Моделювання довжини, призначення і параметрів відчепів та заповнення підгіркових колій перед розпуском состава

Моделювання окремих параметрів структури вагонопотоку, що надходить у переробку, а саме довжини, призначення і параметрів відчепів, виконується з використанням методів, що запропоновані д.т.н. Боровським В. І. [8]. Визначення вказаних параметрів дає можливість сформувати розрахункові состави для моделювання процесів насуву, розпуску і розформування составів.

Згідно з [8] спочатку почергово моделюється призначення кожного вагона состава. Якщо суміжні вагони мають одне призначення, формуються довгі відчепи (з числом вагонів 2 і більше). Для реалізації даного методу моделювання необхідно визначити умовні імовірності прямокутної матриці , де – кількість підгіркових колій,

, (6.3)

що досягається шляхом статистичної обробки достатньо великого числа натурних або сортувальних листів составів, що розформовані. У матриці є імовірність того, що черговий вагон прямує на колію при умові прямування попереднього вагона на колію .

У випадку, коли відсутні дані про розподіл числа вагонів у відчепах, згідно з [8] вказаний параметр слід визначати за формулою

, (6.4)

де – кількість вагонів, що прямують за даним вагоном,

, (6.5)

де – випадкове число з інтервалу ;

– імовірність того, що черговий вагон прямує на ту ж колію, що і попередній,

, (6.6)

де – середнє число вагонів у відчепі (визначається для середньомережних умов).

На наступному етапі виконується моделювання категорії відчепу. За категорією відчепи ділять на однорідні і неоднорідні. Імовірність появи відчепів певної категорії визначається на підставі аналізу розмічених натурних листів.

Далі моделюється тип і число осей вагонів у відчепі, після чого – їх вагова категорія (Л, ЛС, С, СВ, В). Для визначення вказаних параметрів необхідно отримати статистичні дані про частоту появи вагонів різних типів і відповідних вагових категорій.

Вага вагона визначається шляхом моделювання навантаження на вісь , яка розглядається як випадкова величина, що рівномірно розподілена у діапазоні навантажень відповідної вагової категорії .

Основний питомий опір кожного вагона у відчепі моделюється за формулою

. (6.7)

Параметри формули (6.7) відповідають параметрам формули (3.1).

Основний питомий опір відчепу з декількох вагонів визначається як середньозважене значення питомих опорів окремих вагонів.

Випадкове значення координати точки прицілювання на підгірковій колії перед розпуском состава визначається за формулою

, (6.8)

де – координата кінця ПГП на даній колії, м;

– сумарна довжина відчепів, що прямують на дану колію, м;

– випадкове значення довжини вільної частини підгіркової колії після розпуску, м

(6.9)

де – математичне очікування довжини вільної дільниці колії після розпуску, м;

– випадкове число, що розподілено за законом Ерланга з параметрами , .

При цьому повинна виконуватися умова

, (6.10)

де – корисна довжина підгіркової колії, м.

Математичне очікування довжини вільної дільниці колії після розпуску визначається з виразу

, (6.11)

де – імовірність вільності підгіркової колії перед розпуском состава.

Вказана імовірність визначається шляхом обробки статистичних даних, а приблизне значення може бути знайдено за формулою

, (6.12)

де – середня величина групи вагонів в составі, що прямує на дану колію;

– число вагонів в составі.

6.3 Модель плану та поздовжнього профілю елементів сортувального комплекту

Відомо, що у процесі руху відчепу останній зазнає дії сил опору, дві з яких (сили опору від стрілок і кривих, середовища і вітру) залежать від параметрів колійного розвитку, одна (сила опору від гальмування) – типів вагонних уповільнювачів, які передбачаються у проекті або експлуатуються на ГП спускної частини і підгіркових коліях. У зв’язку з цим для моделювання сортувального процесу і можливості визначення розрахункових інтервалів на розділових стрілках і вагонних уповільнювачах спускної частини на плані колійного розвитку елементів сортувального комплекту слід виділити наступні характерні точки:

– ізольовані стики стрілочних переводів і вагонних уповільнювачів;

– початок і кінець стрілочних переводів і глухих перехрещень;

– початок і кінець робочих довжин вагонних уповільнювачів;

– початок і кінець кривих дільниць колій;

– вершину гірки;

– розрахункову точку (при конструктивних розрахунках);

– початок і кінець колій парку приймання;

– початок і кінець сортувальних колій.

Вихідними даними для розрахунку координат характерних точок у площині XY є:

– координати центрів стрілочних переводів і вершин кутів повороту;

– параметри кривих дільниць колій, вагонних уповільнювачів, стрілочних переводів і глухих перехрещень.

Поздовжній профіль сортувальної гірки представляє з себе сукупність прямих дільниць колій і кругових кривих заданого радіусу. До його характерних точок відносяться точки початку і кінця вертикальних кривих. Для розрахунку координат характерних точок необхідно знати координати X, Y, Z переломів елементів поздовжнього профілю.

При відомих координатах характерних точок плану і поздовжнього профілю елементів сортувального комплекту сукупність прямолінійних і криволінійних дільниць можна описати масивами рівнянь у площинах XY і ZS, де S вісь розгорнутої колії маршруту насуву составу до ВГ або скочування відчепу з гірки. Це дозволить представити план і профіль вказаного маршруту системами відповідних рівнянь у відповідній послідовності.

Реалізація даного підходу можлива за умови наявності відомих координат центрів кіл, дуги яких є круговими кривими окремих дільниць плану і профілю елементів сортувального комплекту.

Рівняння кола з центром у точці O (рисунок 6.3) має вид

. (6.13)

де

Рисунок 6.3 – Фрагмент плану колійного розвитку у площині XY або поздовжнього профілю у площині ZS