Совершенствование эксплуатационной работы отделения перевозок N путем смены типа поездных локомотивов на более новые

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КОСТАНАЙСКИЙ СОЦИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА ЗУЛХАРНАЙ АЛДАМЖАР Кафедра «Организация перевозок и транспорт».

Допущен к защите и.о. зав. кафедрой «ОПиТ».

_________ Сагимбаев Р.И.

«____"_____________ 2009 г.

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ОТДЕЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗОК N ПУТЕМ СМЕНЫ ТИПА ПОЕЗДНЫХ ЛОКОМОТИВОВ НА БОЛЕЕ НОВЫЕ Специальность 50 901 «Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта «.

Выполнил _________________ Сактаганов Б.С.

Научный Руководитель _________________Драгун Е.А.

Костанай 2009.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Костанайский социально — технический университет имени академика Зулхарнай Алдамжар Факультет Технический Кафедра Организации перевозок и транспорт Специальность 50 901 «Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта».

«Утверждаю».

Зав. Кафедрой___________Сагимбаев Р.И.

«____"__________________2009 г ЗАДАНИЕ по дипломному проектированию студенту Сактаганову Бауржану Сапаргалиевичу.

1 Тема проекта: Совершенствование эксплуатационной работы отделения перевозок N путем смены типа поездных локомотивов на более новые Утверждена приказом по университету от «___"__________2009 №___.

2 Срок сдачи студентом законченного проекта ____________________.

3 Исходные данные к проекту (спец. указания по проекту) Характеристика отделения перевозок N.

Исходный гружёный вагонопоток:

4 Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов) а) характеристика отделения перевозок;

б) организация вагонопотоков;

в) организация местной работы на участках отделения;

г) разработка графика движения поездов и расчёт пропускной способности;

д) расчёт технических норм эксплуатационной работы отделения перевозок;

е) усиление пропускной способности участка;

ж) безопасность труда и экологическая безопасность.

5 Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей).

1. Схема железнодорожного направления;

2. Диаграммы вагонопотоков;

3. Схемы прокладки сборных поездов на участке N-C;

4. График движения поездов;

5. Техническая деталь;

Дата выдачи задания «_20_» декабря 2008 г.

Руководитель проекта _____________ Драгун Е.А.

/подпись/.

Задание принял к исполнению дипломник ___________ Сактаганов Б.С.

/подпись/.

СОДЕРЖАНИЕ Введение.

1. Характеристика отделения перевозок.

1.1 Определение гружёных и порожних вагонопотоков.

1.2 Расчёт состава поезда.

2. Организация вагонопотоков.

2.1 Организация отправительских маршрутов.

2.2 Расчёт плана формирования для сортировочных и участковых станций.

2.2.1 Расчётные параметры плана формирования.

2.3 План формирования одногруппных поездов.

2.4 Расчёт оптимального плана формирования одногруппных поездов.

2.5 Основные показатели оптимального плана формирования поездов.

3. Организация местной работы на участках отделения.

3.1 Определение погрузки и выгрузки на промежуточных станциях.

3.2 Организация работы сборных поездов.

3.3 Определение количества и категории грузовых поездов.

4. Разработка графика движения поездов и расчёт пропускной способности.

4.1 График движения поездов.

4.2 Основные исходные данные для составления графика движения поездов.

4.3 Виды станционных и межпоездных интервалов.

4.4 Расчёт наличной и потребной пропускной способности участков отделения перевозок.

4.5 Составление графика движения поездов.

4.6 Расчёт показателей графика движения поездов.

5. Расчёт технических норм эксплуатационной работы отделения перевозок.

6. Усиление пропускной способности участка.

6.1 Общие сведения.

6.2 Мероприятия по усилению пропускной способности участка.

6.3 Увеличение ходовых скоростей за счёт введения более мощного типа локомотивов.

7. Сравнение эффективности применения электровоза 2ЭС5К.

8. Безопасность труда и экологическая безопасность.

8.1 Характеристика опасных и вредных факторов, возникающих в процессе функционирования разрабатываемого объекта.

8.2 Нормирование опасных и вредных факторов.

