Главная Обратная связь Дисциплины:
Архитектура (936)
|
Способы выполнения и нормирование маневровой работы
Рассмотренные диаграммы основных видов полурейсов (см. рис. 5.2) показывают, что каждый полурейс имеет строго определенную последовательность режимов движения и управления маневрового локомотива. Для автоматизации управления маневровой работой в маневровом районе необходимы информация об уклонах и радиусах путей, в реальном масштабе времени сведения о свободности (занятости) каждого участка пути, о вагонах, с которыми необходимо выполнять маневры, план их детального выполнения. В прошлом на вытяжных путях полностью выполнялись массовые работы по формированию и расформированию поездов. С созданием горочных сортировочных станций с вытяжных путей этих станций снята работа по расформированию поездов. Однако и сейчас большой объем маневров выполняется на вытяжных путях не только по окончанию формирования поездов, подборке групп вагонов в сборных, передаточных поездах и подаче на грузовые фронты станций, но и во многих районах, на грузовых, участковых станциях и по расформированию поездов. Исходя из принципа параллельности и поточности технологических операций на сортировочных горках и вытяжных путях происходит совмещение расформирования с формированием поездов. При расформировании (на сортировочной горке - при роспуске) отцепы расформировываемого поезда распределяются по сортировочным путям в соответствии с их назначением по плану формирования и образуют состав нового поезда. Поэтому при формировании поезда могут возникнуть маневровые передвижения, связанные с расстановкой вагонов в составе в соответствии с ПТЭ. На рис. 5.3 приведена технологическая схема расформирования состава на вытяжном пути по назначениям плана формирования и накопления новых составов на путях СП. Первоначально в составе находилось групп вагонов, каждая из которых имела свое назначение. При этом следует различать число групп вагонов и число отцепов при расформировании . Если группа одного -го назначения состоит из одного вагона, отцеп и группа совпадают, а если группа состоит из нескольких вагонов, то группа в составе может оказаться в одном месте и тогда отцеп и группа тоже совпадут, или в разных местах состава и тогда одна группа образует несколько отцепов. Поэтому для состава в целом выполняется условие , т. е. как правило, число отцепов больше числа групп. При заадресовке грузов получателям можно укрупнять группы вагонов, сокращая число отцепов и приближая его к числу групп. За счет этого сокращается объем маневровой работы при расформировании составов (опыт Дебальцевского отделения Донецкой дороги).
Рисунок 5.3 - Технологическая схема расформирования состава на вытяжном пути при его делении на три части Кроме совмещения процессов расформирования с формированием происходит также совмещение формирования состава с накоплением или накопления с формированием. Поэтому, когда речь идет о формировании участковых, сквозных поездов, имеется в виду лишь операция окончания формирования, в процессе которой выполняется соединение состава, выполняются требования ПТЭ и правила формирования поездов. Иногда осуществляется двустороннее расформирование состава, когда одна часть состава расформировывается с одной стороны сортировочного парка, а другая-с противоположной. Маневры на вытяжных путях выполняются двумя основными способами - осаживанием и толчками. Технологическая схема маневров осаживанием приведена на рис. 5.1. Этот способ выполнения маневров обеспечивает надежность и безопасность работы, строгую установку группы вагонов после каждого полурейса осаживания в необходимом месте пути, поскольку маневровый состав все время передвигается с локомотивом до полной его остановки после любого полурейса вытягивания или осаживания. Однако маневры осаживанием дают небольшую производительность работы и применяются в случаях, когда в маневровом составе есть вагоны с опасным грузом, а также в других случаях, когда нет возможности применять толчки или другие более производительные способы (неблагоприятный профиль пути, недостаточная видимость и т.