驼峰平面、纵断面设计

第1页第二部分驼峰平、纵断面设计第2页第一节调车场头部平面设计一、设计要求除对咽喉区设计的一般要求外(紧凑、安全等)对于驼峰调车场头部平面设计还要求：1.各溜放径路的溜放距离及总阻力接近(这为共同峰高及限定连挂速度所必须)；2.各溜放钩车共同径路最短(以使钩车迅速分散，提高解体效率)；3.为减速器设置妥当部位。二、具体规定1.采用道岔类型主要采用6号对称道岔，以缩短咽喉长并使各线溜放阻力接近。第3页二、具体规定l计2b易l绝2b难0.008l短ql保ll尖突2.各岔应设道岔绝缘区段()l绝l继当前后钩车太近时，将发生后续钩车过岔中出现进路转换。为此应设。有车处于及时，道岔将不可转换。l绝l绝l继第4页二、具体规定l计2b易l绝2b难0.008l短ql保ll尖突2.各岔应设道岔绝缘区段()l绝l继llq短保＝－－的取值见教材P185，表5－2－1，其中第一分路道岔前的的较小，是因为初始速度较低。l短l短是前后钩车应有的最小间距。l计lvt继继岔＝第5页3.线束的布置二、具体规定（1）调车场应两侧对称布置，以均衡各线的溜放阻力。（2）每线束前有一个制动位(II制动位)。若束内线少，总线束数增加，将增加制动位的个数；（3）当束内线数不等，线数较多的线束应处于车场中间，此处线路顺直、曲线阻力小，束内线多其边侧线路将有较长的曲线，可平衡各线束总阻力。若束内线多，总线束数可减少，并减少了制动位的个数，但使前后钩车的共同径路延长，不利于提高钩车密度，将降低解体能力，故束内线数及总线束数应适当。第6页二、具体规定（1）减速器不能与道岔或曲线直接相连，应有夹直线段，以免车辆对减速器侧向冲击，并便于设置护轮轨和复轨器等。4.减速器制动位的布置第7页二、具体规定（2）减速器一般应设在直线上，每台减速器由N节组成，除有效制动长度外，两端还有喇叭口的长度。（3）相邻线路上两减速器始端之间有最小线间距规定，以设置制动风缸等。4.减速器制动位的布置第8页二、具体规定4.减速器制动位的布置第9页二、具体规定4.减速器制动位的布置曲线入口入口出口出口第10页二、具体规定h制Rll间类型T.JK1.80.1170.550.44.减速器制动位的布置l制每节长制动能高喇叭口长两台间距第11页二、具体规定T.JK34.减速器制动位的布置h制Rll间类型1.20.1250.580l制每节长制动能高喇叭口长两台间距第12页二、具体规定T.JK2A16760249604.减速器制动位的布置h制Rll间类型1.20.120.291.2l制每节长制动能高喇叭口长两台间距应有间隔第13页5.曲线设置二、具体规定（1）曲线取较小半径，以缩短调车场头部长度，一般采用200m，困难时180m，条件允许可取300m，450m。（2）岔后有曲线可不设g值，但反向曲线间要设d值。如无g值：轨距加宽可在曲线范围解决；必须有d值：以防车辆的两转向架同时位于两反向曲线上。（3）为缩短咽喉长度，在连续两道岔间要设置曲线以尽快形成线间距，该曲线只能设在岔前的上（道岔不能设在曲线上）。能形成的最大转角取决于插入的短轨长及曲线半径的下限值。l保l短180laR短2360Rl短第14页6.推送线和溜放线二、具体规定到发场与调车场横列时，峰前牵出线就是推送线。无峰前到达场，调车场一侧有到发场设1条，调车场两侧有到发场设2条推送线。有峰前到达场一般设2条，双推单溜；双溜放时可设3～4条，以便预推。推送线提钩段应为直线。在主提钩一侧应设铺面。（1）推送线（2）溜放线调车线较多时设2条，较少时也可1条。第15页二、具体规定7.峰顶至第一分路道岔间的距离此处不设制动位置，为使前后钩车在进入第一分路道岔时能形成必要的时间间隔，该距离取30～40m。第16页二、具体规定8.迂回线及峰顶禁溜线（1）迂回线供车辆或有跨装货物不能过峰和过减速器时使用。