией работы станции. Горловины парков должны быть компактными и обеспечивать минимальное необходимое число параллельно выполняемых операций. Конструкция горловин парков приема вместе с парками ТР1 и ТР2 обеспечивает выполнения минимально необходимого числа параллельных операций, взаимозаменяемость путей, маневренность горловин.

Пути парка приема можно разбить на две группы П1 и П2, специализированные в четном и нечетном направлениях. Эти группы отделяются ходовыми путями для горочных локомотивов заканчивающимися локомотивным тупиком. В нем горочные локомотивы имеют кратковременную стоянку для перемены направления движения и последующего заезда под состав, готовые к расформированию.
Во входной горловине можно выполнить за счет секционирования несколько параллельных операций в зависимости от комбинаций передвижений:
- прием поездов по верхнему главному пути преимущественного направления на группу путей П2; прием поездов НПН через полукольцевой ввод на группу путей П1.

Рисунок 2.2 Схема приема на11 путей и предгорочной горловины.

Рисунок 2.3 Схема парка отправления и транзитных парков.

Проектирование сортировочной горки

Требование к рационально запроектированным горочным горловинам:

- должны обеспечивать наименьшее расстояния пробегов отцепов от вершины горки до последней разделительной стрелки;

- наименьшую сумму углов поворота по маршруту скатывания отцепов;

- число разделительных стрелок за второй тормозной позицией должно быть не менее трех.

Пути в обход горки примыкают стрелочными переводами марки 1/6 или перекрестными съездами перед пучком сортировочного парка, или перед двумя – четырьмя путями, или к началу крайнего пути.

Уменьшение длины горочной горловины и суммы углов поворота кривых достигается при укладке симметричных стрелочных переводов марки 1/6. Допускается применение двойных стрелочных переводов, значительно сокращающих горловину. Кривые допускается начинать непосредственно за горловиной. На спускной части горки кривые укладываются радиусом не менее 200 м., а вначале сортировочных путей 180 м.

Стрелочные переводы рекомендуется располагать на минимальном расстоянии друг от друга, но с обеспечением необходимой длины изолированных участков.

План горочной горловины сортировочного парка

Проектирование плана путевого хозяйства должно производиться с учетом мощности горки и структуры вагонопотока, перспективы развития, обеспечения использования прогрессивной техники и технологии, безопасного роспуска составов.

План горочной горловины должен обеспечивать:

- минимальную длину пробега отцепа от вершины до предельного столбика наиболее удаленного стрелочного перевода горловины сортировочного парка;

- одинаковое по возможности число стрелок и длину пробега отцепов;

- скорейшее разделение вагонопотока по назначениям плана формирования;

- возможность размещения тормозным позиций и установка устройств автоматизации.

3.2 Определение высоты горки и проектирование продольного профиля спускной части горки

Железнодорожный узел с горочной сортировочной станцией 📙 Курсовая → 🆔 78354