д.). Способ выполнения маневров изолированными толчками показан на рис. 5.4. Для примера взят маневровый состав из семи отцепов, которые в процессе сортировки должны быть расставлены соответственно на 6-й, 3, 4, 3, 5, 6 и 4-й пути. Маневровый локомотив заезжает за составом, вытягивает его на вытяжной путь. Маневровый состав разгоняется до скорости , при этом в начале разгона, когда маневровый состав сжат, осуществляется расцепка вагонов - отцепляется группа вагонов, следующая на 6-й путь. После достижения скорости , происходит торможение маневрового состава, а отцепленная группа вагонов по инерции движется на 6-й путь по предварительно заготовленному маршруту. После остановки маневрового состава у разделительной стрелки маневровый состав оттягивают на вытяжной путь (полурейс ) для того, чтобы было достаточное расстояние для разгона, второго толчка и в последующем для остановки маневрового состава у разделительной стрелки. Остановка у разделительной стрелки не является обязательной: в процессе торможения возможно движение и по маршруту вслед за впереди движущимся по инерции отцепом. Поскольку с каждым толчком маневровый состав уменьшается, полурейсы оттягивания , , также, как и толчков , , ..., после каждого отцепа, как правило, сокращаются. Однако, если путь следования отцепа большой, полурейс оттягивания делается с тем расчетом, чтобы было достаточно расстояния для разгона и набора достаточной скорости толчка. Скорости толчков неодинаковы, и скорость последующего толчка может быть больше скорости предыдущего. Рисунок 5.4 - Выполнение маневров одногруппными изолированными толчками На рис. 5.5 приведена диаграмма выполнения маневров изолированными толчками для случая, когда скорость каждого последующего толчка меньше, чем скорость предыдущего, учитывая, что расстояние следования последующих отцепов сокращается в связи с заполнением сортировочных путей вагонами в процессе расформирования; Как видно из диаграммы, каждый полурейс толчка отделен oт последующего и предыдущего полурейсов и оттягивания (толчки как бы «изолированы» друг от друга). Термин «маневры изолированными толчками» является условным.
Рисунок 5.5 – Диаграмма выполнения маневров одногруппными изолированными толчками Важное значение имеет правильное определение скорости толчка. Эта скорость зависит от суммарных сил сопротивления движению отцепа (силы трения на расстоянии следования отцепа, сопротивления от кривых, ударов при прохождении стрелок, сопротивления воздушной среды, встречного ветра и т. д.) и ходовых характеристик самого отцепа. Скорость толчка должна быть такой, чтобы в конце следования отцепа не было превышения допустимой скорости соударения со стоящими на пути вагонами (5 км/ч) и не было больших промежутков («окон») между вагонами. Скорость толчка может быть определена из уравнения суммарных сил сопротивления движению на пути следования отцепа W и его кинетической энергии, зависящей от массы отцепа и квадрата скорости толчка. Сумма сил сопротивления (5.8) где -масса отцепа, т; -расстояние следования отцепа, по инерции от момента его отрыва от состава, м; w- суммарное удельное сопротивление движению с учетом основного удельного сопротивления и всех дополнительных факторов (уклоны, кривые стрелки, воздушная среда и др.), кгс/т. Кинетическая энергия отцепа . (5.9) Приравняв формулы (5.8) и (5.9), получим уравнение, из которого необходимая скорость толчка, м/с: , или в км/ч: .
