自动化驼峰纵断面设计1.doc

兰州交通大学交通运输学院课程设计任务书
所在系： 交通运输 课程名称：自动化驼峰设计 指导教师（签名）：
专业班级： 交通运输 学生姓名： 李立 学号： 200900036
一、课程设计题目
自动化驼峰纵断面设计
二、课程设计的目的
1. 加深学生对所学课程的理解，并能运用所学知识进行驼峰纵断面设计。
2. 让学生熟练运用计算机进行驼峰纵断面的绘图。
3. 培养学生综合运用铁路驼峰的理论方法，分析、解决问题的能力。
三、课程设计的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等）
主要内容： 根据给定的气温、风速、驼峰平面布置图等资料，计算各种溜放车辆受到的阻力，绘制驼峰平面展开图，计算驼峰的高度,对驼峰纵断面进行设计。
要求：
1. 设计前，认真分析原始资料，及时查阅相关书籍；
2. 能够综合运用站场设计的理论和方法；
3. 设计过程态度认真；
4. 独立分析、解决问题；
5. 组织方法合理，计算方法正确；
6. 按规定作图，图纸整洁清晰；
7. 按时完成设计任务，交付文件齐全。
四、工作进度安排

按照教学大纲所规定的时间内进行设计。中间进行答疑。

五、主要参考文献
1、刘其斌. 马桂贞.铁路车站及枢纽.北方交通大学.中国铁道出版社.
　　2、马桂贞.铁路站场及枢纽.西南交通大学出版社.
　　3、刘彦邦. 曹宏宁.王能豪.现代化驼峰设计.中国铁道出版社.
　　4、铁路驼峰及调车场设计规范.铁道部第三勘测设计院.中国铁道出版社.
　　5、站场及枢纽.铁道部第四勘测设计院.中国铁道出版社.
审核批准意见

系主任（签字） 　　　年　　月　　日

指导教师评语及成绩
指
导
教
师
评
语

成
绩

导师签字：
年 月 日

基础资料:

表3.4 某地区历年各月平均气温（℃）

月 年
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
1992
4.8
7.2
9.9
17.7
20.8
23.3
24.8
24.9
21.6
15.6
11.3
7.9
15.8
1993
4.4
9.3
11.6
17.3
20.5
25.0
24.8
23.6
21.9
16.2
12.0
6.3
16.1
1994
4.9
7.9
10.2
17.7
23.2
23.3
26.1
27.0
20.3
16.2
14.0
8.6
16.6
1995
5.5
7.0
10.8
15.8
22.1
25.0
25.1
24.8
22.6
17.7
12.1
7.2
16.3
1996
4.4
6.1
10.1
14.6
19.9
25.2
26.0
26.2
21.6
17.0
11.8
6.6
15.8
1997
6.6
7.6
12.8
16.5
22.2
23.3
25.8
26.5
21.6
17.5
11.5
6.4
16.5
1998
5.3
8.4
11.0
20.7
21.6
24.4
26.3
24.9
22.9
18.5
14.5
8.1
17.2
1999
6.9
9.4
11.3
17.9
21.0
23.9
25.0
24.5
23.0
17.9
12.8
6.3
16.7
2000
5.4
7.1
12.4
16.9
23.5
24.1
26.5
24.6
21.7
17.6
10.7
7.4
16.6
2001
6.5
9.3
14.4
16.8
22.7
24.1
27.5
24.1
20.7
18.6
13.1
6.1
17.0
表3.6 某地区历年各月平均风速（m/s）
年月
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
1992
0.6
1.1
1.0
1.3
1.7
1.8
1.6
1.3
1.2
1.1
0.8
0.6
1.2
1993
0.8
1.0
1.4
1.2
1.7
1.7
1.3
1.2
1.0
1.1
0.9
0.8
1.2
1994
0.5
1.0
1.1
1.4
1.8
1.6
1.4
1.3
1.1
1.0
0.4
0.8
1.1
1995
0.9
0.8
1.2
1.4
2.0
1.8
1.4
1.3
1.4
1.2
1.0
0.9
1.3
1996
0.8
0.9
1.4
1.6
1.6
1.9
1.6
1.6
1.5
1.1
1.1
0.8
1.3
1997
1.0
1.1
1.3
1.7
1.9
1.5
1.4
1.4
1.7
1.2
0.9
0.6
1.3
1998
1.0
1.1
1.6
1.6
1.8
1.4
1.4
1.4
1.3
0.9
0.8
0.7
1.3
1999
0.8
1.3
1.4
1.5
1.6
1.6
1.5
1.3
1.4
1.1
1.0
0.7
1.3
2000
1.0
1.0
1.2
1.5
2.0
1.9
1.5
1.4
1.5
1.4
1.1
0.9
1.4
2001
1.2
1.2
1.8
1.7
1.8
1.3
1.7
1.5
1.4
1.2
1.0
0.9
1.4