8.3 Рекомендации по уменьшению воздействия опасных и вредных факторов на человека и окружающую среду Заключение Список литературы.

ВВЕДЕНИЕ

Транспорт — один из формирующих инфраструктуру отраслей экономики. От его состояния зависит развитие отраслевых и территориальных комплексов народного хозяйства, обеспечение взаимосвязей отдельных видов и целостность экономики, её вхождение в региональные и мирохозяйственные торгово-кооперационные связи.

Транспортный комплекс включает в себя железнодорожный, автомобильный, воздушный, трубопроводный, морской и речной (водный) виды. Согласно данным Агентства Республики Казахстан по статистике за 2002 год доля железнодорожного транспорта в грузообороте всех видов транспорта составила 56,9%; трубопроводного — 27%; автомобильного — 16%; воздушного — 0,02% и речного — 0,02%.

В основном данное соотношение объясняется сырьевой структурой и размещением материального производства промышленности и сельского хозяйства Казахстана. Основная товарная продукция предъявляемая к перевозке, представляет собой массовые насыпные и наливные грузы, такие как уголь, зерно, нефть, руда, минеральные удобрения и т. д., перевозка которых автотранспортом неэффективна.

Географические условия Казахстана, континентального государства — отсутствие выхода к морю, судоходных рек делают практически невозможным осуществление водных перевозок. В то же время из-за обширности территории Казахстана, неразвитости автодорожной инфраструктуры, низкой технической оснащённости воздушного транспорта и, несмотря на бурное развитие трубопроводного транспорта, вот уже более ста лет основным средством перемещения грузов и массовых перевозок населения в стране является именно железная дорога с присущей ей универсальностью, доступностью и относительной дешевизной.

Миссия железнодорожного транспорта в современных условиях заключается в максимальном удовлетворении потребностей экономики во внутригосударственных и межгосударственных перевозках грузов и пассажиров при минимальных издержках.

Уровень соответствия железнодорожного транспорта своей миссии напрямую влияет на развитие экономики государства, так как транспортная составляющая в конечной цене товара и возможность обеспечения своевременных поставок являются немаловажным фактором конкурентоспособности отечественных предприятий.

Деятельность железных дорог Казахстана с его географическим расположением внутри материка, в центре Евразии во многом зависит от соседних транспортных магистралей. К тому же через территорию страны проходят Трансазиатская, Евроазиатская и частично Транссибирская магистрали. Железные дороги страны связывают её с Европой через Россию, с Персидским заливом — через Иран, с Тихоокеанским побережьем — через Китай. Обобщая, протяжённость трансазиатского маршрута от побережья Тихого океана до границ Западной Европы составляет 11 000 км, из них 1800 км проходят по территории Казахстана. За последние 7 лет большую часть перевозимых национальной железнодорожной компанией грузов составляют: уголь — примерно 44%; руды — около 30% грузов, нефть и нефтепродукты. Традиционно эти перевозки доминируют во внутреннем и экспортном сообщении, доля которых в общем объёме перевезённых грузов по отчетным данным составила 77,7%. В настоящее время железнодорожный транспорт Казахстана, в общем располагает необходимой базой и подвижным составом для обеспечения существующего объёма перевозок.

Доля отечественного железнодорожного транспорта в ВВП составляет порядка 5−6%. Причём, являясь крупнейшим предприятием в республике, железные дороги вносят весомый вклад в государственный бюджет в виде налоговых отчислений.

Таким образом, стальная магистраль играет ведущую роль в экономической жизни республики, в осуществлении межгосударственных и международных перевозок, включая транзит, поддерживая тем самым продвижение страны к свободной рыночной экономике.

В настоящее время проводится реструктуризация железнодорожной отрасли Республики Казахстан, первые этапы которой уже завершены.

Реформирование железнодорожного рынка привело к существенному изменению структуры отрасли, появлению новых субъектов, образованию конкурентной среды в обеспечивающей деятельности. Созданы предпосылки для создания конкуренции в основной деятельности железной дороги — осуществлении перевозок грузов.

