Зниження швидкості відчепів на початку сортувальних колій, оснащених системою розподіленого регулювання швидкості

30.03.2018 (8 месяцев назад)

Олексій Анатолійович Назаров, к. т. н., доцент каф. «Станції та вузли», Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. академіка В. Лазаряна

журнал «Вагонний парк» 7-8 (124-125) 2017

 

У статті розглянуто способи зниження швидкості скочування відчепів до безпеч­ного рівня на початку сортувальних колій, оснащених системою розподіленого регулювання швидкості. Оснащення сортувальної гірки системою розподіле­ного регулювання швидкості відчепів дозволить максимально виключити люд­ський фактор з процесу регулювання швидкості відчепів на спусковій частині сортувальної гірки.

Актуальним для залізничного транспорту України за­лишається питання впровадження інноваційних тех­нологій, які підвищують якість і зменшують вплив людського й інших факторів на процес розпуску составів на сортувальній гірці в цілому, та на процес накопичення вагонів на сортувальних коліях зокрема. На сортувальних гірках, оснащених системою розподіленого регулювання швидкості за допомогою точкових регуляторів швидкості вагонів забезпечують або інтервальне і прицільне регулю­вання швидкості відчепів, або лише прицільне регулюван­ня [1].

Використання точкових регуляторів швидкості вагонів у сортувальному парку теоретично дозволяє накопичувати

состави без вікон і без осаджувань маневровим локомоти­вом з боку гірки, забезпечує підхід відчепів до вагонів, які накопичуються на сортувальній колії, з безпечною швид­кістю [2, 3].

Є досвід використання точкових регуляторів швидкос- ті вагонів і на спускній частині гірки. Точкові регулятори швидкості вагонів на спускній частині гірки налаштовують на утримання максимально можливого рівня швидкості всіх відчепів у межах стрілочної зони. У залежності від кон­струкції сортувальної гірки та точкових регуляторів швидкості вагонів цей рівень коливається в межах 3–5 м/с. На сорту­вальних коліях точкові регулятори швидкості вагонів нала­штовують на швидкість спрацьовування від 1 до 1,4 м/с.

Технологію забезпечення якісного заповнення ваго­нами сортувальної колії з використанням точкових регу­ляторів швидкості вагонів можна розділити на два етапи, пов’язані з рішенням таких завдань:

1) знизити швидкість скочування відчепів до безпечного рівня швидкості підходу відчепів до вагонів на сортувальній колії;

2) підтримувати цей рівень швидкості упродовж усього шляху скочування відчепа до точки прицілювання.

Друге завдання вирішують за допомогою системи розподіленого регулювання швидкості відчепів. Систе­ма є низкою точкових регуляторів швидкості вагонів, роз­ташованих на сортувальній колії після паркової гальмової позиції. Щільність розташування точкових регуляторів швидкості вагонів на сортувальній колії та ухил сортуваль­ної колії визначаються через пошук раціонального співвід­ношення між цими величинами [4].

Як точкові регулятори швидкості вагонів використову­ються або точкові вагонні уповільнювачі, або точкові ва­гонні пришвидшувачі-уповільнювачі. Однак точкові при­скорювачі-уповільнювачі не працюють автономно, вони потребують живлення від зовнішнього джерела енергії, то­му більш поширене використання точкових вагонних упо­вільнювачів.

Перше завдання можна вирішувати різними способами:

1) за допомогою влаштування на початку сортувальних колій паркової гальмової позиції, обладнаної балковими вагонними уповільнювачами;

2) за допомогою точкових вагонних уповільнювачів, які налаштовані на контрольну швидкість спрацьовування, яка поступово падає до рівня безпечної, починаючи від гра­ничного стовпчика за останнім розділовим стрілочним пе­реводом до початку зони накопичення вагонів;

3) за допомогою протиухилу на початку сортувальних колій (природної гальмової позиції).

Дослідження доцільності використання кожного із трьох способів зниження швидкості вагонів на сортувальних коліях до безпечного рівня дозволило виявити переваги й недоліки кожного з них у порівнянні з традиційною тех­нологією з використанням стаціонарної паркової гальмо­вої позиції, обладнаної балковими вагонними уповільню­вачами.

Порівняно з сортувальними гірками, не оснащеними системою розподіленого регулювання швидкості, алго­ритм керування парковою гальмовою позицією значно спрощується, тому що всі відчепи можна випускати з галь­мової позиції з однаковою швидкістю. Якщо точність реалі­зації заданої швидкості виходу відчепів із паркової гальмів­ної позиції невисока, є можливість ліквідувати погрішність точковими регуляторами швидкості вагонів, розташовани­ми на сортувальній колії.

У результаті дослідження другого способу зниження швидкості відчепів з використанням точкових вагонних уповільнювачів виявлене збільшення ризику нерозділен­ня відчепів на останніх розділових стрілочних переводах спускної частини гірки підчас послідовного скочування довгого легкого відчепа й наступного за ним короткого відчепа.

На рисунку зображено, як змінюється з часом положен­ня відчепів, що скочуються з гірки в послідовності: однова­гонний (короткий) відчеп — восьмивагонний (довгий) від­чеп — одновагонний відчеп. Причому положення відчепів зображено координатами першого й останнього автозчеп­них пристроїв відповідних відчепів.

