B61J3 - Засоби для маневрування або переміщення на короткі відстані; подібні засоби для буксирування на крутий підйом або при рушанні з місця; маневрові локомотиви, мотовози і т.п. (Мостові крани в комбінації з пристроями для маневрування залізничними транспортними засобами B66C 17/26; кабестани B66D)
B61B1 - Системи залізниць; обладнання для них, не віднесене до інших підкласів (ліфти, підйомники, ескалатори, рухомі доріжки B66B)
Спосіб включає установку рейкового шляху з вагоном в похиле положення, яке надає можливість вільного скочування вагона на сортувальний шлях. Передбачено визначення маси вагона і опору його руху, з урахуванням яких вагону повідомляють потенційну енергію, рівну роботі, яку здійснюють вагоном при переміщенні по маршруту. Перед установкою рейкового шляху виробляють тимчасове накопичення вагонів. Момент установки вибирають з урахуванням маси і опору. Винахід дозволяє зменшити енергетичні та матеріальні витрати, пов'язані з роботами із сортування вагонів, а також підвищити темп розпуску составів і знизити викиди в атмосферу при проведенні маневрових робіт. 2 з.п.ф-ли, 4 іл.
Винахід відноситься до галузі залізничного транспорту і може бути використано на сортувальних гірках при формуванні вантажних складів.
На залізницях Росії налічується велика кількість сортувальних станцій, на яких для формування вантажних складів використовуються гірки. Маневровим тепловозом насувають вагон на гірку, перевалюють його через вершину, після чого вагон спускається під дією власної ваги, при цьому швидкість спуску вагона регулюють вагонними сповільнювачами [1].
Цьому способу притаманні такі недоліки. Сортування вагонів супроводжується постійним перевитратою енергії, обумовленим підйомом вагона на вершину гори і подальшим гасінням на спуску енергетичної висоти, при якому надлишки енергії переходять в тепло. При цьому на виконання гальмування витрачається ще додаткова енергія. Операція гальмування призводить не тільки до механічного зносу колісних пар, а й до руйнування останніх воднем, що виникають при терті. Відомо, що поява "фрикційного" водню відбувається виключно тільки при терті, яке супроводжується інтенсивним розігрівом. Слід зауважити, що з підвищенням вологості зростає і наводороженность навколо працюючих механізмів, в результаті чого скорочується ресурс їх роботи. Якщо врахувати, що більше половини сортувальних станцій розташовані в зонах з помірним і суворим кліматом, то необхідність боротьби з водневої агресією стає очевидною. Крім того, перевитрата енергії супроводжується підвищеною витратою дизельного палива, що, в кінцевому рахунку, негативно позначається на екологічній обстановці навколишнього середовища.
Прототипом є спосіб сортування вагонів, що включає установку рейкового шляху з вагоном в похиле положення, яке надає можливість вільного скочування вагона на сортувальний шлях [2].
Недоліком цього способу є його низька продуктивність.
Метою винаходу є зменшення енергетичних і матеріальних витрат, пов'язаних з роботами із сортування вагонів, підвищення темпу розпуску составів і зниження шкідливих викидів в атмосферу при проведенні маневрових робіт.
Ця мета досягається тим, що в способі сортування вагонів, що включає установку рейкового шляху з вагоном в похиле положення, яке надає можливість вільного скочування вагона на сортувальний шлях, при установці рейкового шляху визначають масу вагона і опір його руху, з урахуванням яких вагону повідомляють потенційну енергію, рівну роботі, яку здійснюють вагоном при переміщенні по маршруту, при цьому рейковий шлях у своєму розпорядженні на висоті, на якій вагон має потенційну енергією, що не перевищує за значенням р боти, що здійснюється ним при русі на найкоротшому шляху маршруту. Перед установкою виробляють тимчасове накопичення вагонів. Момент установки вибирають з урахуванням маси і опору.
Пропонований спосіб включає в себе операції: - установку рейкового шляху з вагоном в похиле положення, яке надає можливість вільного скочування вагона на сортувальний шлях; - визначення в процесі установки маси вагона і опору його руху; - повідомлення вагону потенційної енергії, яка дорівнює роботі, яку здійснюють вагоном при переміщенні по маршруту; - вибір моменту установки рейкового шляху з урахуванням маси і опору.
При цьому рейковий шлях у своєму розпорядженні на висоті, на якій вагон має потенційну енергією, що не перевищує за значенням роботи, що здійснюється ним при русі на найкоротшому шляху маршруту, а перед установкою виробляють тимчасове накопичення вагонів.
Зазначені операції дозволяють досягти в порівнянні з прототипом наступних переваг.
Розташування рейкового шляху на висоті, на якій вагон має потенційну енергією, що не перевищує за значенням роботи, що здійснюється ним при русі на найкоротшому шляху маршруту, дозволяє витрачати необхідний мінімум енергії, до якого потім при необхідності (після визначення опору руху вагона і його маси) додають потенційну енергію шляхом установки рейкового шляху в похиле положення. Виняток перевитрати енергії сприяє економії палива при сортуванні і зниження шкідливих викидів в атмосферу при проведенні маневрових робіт.