В современных условиях возросли требования к качеству транспортной работы, к уровню разработки технологических процессов, графику движения поездов, организационному, информационному, математическому обеспечению перевозочного процесса.

Большое значение имеет практическая реализация прогрессивных принципов собственно в перевозочном процессе и системе управления эксплуатационной работой:

разработка научно обоснованных технологических процессов сортировочных, участковых, пассажирских и других типов станций, депо, ПТО, железнодорожных узлов, направлений с использованием методов имитационного моделирования на ЭВМ, теорий систем вероятностей, надёжности, массового обслуживания, множеств и других экономико-математических методов с глубоким экономическим обоснованием вариантов. При этом должно обеспечиваться ускорение продвижения вагоно-, поездопотоков, минимальные значения простоев в ожидании выполнения последующих операций, которые возникают при взаимодействии обслуживающих устройств и систем друг с другом («станция — станция», «станция — депо», «станция — участок», подсистемы внутри станции и т. д.);

дифференциация технологии перевозочного процесса и графика движения поездов исходя из экономической целесообразности с учётом характеристик грузов и его производства (радиоактивные, опасные, скоропортящиеся, крупногабаритные грузы и т. п.). При этом график движения должен обеспечивать:

— регулярность пропуска поездопотоков;

— разные скорости продвижения грузовых поездов (ускоренные, пассажирской скорости и расписания, обычные грузовые поезда);

— непосредственное взаимодействие с производством — технологические маршруты установленного расписания, подвод передаточных поездов о заранее обусловленных договором периодах суток и т. п.

Принцип дифференциации перевозочного процесса исходя из удовлетворения требований производящих и потребляющих отраслей является особенно актуальным, и он может реализовываться на взаимовыгодной экономической основе.

В настоящем дипломном проекте рассматривается вопрос организации работы отделения перевозок железной дороги, который предусматривает раскрытие следующих аспектов: организация вагонопотоков на отделении; организация местной работы на участках отделения; разработка графика движения поездов и расчёт пропускной способности. В разделе «Деталь проекта» представлен метод увеличения пропускной способности участка за счёт увеличения ходовых скоростей движения поездов, путем внедрения более мощных локомотивов. В разделе «охрана труда» приводится характеристика опасных и вредных факторов возникающих в процессе осуществления погрузочно-разгрузочных и складских работ на грузовом районе. В заключении подведён итог выполненной работы, рассмотрены положительные и отрицательные стороны организации работы отделения перевозок железной дороги в данном дипломном проекте.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗОК.

1. Отделение перевозок состоит из двух однопутных участков. Взаимное расположение этих участков показано на рисунке 1.1.

Рис. 1.1. Схема железнодорожного направления.

2. А и С — участковые станции с оборотным депо и смены локомотивных бригад. Станция N — сортировочная с основным депо. Линия УК — однопутная с диспетчерской централизацией. Стрелки на всех станциях отделения оборудованы электрической централизацией.

3. Гружёные вагонопотоки приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

Гружёные вагонопотоки.

4. Граница отделения — станции, А и С (включительно). Длины участков показаны на рис. 1.1.

5. Станция N расформирует и формирует сквозные, участковые и сборные поезда, а станции, А и С — участковые и сборные поезда и являются стыковыми пунктами с соседними отделениями (рис. 1.1).

6. Род тяги для обслуживания грузовых и пассажирских поездов на участках отделения — соответственно, ВЛ80 и ЧС4 (по заданию).

7. На участках отделения перевозок по четыре промежуточных станции.

8. Задано на участках: 1 пара скорых и 2 пары пассажирских поездов. Размеры движения грузовых поездов по категориям определяю на основании гружёных вагонопотоков.

9. Вагонопотоки, выделяемые, в отправительские маршруты установлены по заданию.

10. Распределение погрузки и выгрузки по промежуточным станциям на участках отделения определяю по заданию.

11. График движения поездов составляю на участках AN и NC.

12. По графику на участках определяю основные показатели графика движения поездов.

13. Определяю основные измерители отделения перевозок.