Так, например, при = 250 м и кгс/т 12 км/ч. В связи с многообразием влияющих факторов эта скорость изменяется в значительном диапазоне. Для исключения повреждений вагонов в случаях превышения скоростей соударения сортировочные пути должны быть оборудованы стационарными и мобильными средствами торможения вагонов. Расчет скорости толчков в различных условиях маневровой работы необходим для обучения маневровых бригад конкретным приемам и способам выполнения маневровой работы, проектирования тормозных средств и их размещения на путях. Эти расчеты необходимы также при разработке систем механизации и автоматизации маневров. На железных дорогах накоплен опыт выполнения маневров на вытяжных путях более производительными способами: серийными одногруппными толчками и серийными многогруппными толчками. Диаграмма маневров серийными одногруппными толчками приведена на рис. 5.6. При этом способе оттягивание маневрового состава назад, на вытяжной путь осуществляется не после, каждого толчка, а после двух-четырех толчков, т.е. после серии толчков. Для сортировки вагонов серийными толчками маневровый состав подается на вытяжной путь за разделительную стрелку на расстояние 150-200 м. После остановки и отцепки первого отцепа в момент начала движения, состав разгоняется до скорости необходимой для прохождения отцепом расстояния . Затем скорость замедляется до 4-5 км/ч, и в начале следующего разгона отцепляется второй отцеп. Состав разгоняют до скорости , а затем тормозят до скорости 4-5 км/ч. Первый и затем второй отцеп уходят на пути сортировочного парка. Так, без оттягивания назад, в сортировочный парк направляется серия отцепов. После оттягивания вновь повторяется технология работы, аналогичная первой серии. Рис. 5.6. Диаграмма маневров серийными одногруппными толчками Для организации технологии работы по расформированию составов способом серийных толчков необходима слаженная работа маневровой бригады, эффективная передача сигналов от составителя машинисту (по радио или визуально) и оператору по приготовлению маршрутов или стрелочникам, если стрелки переводятся вручную. Кроме того, необходима эффективная организация вытормаживания идущих друг за другом отцепов одной серии для обеспечения соударения с допустимыми скоростями и недопущения остановки на стрелочной зоне или с большими «окнами». Такую организациюнеобходимо применять при специальном профиле вытяжного пути и стрелочной зоны, современных средствах управления маневрами и оборудовании сортировочных путей малогабаритными замедлителями (электромагнитными, гидравлическими, пружинными, пневматическими), вагоноосаживателями, ускорителями, ускорителями-замедлителями. При автоматизации этого процесса пути оборудуются датчиками скорости, массы, устройствами контроля заполнения путей, информация от которых поступает в ЭВМ. В памяти машины также должны храниться данные о сопротивлении движению по всем маршрутам с дифференциацией по длинам рейсов. Способ выполнения сортировки серийными многогруппными толчками успешно применил в послевоенный период составитель станции Львов-Главный И. О. Карашкевич. Учитывая, что у разных отцепов при одной и той же скорости толчка разные ходовые свойства, И.О. Карашкевич отцеплял не один отцеп, а два-три. Таким образом, каждая серия состояла из многогруппных толчков. Применять этот способ сложно и не всегда безопасно, поскольку между отцепами не всегда обеспечивается интервал для перевода стрелок и в связи с этим возможен перевод стрелок под составом. В этом случае необходимо сооружать горку малой или средней мощности и оснащать ее необходимыми средствами автоматизации и механизации. Маневровая работа, способы ее выполнения, организация и управление определяются технологическим процессом станции и другими нормативными документами, имеющими юридическую силу. Существуют два способа определения затрат времени на выполнение маневровых операций: тяговые расчеты и хронометражные наблюдения с последующей математической обработкой полученных статистических материалов. Рассмотренный ранеe метод тяговых расчетов имеет важное значение для понимания сущности взаимосвязи времени выполнения маневровых передвижений и удельных значений силы тяги маневровых локомотивов и сил сопротивления, однако на практике он применяется лишь в экспериментальных условиях. Массовое применение он не получает в связи с тем, что маневры выполняются в режиме относительно небольших скоростей, когда взаимосвязь силы тяги локомотива и скорости движения носят недостаточно устойчивый характер. Основным методом нормирования времени выполнения маневровой работы является метод хронометражных наблюдений. Результаты хронометражных наблюдений в последующем выражаются эмпирическими зависимостями, параметры которых носят статистический расчетный характер, поэтому этот метод иногда называют методом расчетных параметров. Типовые нормы времени на маневровые работы разрабатываются нормативно-исследовательскими станциями, управлениями перевозок МПС или железных дорог. Число хронометражных наблюдений устанавливается на основе теоремы больших чисел П. Л. Чебышева с учетом заданной точности и коэффициента вариации хронометражных наблюдений. При выполнении наблюдений за первичную единицу маневровой работы принимается полурейс. Хронометражные данные о времени полурейса замеряют в зависимости от числа вагонов в маневровом составе т или массы маневрового состава Q для градаций длин полурейсов до 50 м, 51-70, 71-100, 101-140, 141-200 м и т.