Тимчасове накопичення вагонів на спуску дозволяє швидко звільняти маневровий тепловоз відразу після переміщення в накопичувач всієї призначеної для розпуску групи вагонів. З накопичувача за допомогою спеціального пристрою можна виробляти поштучний спуск вагонів на ділянку нахилу рейкового шляху з наступним повідомленням їм енергетичної висоти. Якщо гірку забезпечити декількома накопичувачами, то спуск вагонів можна виробляти з урахуванням маршруту, вибираючи з кожного накопичувача такий вагон, маршрут якого збігається з маршрутом вагона, що спускається в даний момент часу з гірки. Це дозволить скоротити інтервали часу між рухомими в сортувальний парк вагонами і, отже, підвищити темп розпуску складу.
В процесі установки рейкового шляху в похиле положення можна визначати масу вагона і змінювати величину нахилу, а отже, і величину повідомляється йому потенційної енергії з урахуванням певної маси. Визначення маси дає можливість отримати більш точне значення опору руху вагона, яке є функцією маси вагона, температури навколишнього повітря, швидкості вітру, його напрямки та т.п. В результаті цього зменшується ймовірність зіткнення вагонів у сортувальному парку зі швидкістю, що перевищує допустиму, або їх передчасної зупинки, тобто освіту "вікон" між вагонами.
Вибирання моменту установки рейкового шляху в похиле положення з урахуванням маси і опору дозволяє регулювати тимчасові проміжки між вагонами в процесі їх руху по маршруту. Так, наприклад, якщо з'ясовується, що попередній спусковий вагон є поганим бігуном, а наступний - хорошим, то слід затримати момент установки рейкового шляху в похиле положення, тобто момент повідомлення потенційної енергії хорошому бігунові. Це дозволить попереднього вагону, що має більшу швидкість за рахунок отриманої раніше потенційної енергії, відірватися в процесі руху від подальшого вагона. І навпаки, якщо наступний вагон в порівнянні з попереднім має гіршими ходовими якостями, то повідомлення йому потенційної енергії можна починати негайно. Оптимальний вибір часових проміжків також сприяє підвищенню темпу розпуску складу.
На кресленні зображена схема сортувальної гірки: фіг.1 - розташування вагонів у накопичувачі; фіг.2 - визначення опору руху вагона і його маси; фіг.3 - установка ділянки рейкового шляху в похиле положення; фіг.4 - подача на ділянку рейкового шляху подальшого вагона.
Сортувальна гірка з вершиною А містить ділянку 1, який може виконувати функцію накопичувача, нахиляється ділянку рейкового шляху - ферму 2, пасивний ділянку 3. Ферма 2 забезпечена підйомним механізмом 4, за допомогою якого вагон 5 піднімають на потрібну висоту. Ділянка 1 може бути забезпечений пристроєм 6, призначеним для поштучного спуску вагонів.
Спосіб реалізують наступним чином.
Машиніст гіркового локомотива подає по насувна шляху (не показаний) групу попередньо розчеплених вагонів 5, перекидаючи їх через вершину А сортувальної гірки. Оскільки ділянка 1 має невеликий ухил, то вагони під дією сили ваги скочуються і зупиняються пристроєм 6 поштучного спуску вагонів (фіг.1). Після цього локомотив може бути використаний за іншим призначенням, наприклад, відправлений за іншою партією вагонів. Відзначимо, що спуск вагонів можна виробляти і звичайним чином - без накопичувача і пристрої 6 шляхом поступового осаджування вагонів гіркових локомотивом.
Після цього (по команді диспетчера або автоматично) включають пристрій 6, яке пропускає ближній (перший за рахунком) вагон на ферму 2 гірки. Після в'їзду вагона 5 на ферму визначають опір його руху, а також масу вагона, наприклад, за витратами електричної енергії двигуном підйомного пристрою при підйомі ферми разом з вагоном на деяку висоту (фіг.2).
Далі повідомляють вагону потенційну енергію, рівну роботі, яку належить зробити вагону в процесі руху по маршруту, після чого він набирає швидкість і продовжує рух по маршруту до місця зупинки (фіг. 3).
Повертають ферму 2 в нижню вихідне положення і знову подають команду на включення пристрою 6, яке пропускає на ферму 2 другий за рахунком вагон (фіг.4).
Впровадження винаходу зменшить витрати на сортування вантажних вагонів, що, в кінцевому рахунку, дозволить знизити тарифи на вантажні перевезення по залізницях.
2. А.с. 29495, кл. У 61 J 3/00, 1933 - прототип.
1. Спосіб сортування вагонів, що включає установку рейкового шляху з вагоном в похиле положення, яке надає можливість вільного скочування вагона на сортувальний шлях, який відрізняється тим, що при установці рейкового шляху визначають масу вагона і опір його руху, з урахуванням яких вагону повідомляють потенційну енергію, рівну роботі, яку здійснюють вагоном при переміщенні по маршруту.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед установкою виробляють тимчасове накопичення вагонів.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що момент установки вибирають з урахуванням маси і опору.