1.1 Определение груженых и порожних вагонопотоков Гружёные вагонопотоки определяю согласно задания (табл.1.1). для определения объёма работы в гружёных вагонах, регулировке порожних вагонов в отделении перевозок, направления гружёных и порожних вагонопотоков и построения их диаграмм данные таблицы 1.1 представляю в виде таблицы 1.2.

Таблица 1.2.

Суточные вагонопотоки.

Uпор А. Порожние вагонопотоки (Uпор).

Uмр Б. Местные вагонопотоки (местная работа — Uмр).

Uвв В. Ввозимые вагонопотоки (ввоз — Uвв).

Uвыв Г. Вывозимые вагонопотоки (вывоз — Uвыв).

Uтр Д. Транзитные вагонопотоки (транзит — Uтр).

Рис. 1.2. Диаграмма гружёных и порожних вагонопотоков (раздельный вид) Совмещённый вид диаграммы гружёных и порожних вагонопотоков приводится на рис. 1.3.

Объёмы работы станции данного и соседних отделений перевозок разделены и представлены в таблице 1.2. и на рисунках 1.2, 1.3. в нём вагонопотоки подразделены по видам сообщений следующим образом:

— местное сообщение — погрузка отделения на себя, равная Uмр = 166 вагонам;

— вывоз или погрузка на другие отделения, Uвыв = 456 вагонам;

— ввоз или приём гружёных вагонов с других отделений для выгрузки, Uвв = 456 вагонам;

— транзит или приём гружёных вагонов для сдачи их на другие отделения, Uтр = 840 вагонам.

Вся работа отделения равна:

Uр = (Uм + Uвыв) + (Uвв + Uтр),.

так как.

Uмс + Uвыв = Uп, а Uтр + Uвв =Uпргр, то.

Uр = Uп + Uпргр = (166+456)+(456+840)=1918 вагонов, где Uппогрузка отделения;

Uпргрприём гружёных вагонов с других отделений.

С другой стороны,.

+60.

Рис. 1.3. Диаграмма гружёных и порожних вагонопотоков (совмещённый вид).

Uм + Uвв = Uв, а Uтр + Uвыв = Uсдгр, где Uввыгрузка отделения;

Uсдгрсдача гружёных вагонов на другие отделения.

Тогда (рис. 1.4).

Uр= Uв+Uсдгр=(166+456)+(840+456)=1918 вагонов.

Рис. 1.4. Работа отделения перевозок по видам сообщений.

1.2 Расчёт состава поезда Расчёт состава гружёного поезда определяю по формуле:

mгр = Q / qбр, вагоны (1.1).

где Q — масса состава, т; Q = 4200 т (по заданию);

qбр — средняя масса брутто одного физического вагона, т; qбр = 77 т (по заданию);

mгр = 4200 / 77 = 55 вагонов.

Количество вагонов порожнего состава определяю по формуле:

m пор = (Lст — lл — 10) / lв, вагоны (1.2).

где Lст — полезная длина станционных путей, м Lст = 1050 м (по заданию);

lл — длина локомотива, м; lл = 34 м (по заданию);

lв — средняя длина вагона, м; lв = 14 м (по заданию);

10 — расстояние на неточность остановки поезда, м.

m пор = (1050 — 33 — 10) / 14 = 72 вагона.

Расчёт тяжеловесного состава по вместимости на станционных путях определяю по формуле:

m гртж = (Lст — lл — 10) • Рпн, вагоны (1.3).

где Рпн — погонная нагрузка от вагона на метр пути, т/м, определяемая по формуле:

Рпн = Q / mгр lв, т/м. (1.4).

Рпн = 4200 / 55 • 14 = 5,45 т/м;

m гртж = (1050 — 34 — 10) • 5,45 = 5483 т.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ ВАГОНОПОТОКОВ Система организации вагонопотоков в поездах имеет важное значение в работе железнодорожного транспорта. С её помощью производится распределение сортировочной работы между станциями сети и вагонопотоков по направлениям и участкам. Своё конкретное выражение система организации вагонопотоков находит в плане формирования грузовых поездов.