д. На рис. 5.7 приведено поле точек времени полурейса длиной 2001- 2200 м для различного числа вагонов в маневровом составе. Анализ этого поля точек показывает, что время полурейса ,мин, во взаимосвязи с числом вагонов может быть выражено линейной зависимостью
или (5.10) где - параметры, показывающие время холостого полурейса, когда т = 0, = 0; - параметры, определяющие часть времени, приходящегося на один вагон или одну тонну массы маневрового состава. Поскольку длина полурейса разбита на градации, в пределах которых время полурейса существенно не изменяется, его значение для каждой из таких градаций выражается однофакторной статистической моделью линейного типа (см. рисунок 5.7). Для этой совокупности данных а = 3,6 мин (время холостого полурейса), b = (5,0 - 3,6)/23 = 0,06 мин. Если маневровый состав будет состоять из 40 вагонов, то время его полурейса в среднем составит 3,6 +0,06∙40 = 6 мин. В связи с тем что хронометражные наблюдения легче выполнять в зависимости от числа вагонов в маневровом составе, на практике для полурейсов надвига составов на сортировочную горку, перестановки составов применяют формулу (5.10). Для расчета усредненных параметров а и b используют метод наименьших квадратов путем решения системы уравнений. В литературе обозначения , а, свидетельствующие о том, что приведенные значения являются среднестатистическими, опускают. На практике студенты могут построить двухфакторную модель времени полурейса на основе хронометражных наблюдений: . В этом случае длина полурейса и величина маневрового состава являются факторами, определяющими время полурейса, и нет необходимости разбивать длину полурейса на различные градации. При нормировании времени расформирования составов на вытяжных путях методом осаживания определяют не только общее время расформирования состава, состоящего из т вагонов, но и число частей деления состава , при котором это время будет минимальным. Таким образом, одновременно с нормированием суммарного времени выполнения всех видов полурейсов в процессе расформирования решается задача исследования функции на минимум: . Рассмотрим методику решения этой задачи. При расформировании состава осаживанием выполняют следующие полурейсы: холостые (заезды локомотива за частями состава), выставочные (перестановка частей состава на вытяжной путь), сортировочные (осаживания состава на пути сортировочного парка), а также полурейсы обратного вытягивания на расформированной части состава на вытяжной путь. Число холостых полурейсов равно числу частей X, на которые разделен состав, а общая их продолжительность, мин: где ах-параметр холостого полурейса. Число выставочных полурейсов также равно числу частей X, на которые делят состав из m вагонов, а среднее число вагонов в каждой части т/х. Общее время выставочных полурейсов при маневровых параметрах и ,мин: Число сортировочных полурейсов равно числу первичных групп (отцепов) в составе g. Так как в каждой расформируемой части первое осаживание осуществляют в среднем с т/Х вагонами и последнее с т/g вагонами (одним отцепом), средний маневровый состав при сортировочных полурейсах, вагоны: . Продолжительность всех сортировочных полурейсов, выполняемых методом осаживания при параметрах полурейсов сортировки ас и bс, составит, мин: . Число полурейсов вытягивания маневрового состава из парка обратно на вытяжной путь при расформировании каждой его части на единицу меньше числа отцепов в ней, так как после последнего полурейса осаживания вытягивание локомотива без вагонов не производится, а сразу начинается заезд за новой частью состава. Тогда число вытягиваний на весь расформировываемый состав будет . Так как первое вытягивание совершают с вагонами, а последнее с вагонами, средний маневровый состав, вагоны, будет: . Отсюда продолжительность всех полурейсов вытягивания, мин: . Суммарное время выполнения всех полурейсов при сортировке состава, мин, методом осаживания определим: , или после преобразования (5.11) Число частей деления состава может изменяться в пределах ,т. е. на вытяжной путь можно подавать состав полностью (если позволяет длина вытяжного пути), и тогда X = 1, или заезжать за каждым отцепом в отдельности и тогда X =g'. Для практических целей необходимо такое значение , при котором время расформирования будет минимальным. Если допустить, что выражение (4.11), приведенное к виду , дифференцируемо, т. е. функция непрерывна, то . Вторая производная является положительной и составляет . Число частей Xt, при котором .