经迂回线绕行入外侧调车线，当这样的车辆少时，设一条迂回线于不提钩作业的一侧。第17页二、具体规定8.迂回线及峰顶禁溜线（2）禁溜线：暂存因车载货物原因不能溜放的车辆。出岔位置：当禁溜线从推送线出岔，辙叉应设在平台上；当溜放线坡度较小，尖轨可设在峰顶平台上。有效长150m左右。禁溜车较少时，禁溜线可与迂回线合设。第18页三、调车场头部设计1.看懂附录图5－2－4；2.图上标出各控制点(岔心、曲线切点等)间的长度及线间距；3.对峰顶还标出平台长及净平台长；4.对减速器标出每台的节数；5.对各曲线的要素图中不标而用曲线表集中表达；6.线右端的表示该线的计算点(它体现出对峰高的要求)。第19页第二节驼峰高度计算一、能高线原理1.能量与功的转换（1）物体具有的初始能量(E)EQHmgHQKNKNm势势当取时，取能2211122QvEmvg动动能（2）物体在运动中克服阻力作的功/QKNrKNkNWQrL阻当取，单位阻力取时,-3-31010rNKNKNKNWQrLQKNWKNm阻阻通常取时，即则（取，取）第20页一、能高线原理（3）物体走行L距离后剩余能量EEEW阻动余势＋－如物体此时在K处，其势能为，动能为kQH212kQvg2231111022kkQQQHvQHvQrLgg则前式可表达为：kvkrkHhHhh推＋22310212kkvvHHrLgg即2121vhgKN推令表示重力为的物体初始动能221kvkvhgKNk表示重力为的物体在处的动能3011rkrLhKNk表示重力为的物体，运动到处克服阻力作的功第21页2.能高线原理一、能高线原理（1）H和Hk既可表示单位重力(1KN)的物体的势能，也表示地势的不同高度。故可照此，用一定的高度表示hvk、h推和hrk。事实上，当物体以v1的速度处于H高度时与物体处于(H+h推)的高度而v1=0时的能量相等。第22页一、能高线原理（2）用能高线表示功与能的转换关系①上图为“能高线图”，体现了能量守恒关系。曲线MD为能高线。第23页一、能高线原理（2）用能高线表示功与能的转换关系②下滑力F滑与反向阻力F阻的大小关系，决定了物体下滑速度的变化趋势（加速还是减速）及动能状态（增加还是减少）。第24页二、峰高计算1.峰高及其确定的原则（1）驼峰高度，简称“峰高”，是指峰顶与特定计算点之间的高差。（2）确定峰高的原则驼峰峰高应保证在不利条件下以7km/h的速度推峰时，难行车能溜至特定计算点停车。①难行车②难行线：溜放总阻力最大的线，这种线常位于调车场的外侧，溜放径路上有最多的曲线和道岔。③不利条件：指有最大逆风和最低气温的自然条件，此时风阻力最大，也增加了基本阻力（低温对轴箱影响，加大基本阻力），推峰速度v推＝1.4m/s。第25页二、峰高计算④有利条件：无风，气温为27oC，由以上分析可知，“特定计算点”实际上是难行线上难行车在不利条件下的停车点（溜放中不制动调速），对该计算点位置的指定实际上就是对峰高的限定。计算点具体位置规定：简易驼峰：难行线警冲标内方50m处。机械化驼峰：难行线警冲标内方100m处。减速器—减速顶点连式调速的半自动化、自动化驼峰：难行线第三制动位100m左右处。第26页（2）点连式驼峰高度：应保证以1.4m/s推峰时，在不利条件下，难行车溜到打靶区段末端仍有1.4m/s的速度进入减速顶的控制区。322rrrr8a24n10LLVVggH溜溜场场－风风基基峰挂推难场难溜＝＋＋＋＋＋＋－22223VVHrr8a24ngL10g难难－挂推风基峰难计难＝＋＋＋＋－22二、峰高计算第27页（4）计算中注意事项①认为曲线阻力和道岔阻力及其做功与溜放速度无关，即在不同条件下其取值恒定。二、峰高计算在溜放部分及车场部分数值不同，应分段计算阻力功，当v溜取平均速度而不分段计算时，所求出的H峰，其实际产生的平均速度（）未必与起初取定的值相同，由于v溜与H峰的值互为因果，于是在H峰与v溜均值之间有调整迭代过程，以使两者对应不悖。