План формирования поездов, определяя порядок рациональной организации вагонопотоков, устанавливает пункты формирования, род и назначение поездов, а также условия подборки вагонов в группы в зависимости от назначения. Кроме того, устанавливает порядок следования вагонов от станции погрузки до станции расформирования или выгрузки и порядок перехода вагонов из одной категории поездов и назначений в другие на станциях, где эти вагоны перерабатываются.

Таким образом, от плана формирования поездов зависит объём работы каждой сортировочной станции, уровень использования технических средств станции, технология и показатели их работы и использование на станциях вагонов и локомотивов. Он включает в себя план маршрутизации с мест погрузки и план формирования поездов, организуемых на технических станциях из гружёных и порожних вагонов.

2.1 Организация отправительских маршрутов Эффективность организации отправительских маршрутов определяется сопоставлением дополнительных затрат на станциях погрузки и выгрузки с получаемой экономией от проследования попутных технических станций без переработки.

Таблица 2.1.

Характеристика отправительских маршрутов.

Дополнительные затраты времени на организацию отправительского маршрута на станции погрузки определяю по формуле:

tпм = tп (mм / mпод — 1) — tмр, (2.1).

где tп — время на одну подачу, 2 ч (по заданию);

mм, mпод — количество вагонов, соответственно в маршруте и в одной подаче, mпод = 10−15 вагонов, mм = 55 вагонов;

tмр — экономия времени на маневровой работе на станции примыкания tмр = 1,5 часа (по заданию).

Общие дополнительные затраты на организацию маршрута равны сумме затрат на станциях погрузки и выгрузки:

tм = tпм + tвм. (2.2).

Величина tвм = 3.0 часа (по заданию).

Тогда.

tм = 2(55 / 13 — 1) — 1,5 + 3 = 7,5 часа.

Пункты погрузки и выгрузки отправительских маршрутов, дальность пробега и получаемая экономия определяются по корреспонденциям в чётном и нечётном направлениях, для чего составляю таблицу 2.1.

Корреспонденции вагонов, у которых затраты на организацию отправительского маршрута больше чем экономия, в маршруты не включаются. Например, из струи У-N, A-C, N-K на организацию отправительского маршрута затраты больше экономии (7,5 > 6,3 и т. д.), поэтому маршруты из таких струй не назначаются.

Показатели отправительской маршрутизации приведены в п. 2.5.

2.2 Расчёт плана формирования для сортировочных и участковых станций Расчёт плана формирования поездов на технических станциях называется технической маршрутизацией. Он рассчитывается по вагонопотокам, не охваченных отправительской маршрутизацией (табл. 2.2).

2.2.1 Расчётные параметры плана формирования К параметрам плана формирования относятся:

— параметр накопления для сквозных и участковых поездов в зависимости от числа назначений поездов;

— нормы экономии времени на один вагон, пропускаемый через станцию без переработки, ч;

— эквивалент переработки вагонов, приведённые часы;

— эквивалент перецепки поездных локомотивов, приведённые часы.

2.3 План формирования одногруппных поездов Целью расчёта плана формирования одногруппных поездов является наиболее целесообразное распределение между техническими станциями (сортировочными и участковыми) работы по организации вагонопотоков в поезда. При расчёте оптимального плана формирования для выделения вагонопотока в отдельное назначение используют основные критерии.

В общем виде условие выгодности выделения струи вагонопотока n характеризуется следующим неравенством:

n? Тэк? cm,.

где Тэк — общая экономия времени в приведённых часах от пропуска одного вагона струи n через станцию без переработки.

В зависимости от того, по каким станциям производится суммирование вагоно-часов, неравенство преобразуется в необходимое. Достаточное и общее достаточное условие выгодности маршрутизации струи.

Необходимое условие (НУ) требует, чтобы суммарная экономия приведённых вагоно-часов от проследования данного назначения без переработки через все попутные технические станции превышала или по крайней мере равнялась затратам вагоно-часов на накопление данного назначения, т. е.

n? Тэк? cm,.

Достаточное условие (ДУ) требует, чтобы суммарная экономия приведённых вагоно-часов по станциям уступа была бы больше или равна затратам на накопление данного назначения, т. е.

n Тэк? cm,.