На рис. 5.8 приведены графики функции . Наименьшее время расформирования достигается уже при делении состава на две-три части, и это положение используется в практической работе. Если маневры по расформированию состава на вытяжном пути выполняются методом изолированных толчков, методика исследования функции на минимум в зависимости от числа частей деления состава X является аналогичной предыдущей задаче, когда маневры выполнялись осаживанием. Полурейсы оттягивания переформированных частей состава в этом случае будут определяться параметрами и ,а полурейсы осаживания необходимо заменить полурейсами толчков, причем параметры этих полурейсов следует разделить на и (на расстоянии разгона) и и (в момент времени толчка). При выполнении маневров одногруппными изолированными толчками сведения о числе полурейсов каждого вида, средней величине маневрового состава и средней продолжительности полурейсов сведены в табл. 5.1 По данным таблицы 5.1 общее время расформирования состава, мин, изолированными толчками Исследовав эту функцию на минимум, оптимальное число частей деления состава Таблица 5.1. Расчет времени полурейсов маневровой работы
При определении параметров или должна выполняться корреляция времени расформирования в зависимости от скорости толчка, причем эти параметры определяются в секунду на 1 км/ч скорости толчка. Организация хронометражных наблюдений является весьма сложной и выполняют их лишь в специальных целях. Оптимальное число частей деления состава при маневрах способом изолированных толчков составляет три-четыре части. Типовые нормы времени на маневровые работы, выполняемые на железнодорожном транспорте, установлены на основе обобщения хронометражных наблюдений в зависимости от числа групп вагонов в составе и его величины m при различных уклонах вытяжного пути. Технология совмещения операций по расформированию-формированию составов с вытяжных путей предусматривает расстановку отцепов на сортировочных путях в соответствии с планом формирования таким образом, чтобы при составлении нового поезда избежать или сократить до минимума перестановку вагонов. Норма времени на выполнение маневровой работы по расформированию-формированию составов с вытяжных путей установлена в зависимости от способа маневров (осаживанием или толчками), используемых маневровых средств и приведенного уклона пути следования отцепов по вытяжному пути и стрелочной зоне, и определяется по формуле , где А, Б-нормативные параметры, значения которых даны в табл. 5.2. В них учтены затраты времени на заезд локомотива под состав, вытягивание состава(части его) на вытяжной путь, толчки для сортировки вагонов и оттягивания аневрового состава после ряда толчков.
Таблица 5.2 Значение параметров А и Б при расформировании составов с вытяжных путей, мин
* - Числитель- значение параметра при расформировании – формировании составов рейсами осаживания, знаменатель – толчками.