v溜v溜②r基和r风的取值与溜放速度（）有关。可以按不同条件对取值（见教材P191表5-2-3及表5-2-4）,而完成对H峰的计算。v溜v溜第28页三、峰高计算举例1.已知条件(1)驼峰调车场头部平面图见图5－2－4。调车线36条，难行线为2道（1道存放禁止过峰车，一般无车溜入）。2道连接曲线末端距车场制动位始端有15m直线段。车场制动位长25m，打靶长度100m。(2)道岔为6号对称双开，转辙机为ZK型。(3)减速器溜放部分采用T·JK型，调车场头部采用T·JK2A型车辆减速器。(4)气象资料：①不利溜放条件：气温t＝－7℃，风速V风＝5m/s,风向与溜车方向的夹角β=30o；②有利溜放条件：气温t=27℃，无风。(5)V车＝4.5m/s。第29页三、峰高计算举例2.对基本阻力r基的计算①计算公式见教材P169式5－1－2；②以难行车为前提；③式中参数σ的取值见教材P170表5－1－2（若表中无值，按线性关系调整取值），σ为基本阻力的均方差。0.016970.11830.294061.5392.203e0.0107300.4280.0037304.51.280.54100.41.5392.203e0.3211.4260.69120.41.539ree－－0.016910.2+0.2430基＝－－＝＋＝＋0.8379-0.321+1.4265+0.694.5736N/kN12+0.4＝第30页三、峰高计算举例3.对风阻力r风的计算①求a(合力风与车组运行方向夹角)依据见P171，公式5－1－4；120220.063Vcoscos0.0631.343310.014.550.866300.9257966.03494262.3781N/kN27.7737xxCfCrVQa风车＝＋＝＝＝sinarctanVVcos50.5arctan4.550.866arctan0.283125715.808181V风风车＋＝11.3433xxoCC10xxCC②的取值见P171表5－1－3（按难行车取，表中无值时按线性关系调整取值）③求r风的公式见教材P171式5－1－6其中使用的参数值f(受风面积)取P172表5－1－4。第31页三、峰高计算举例4.H峰的计算（1）求H峰的公式依据见P191式5－2－10；（2）求曲线转角和时注意：a①除曲线转角还需将道岔导曲线的转角计入；②对称道岔导曲线转角取道岔辙叉角之半。（3）求过岔数量(n)时，顺向过岔折算为0.5个道岔；（4）推峰速度v推=5km/h=1.4m/s应以m/s的数值列入计算。在打靶区末端的连挂速度v挂，按教材P180的规定取v挂=1.4m/s；（5）在车场中无蛇行，单位阻力少0.4N/KN，少作阻力功0.4×l靶=0.4×100m＝40(Nm/KN)=0.04(Nm/N),即可使H峰减少0.04m。第32页第三节驼峰纵断面设计1vh2vh3vh该图表明：峰高相同，纵断面不同，在各地点的瞬时速度不同。若钩车在各处的瞬时速度较高，则解体效率较高。但钩车在特定部位（如减速器、道岔等）有速度限制，故纵断面应有合理构成。第33页一、设计要求1.减速器既能将车夹停，又可在缓解后车组能自行溜行，即减速器所在坡的坡度有下限要求。2.道岔所在坡的坡度有上限要求，以求车组过岔时运行平稳,不超过限定速度。3.最陡坡段（加速区第一坡段）有上限要求，以求调机能上峰；4.减速器、道岔尖轨及辙叉不能处于变坡点的竖曲线上，变坡点前后为竖曲线。其切线长为：式中，为相邻坡段的坡度代数差；为竖曲线的圆心角；R为其半径。i31000222210aRRiTRtgRtgai竖＝第34页一、设计要求5.既能适合难行车的溜行特点，使之能溜行至计算点；又能适合易行车的溜行特点，使之经调速后不超过指定地段的速度限制。6.前后钩车有必要的时间间隔(距离)而能使之分