Если с помощью необходимого условия устанавливается целесообразность выделения сквозного назначения, по сравнению с участковыми, то достаточное условие позволяет установить выгодность более дальнего назначения, по сравнением с альтернативным — более коротким.

Общее достаточное (абсолютное) условие (ОДУ) можно сформулировать следующим образом: струю вагонопотока выгодно выделять в самостоятельное назначение, если экономия от проследования её транзитом через любую попутную техническую станцию больше или равна затратам на накопление:

n Т? cm,.

где Т — минимальное значение Тэк на всём пути следования струи.

2.4 Расчёт оптимального плана формирования одногруппных поездов Оптимальный план формирования поездов рассчитывается из вагонов, не включенных в отправительские маршруты. Для оставшихся вагонопотоков между техническими станциями составляется таблица 2.5. на основе табл. 1.2.

При составлении таблицы учитывалась погрузка и выгрузка вагонов на участках. Вагоны, следующие под выгрузку на участок, включаются в вагонопоток назначением на техническую станцию, которая формирует сборный поезд на впереди лежащий участок в данном направлении.

Вагоны, погруженные на участке, включаются в вагонопоток впереди лежащей технической станции по направлению движения.

Таблица 2.2.

Вагонопотоки по опорным станциям для расчёта плана формирования поездов в нечётном направлении.

Таблица 2.6.

Параметры плана формирования (из задания).

У A N C K.

У A N C K.

cm 545 594 540 486 545.

Тэк 6.1 4.3 6.3.

1. Проверка по условию ОДУ.

175 • 4,3 = 752,5 > 545 удовл. ОДУ.

70 • 4,3 = 301 < 545 неуд. ОДУ.

2. График сквозных назначений.

Рисунок 2.2. расчёт плана формирования одногруппных поездов в нечётном направлении У-К По данным таблицы 2.5. составляю ступенчатый график вагонопотоков с учётом схемы расположения технических станций на направлении. По каждому участку направления определяю общий вагонопоток. Совмещённый ступенчатый график показан на рис. 2.1.

График сквозных назначений и последовательность расчёта показаны на рис. 2.2.

Оптимальный план формирования поездов рассчитан методом совмещённых аналитических сопоставлений. Сущность его заключается в последовательном отборе наиболее выгодных назначений поездов.

Для расчёта плана формирования поездов по методу совмещённых аналитических сопоставлений, необходимо проверить, не удовлетворит ли вагонопоток между конечными станциями У и К общему достаточному условию (ОДУ):

min Тn? cm,.

где min Т — станция с минимальной экономией (ст.N);

cm — вагоно-часов затраты на накопление.

Для УК: 175 • 4,3 = 752,5 > 545 — удовлетворяет ОДУ.

Для УС: 70 • 4,3 = 301 < 545 — не удовлетворяет ОДУ.

Для УN: 81 • 4,3 = 348,3 < 545 — не удовлетворяет ОДУ.

Следовательно, одноструйное назначение УК включается в оптимальный план формирования и в графике назначений не приводится. Назначение УС и УN в оптимальный план не включается и приводится в графике назначений.

Далее составляю график назначений сквозных поездов, проходящих без переработки не менее одной расчётной станции (рис. 2.2).

Для каждого назначения на графике указываю: слева — вагонопоток n, который можно включить в поезда данного назначения; на линии каждого назначения для каждой попутной станции — вагоно-часы экономии от проследования без переработки Тn, справа — вагоно-часы экономии на всех попутных станциях за вычетом затрат на накопление на станции формирования поезда? n Тэк — cm.

Составленные графики назначений проверяю на необходимое условие (НУ) по формуле:

? n Тэк? cm,.

где? n Тэк — суммарная экономия вагоно-часов у данного назначения от проследования всех технических станций без переработки.

Из назначений, удовлетворяющих условию НУ, выбираю назначение дающее наибольшую экономию, которое называется исходным. По расчёту исходным является назначение — АK (144 вагона). Это назначение является одноструйным, поэтому его включаю в оптимальный план формирования.

После выделения исходного назначения в оптимальный план формирования (ОПФ) делаю первую корректировку оставшихся назначений. Вновь создаю сквозные назначения, и по каждому из них определяю экономию.