При определении приведенного уклона учитывается та часть вытяжного пути, на которой свободно движутся отцепы после толчка. Средняя длина этой части определяется по результатам наблюдений за сортировкой не менее 50 отцепов. При каждом толчке фиксируется расстояние от первой разделительной стрелки парка до места отрыва отцепа от состава. Объем и содержание маневровой работы по окончанию формирования составов определяются, как характером перерабатываемого ваго-нопотока, так и условиями накопления вагонов на сортировочных путях. Если путь накопления специализирован для одного назначения групп вагонов, операции, связанные с окончанием формирования состава или части его (устранение несовпадения продольных осей автосцепки, постановка вагонов прикрытия), выполняются только в случае, если они не были совмещены с расформированием-формированием. Если путь специализирован для накопления двух и более назначений групп вагонов, для окончания формирования состава вагоны образовавшихся групп (групп формирования) сортируют по свободным путям или концам путей парка для подборки по поездным группам, которые затем собирают на один путь в порядке, установленном планом формирования и ПТЭ. Норма времени на окончание формирования одногруппного состава, мин, при накоплении вагонов на одном пути определяется по формуле где Ттэ- технологическое время на выполнение операций, связанных с расстановкой вагонов по ПТЭ: устранение несовпадения продольных осей автосцепки у смежных вагонов при разнице высот более чем 100 мм и постановке вагонов прикрытия, мин; (5.12) В, Е-нормативные параметры, значения которых зависят от среднего числа операций р0 (расцепок вагонов, подлежащих формированию в местах несовпадения продольных осей автосцепки и постановки вагонов прикрытия). Значения этих параметров даны в табл. 5.3. Число операций определяется по наблюдениям за 30 составами; nф- среднее число вагонов, включаемых в формируемый состав в соответствии с установленной весовой нормой или длиной состава, Тподт- технологическое время на подтягивание вагонов со стороны вытяжных путей для ликвидации «окон» на путях сортировочного парка, мин; ; параметр 0,08 выражает затраты локомоти-во-минут на подтягивание одного вагона, включаемого в сформированный состав, и определяется делением общих затрат времени на подтягивание вагонов в течение трех суток на число вагонов в сформированных составах. Норма времени на окончание формирования одногруппного или двухгрутшного состава, мин, с использованием двух путей для накопления
Таблица 5.3. Значения параметров для определения технологического времени на расстановку вагонов в составе по ПТЭ, мин
Примечание. По этой таблице определяют также нормы времени на окончание формирования вывозного (сборного) поезда с работой на промежуточных станциях, а также на подборку вагонов для подачи их к погрузочно-выгрузочным фронтам. вагонов (головная группа накапливается на одном пути, хвостовая-на другом) определяется по табл. 5.3 и формуле Время расстановки вагонов по ПТЭ для части состава, которая размещается на том же пути накопления, нормируется по формуле (5.12). Время расстановки вагонов по ПТЭ, для части состава, которая переставляется на другой путь (путь сборки), нормируется по формуле где Ж, И-нормативные параметры, значения которых зависят от числа операций расцепки вагонов р0 и затрат времени на перестановку хвостовой части состава на путь сборки (см. табл. 5.3). Для окончания формирования многогруппного состава из вагонов, накопленных на одном пути, осуществляется сортировка вагонов для подборки в соответствии с планом формирования и требованиями ПТЭ, а также сборка. Норма времени на окончание формирования, ч, определяется: где Тс-время сортировки вагонов, ч; ; пс-среднесуточное число сортируемых вагонов, приходящееся на один состав; Тс6 - время сборки вагонов, мин. Число сортируемых вагонов принимается равным среднему составу, т. е. . Число формируемых групп определяется по данным фактического расположения вагонов на пути накопления перед началом формирования состава с учетом числа операций, необходимых для расстановки вагонов в составе в соответствии с требованиями ПТЭ. Для этого используется натурный лист поступления вагонов на путь накопления по данным десяти сформированных составов. Норма времени на сборку вагонов, ч: где -число путей, с которых переставлялись вагоны; псб-число вагонов, переставляемых на путь сборки формируемого состава; ; -среднее число групп в одном составе. Технологическое время на перестановку состава (групп вагонов) из парка в парк (с пути на путь), ч, нормируется по формуле где Апер ,Впер - нормативные параметры, значения которых рассчитывают суммированием отдельных нормативов времени а и b (табл. 5.4), соответствующих длине полурейсов, выполняемых при перестановке; - среднее число вагонов в переставляемом составе. Таким образом, практика нормирования маневровой работы и ее теоретические основы широко используют методы корреляционного анализа, статистических и хрот нометражных наблюдений.
Таблица 5.4. Нормативы времени на полурейсы заездов и перестановок составов и групп вагонов, мин
Примечания. 1. Числитель - тормоза в составе включены, знаменатель-тормоза не включены. 2. Время на полурейсы более 3000 м определяется по допустимой скорости. 3. При ограничении скорости движения норматив времени определяется по установленной скорости. 4. Если полурейс выполняется локомотивом с вагонами, время на перестановку вагонов определяется суммированием полурейса заезда (графа 2) и рабочего полурейса (графа 3).
|