На графіку а рисунка зображено графіки скочування з гірки послідовності відчепів: короткий — довгий — корот­кий. Одновагонний відчеп, який скочується після восьми­вагонного, наздоганяє його на останньому розділовому стрілочному переводі. Відбувається нерозділення відче­пів.

У результаті одновагонний відчеп прямує на чужу ко­лію. Таке відбувається тому що, коли перші осі довгого відчепа вже гальмуються точковими вагонними уповіль­нювачами, налаштованими на меншу швидкість спрацьо­вування, останні осі ще перебувають у стрілочній зоні. Це призводить до того, що наступний короткий відчеп, осі якого гальмуються точковими вагонними уповільнювача­ми, налаштованими на більшу контрольну швидкість спра­цьовування, може наздогнати попередній довгий відчеп. Швидкість довгого відчепа падає через гальмування його перших осей точковими вагонними уповільнювачами, на­лаштованими на меншу контрольну швидкість спрацьо­вування, аніж ті, які розташовані в стрілочній зоні спускної частини гірки.

Цю проблему можна вирішити технічно або техноло­гічно.

Як технічне рішення запропоновано відсунути далі від стрілочної зони початок зони установлення точкових ва­гонних уповільнювачів з меншою контрольною швидкіс­тю спрацьовування, аніж на спускній частині гірки. Однак це може призвести до того, що ми не встигнемо знизити швидкість розрахункового відчепа з хорошими ходови­ми властивостями до безпечного рівня у випадку, коли сортувальна колія майже повністю заповнена вагонами й координата точки прицілювання розташована на почат­ку сортувальної колії. У такий спосіб збільшується ризик ушкодження вагонів і вантажів через перевищення безпеч­ної швидкості підходу відчепів до вагонів на сортувальній колії.

Як технологічне рішення запропоновано додатково розчіплювати довгі відчепи на більш короткі складачем на гірці. На графіку б рисунка зображено графіки скочування з гірки восьмивагонного відчепа, розділеного на два чоти­ривагонні відчепи. Таким чином, вирішують проблему не­розділення відчепів, але це призводить до небажаного до­даткового навантаження на складача на сортувальній гірці.

Третій спосіб зниження швидкості відчепів на початку колій накопичення запропоновано як альтернативний, для зменшення кількості точкових регуляторів швидкості ваго­нів на сортувальних коліях.

Для зниження швидкості скочування відчепів до без­печного рівня на спускній частині гірки за останнім розді­ловим стрілочним переводом може бути запроектований протиухил, крутість якого має обмеження за максимально можливої різниці ухилів суміжних ділянок профілю 25 ‰. Довжина протиухилу розраховується таким чином, щоб за несприятливих умов наприкінці протиухилу швидкість роз­рахункового відчепа з поганими ходовими властивостями була на рівні 1,4 м/с.

Дослідження показало, що недоліки цього способу такі ж, як і у випадку використання точкових вагонних уповіль­нювачів для зниження швидкості відчепів на сортувальних коліях до безпечного рівня. До того ж є ще й ризик зупинки розпуску состава через неподолання протиухилу відчепом з поганими ходовими властивостями. Таке може трапити­ся у випадку зниження швидкості насуву состава на гірку або через перегальмування відчепів із поганими ходовими властивостями на гальмових позиціях спускної частини гірки у випадку оснащення лише сортувальних колій систе­мою розподіленого регулювання швидкості відчепів.

Проведений аналіз способів зниження швидкості ско­чування відчепів до безпечного рівня на початку сорту­вальних колій засвідчив, що недоцільно використовувати протиухил на спускній частині гірки за останнім розділо­вим стрілочним переводом. Точкові регулятори швидкості вагонів можна використовувати для зниження швидкості скочування відчепів на початку сортувальних колій, але це приводить до погіршення умов розділення на останніх розділових стрілочних переводах довгих відчепів із на­ступними за ними короткими відчепами. Для усунення цієї проблеми рекомендовано додатково розчіпляти довгі від­чепи, особливо у випадках, коли за ними прямують короткі відчепи, з розділенням на останніх розділових стрілочних переводах.

Недоцільно відсовувати зону розташування точкових вагонних уповільнювачів для зниження швидкості відче­пів до безпечного рівня убік зони накопичення вагонів на сортувальних коліях, тому що тоді збільшується ризик не встигнути загальмувати важкі відчепи з гарними ходовими властивостями до безпечної швидкості підходу до вагонів на сортувальній колії. Питання де починати зону розташу­вання точкових вагонних уповільнювачів для зниження рів­ня швидкості відчепів потребує додаткових досліджень.

Зниження швидкості скочування відчепів на початку сортувальних колій можна здійснювати за допомогою бал­кових вагонних уповільнювачів на стаціонарній парковій гальмовій позиції. Алгоритм керування парковою гальмо­вою позицією доволі простий. Всі відчепи треба випуска­ти з неї з безпечною швидкістю. Якщо точність реалізації заданої швидкості виходу відчепів із паркової гальмової позиції невисока, то є можливість ліквідувати погрішність точковими регуляторами швидкості вагонів.