风玫瑰图如图所示:

(根据上述所给的资料需要确定如下几个设计所需要的数据,这些数据是设计的前提)
溜车不利条件
南方地区计算气温按下式计算：
=
式中 ——计算气温，℃；
——根据10年各月份的月平均气温计算的10年年平均气温，℃；
——计算气温的均方差，℃。
计算风速按下式计算：
=
式中 ——计算风速，m/s；
——根据10年各月份的月平均风速计算的10年年平均风速，m/s；
——计算风速的均方差，m/s。

溜车有利条件
计算气温采用27℃。图解验算时，计算风速按无风计算；计算夏季限制峰高、设计驼峰溜放部分纵断面及计算调速设备制动能力时，风阻力按零计算。

确定风向及夹角

冬季不利条件
夏季有利条件
气温
-15.6℃
27℃
风速
5m/s
0
风向
逆风风向β=60°
无风
解：依据题意可知：
设计南方车站驼峰设计数据处理如下：
1、某地区历年各月平均气温的数据处理:
2、某地区历年各月平均风速的数据处理:
3、一些最基础的数据引用:
难行车：P50， Q=340KN 重量为：34t
中行车：C60（满） Q=700KN 重量为：70t
易行车：C65（满） Q=800KN 重量为：80t
其中：
难行车的 g'=9.35N/KN
中行车的 g'=9.58N/KN
易行车的 g'=9.61N/KN
由图可知各计算点材料：
P1
0.000
P7
97.753
P13
183.557
P19
269.89
P2
14.863
P8
103.933
P14
200.756
P20
361.631
P3
37.407
P9
126.041
P15
211.112
P21
375.128
P4
43.516
P10
133.881
P16
218.093
P22
391.328
P5
73.516
P11
144.286
P17
225.899
P23
407.528
P6
86.953
P12
167.557
P18
254.74
P24
513.128
4、所给的计算条件及计算过程：
设计难行车计算速度为：=7m/s;=1.944m/s;
设计易行车计算速度为：=7m/s;=1.944m/s;
平均溜放速度为：=4m/s； 由已知条件可知：σ=0.772
在冬季不利条件下：
由公式可知

=7.471N/KN
1N/KN
α=arctan=arctan=

==

=

（一） 计算加速区高度：

=[102.518+117.04+36]×+2.549-0.197=2.608m
坡度i：
30‰
（二） 设计高速区：
1、 设计高速区第一坡段：

取
=113.803-（200.756-183.557+0.55+1.953）
=94.101
=[(86.953+94.101)×(7.471+0.602)+258.88+60]×
+2.64-0.106-2.608=1.707m
18‰
所以高速区第一坡段的实际坡度为：
=94.101×0.018=1.707（m）
2、 设计高速区第一坡段：
令高速区第二坡段等于不利条件下难行车的阻力当量坡。在范围内没有曲线和道岔，故：
=113.803-94.101=9.702
=7.471+0.602=8.1‰
在铁路驼峰及调车场设计规范中规定溜放部分制动位的坡度不得小于8‰，故取=8.1‰；
阻力当坡面取8.1‰时难行车在范围内将不在加速运行，故不在调整。
8.1‰，
=1.707+0.079=1.783m
（三） 设计加速区：
加速区设计为三个坡段。设50‰，28m，1.6m，18‰，2.953m，0.04m，则：
2.608-1.6-0.04=1.148m
86.953-28-2.953=56
取0.02=20‰；
当峰高较低时，第一制动位的入口速度可以低于减速器容许的最大入口速度。故：
56×0.02=1.12
1.6+1.12+0.04=2.76m
（四） 设计打靶区：
打靶区的长度包括车场制动位Ⅲ的长度和打靶长度两部分
设3‰，
0.8‰，，则：
=100+25=125m；
=0.075+0.008=0.155m
（五） 设计减速区：
减速区一般设计为三个坡段，也可设计为两个坡段：
1、 设计减速区的第一坡段

=[513.128×8.073+8×77.744+24×5.5]×+0
=4.897m
=4.897-2.56-1.783-0.155=0.399m
=513.128-86.953-113.803-125=187.372m
令=8.1‰，；则：

2、 设计减速去的第二坡段和第三坡段
首先计算的平均坡：

取
=187.372-4.921=182.451m
=28.000
=50‰
=1.60
=94.101
=18‰
=1.707
=56.000
=20‰
=1.12
=9.702
=8.1‰
=0.079
=2.953
=18‰
=0.04
=113.803

=1.783
=86.953

=2.76
=4.921
=8.1‰
=0.399
=182.451
=0‰
=0
=187.372

=0.399
=25.000
=3‰
=0.075
=100.000
=0.8‰
=0.08
=125

=0.155

（六） 计算结果统计：
=513.128m， 。