Для корректировки остались назначения УN, АС и NК из которых необходимому условию (НУ) удовлетворяет только назначение УN (рис. 2.2.), поэтому его включаю в оптимальный план формирования. На этом расчёт плана формирования поездов нечётного направления завершаю.

После включения сквозных назначений в оптимальный план формирования определяю участковые назначения.

У A N C K.

Оптимальный план формирования.

Рисунок 2.3. Оптимальный план формирования поездов в нечётном направлении У-К По оптимальному плану формирования (рис. 2.3.) определяю общий вагонопоток на каждом участке и сравниваю с исходными данными, чем проверяю правильность расчёта. Вагонопотоки совпадают с исходными данными, следовательно, расчёт ОПФ произведён верно.

Оптимальный план формирования поездов в нечётном направлении, включая отправительские маршруты, приведён на рис. 2.3.

План формирования поездов в чётном направлении рассчитываю также методом совмещённых аналитических сопоставлений. Для этого составляю табл. 2.7. с исходными данными и ступенчатый график вагонопотоков (рис. 2.4.), и показываю последовательность расчёта (рис. 2.5.).

Таблица 2.7.

Вагонопотоки по опорным станциям для расчёта плана формирования поездов в чётном направлении.

У A N C K.

Рисунок 2.4. Совмещённый ступенчатый график вагонопотоков чётного направления При расчёте плана формирования порожние вагонопотоки (в табл. 2.7 показаны под дробью) не включены в расчёт.

Оптимальный план формирования поездов в чётном направлении, включая отправительские маршруты, приведён на рис. 2.6.

У A N C K.

cm 510 490 570 480 510.

Тэк 6.1 4.3 6.3.

1. Проверка по условию ОДУ.

150 • 4,3 = 645 > 545 удовл. ОДУ.

83 • 4,3 = 356,9 < 545 не удовл. ОДУ.

2. График сквозных назначений.

Рисунок 2.5. Расчёт плана формирования одногруппных поездов в чётном направлении У A N C K.

Оптимальный план формирования.

Рисунок 2.6. Оптимальный план формирования поездов в направлении К-У.

2.5 Основные показатели оптимального плана формирования поездов Расчёт показателей плана формирования грузовых одногруппных поездов произвожу в следующем порядке:

1. Процент охвата погрузки отправительских и ступенчатых маршрутов.

aм = 100 • Uм / Uп, % (2.3).

где Uм — погрузка отправительскими маршрутами, вагоны;

Uп — общая погрузка, вагоны.

Тогда:

aм = 100 • 515 / 1918 = 27%;

2. Средняя дальность пробега отправительских маршрутов.

Lм =? nsм /? nм, км (2.4).

где? nsм — пробег маршрутов, маршруто-км;

? nм — общее число отправленных маршрутов.

Тогда.

Lм = 270 890 / 515 = 526 км.

3. Количество вагонов, перерабатываемых на технических станциях nпер и проходящих их транзитом nтр (беру из табл. 2.1, 2.2, 2.3. и рис. 2.3. и 2.6.) в обоих направлениях. Значения nпер и nтр в нечётном и чётном направлениях свожу в таблицы 2.8. и 2.9.

Таблица 2.8.

Транзитные вагонопотоки нечётного направления.

Таблица 2.9.

Транзитные вагонопотоки чётного направления.

4. Средний пробег одного транзитного вагона без переработки.

Lтр =? nsтр /? nтр, км (2.5).

Подставив соответствующие данные в формулу (2.5), получаю.

Lтр = [445 • 526 + 151 • 266 + 144 • 381 + 395 • 526 + 160 • 526 + 147 • 260] / (445 + 151 + 144 + 395 + 160 + 147) = 457 км.

5. Число формируемых назначений К техническими станциями в обоих направлениях, включая участковые назначения:

К = (КУ + КА + КN + КС) + (КК + КС + КN + КА) =.

(3 + 2 + 1 + 1) + (3 + 1 + 1 + 1) = 13 назначений.

6. Затраты вагоно-часов на каждой технической станции направления:

— на накопление вагонов в зависимости от числа назначений на станциях направления? Кcm.

? Кcm = (3 • 545 + 2 • 594 + 1 • 540 + 1 • 486) + (3 • 545 + 1 • 486 + 1 • 540 + 1 • 594) = 7104 ваг.-час;

Количество формируемых вагонов на всех станциях в обоих направлениях (из рис. 2.3 и 2.6), за исключением вагонов отправительских маршрутов, сборных и порожних поездов, составляет:

n = nн + nч = 1078 + 669 = 1747 вагонов;

Время простоя одного вагона под накоплением:

tнак = 7104 / 1747 = 4 часа;

— на переработку вагонов по станциям A, N, C:

? nпер Тэк = 63 • 6,1 + (130 + 83) • 4,3 + 56 • 6,3 = 1653 ваг.-час.

Средняя экономия на один вагон:

tпер = 1653 / 332 = 4,98 часа.

На основе данных отправительских маршрутов (табл. 2.1), оптимального плана формирования (рис. 2.3 и 2.6) и местных вагонопотоков (табл. 3.2 и 3.3) определяю размеры движения по участкам (табл. 3.6).

3. Организация местной работы на участках отделения.

3.1 Определение погрузки и выгрузки на промежуточных станциях Общее количество вагонов погруженных в нечётном и чётном направлениях и прибывших под выгрузку с нечётного и чётного направлений на участках А-N и N-С (табл.1.1), на основании данных табл.3.1, распределяю по промежуточным станциям (табл. 3.2 и 3.3).

Таблица 3.1.

Распределение погрузки и выгрузки по промежуточным станциям участка А-N и N-C.

Таблица 3.2.

Распределение вагонопотоков на участке А-N.

Таблица 3.3.

Распределение вагонопотоков на участке N-С.

На основе данных табл. 3.2. и 3.3. составляю диаграммы местных вагогонопотоков на участках A-N и N-C (рис. 3.1. и 3.2.).

Рисунок 3.1. Диаграмма местных вагонопотоков на участке A-N.

Рисунок 3.2. Диаграмма местных вагонопотоков на участке N-C.

3.2 Организация работы сборных поездов Из диаграмм (рис. 3.1. и 3.2.) определяю количество сборных поездов по перегону с наибольшим вагонопотоком для каждого направления в зависимости:

от силы тяги.

Nсб = nгр qбр / Qбр, (3.1).

когда имеются и порожние вагонопотоки.

Nсб = (nгр qбр + nпор qтр) / Qбр, (3.1а) или от полезной длины станционных путей.

Nсб = nmaxlв / (lcт — lл — 10), (3.2).

где nmax — наибольшее количество вагонов на перегонах;

lв — средняя длина вагона;

lст — полезная длина станционных путей, м;

lл — расчётная длина поездного локомотива, м;

Qбр — вес поезда брутто по силе тяги локомотива, т;

qбр, qтр — соответственно, средняя масса брутто гружёных и тары порожних вагонов, т;

nгр, nпор — вагонопотоки гружёных и порожних вагонов по перегонам.

На участках A-N и N-C в нечётном направлении наибольшее количество вагонов имеют перегоны г-N и з-С (19 и 30 вагонов), в чётном — те же перегоны г-N и з-С (47 и 40 вагонов).

Для нечётного направления:

Nсб = 30 • 77/4200 = 0,55? 1 поезд;

Для чётного направления:

Nсб = 47 • 77/4200 = 0,86? 1 поезд;

По количеству составов и весу составов участки A-N и N-C обслуживаются одной парой сборных поездов.

Время работы сборных поездов (чётного и нечётного направлений) на каждой промежуточной станции принимаю 30 мин. (по заданию). Технологическое время для выполнения сдвоенных грузовых операций принимаю tвп = 3−4 часа (время на выгрузку tв = 1−1,5 часа и на погрузку tп = 2−2,5 часа).

Простой вагонов на промежуточных станциях зависит от взаимного расположения на участке сборных поездов противоположных направлений, а при наличии двух и более сборных поездов в одном направлении — также от интервала между этими поездами.

При одной паре сборных поездов возможны две принципиальные схемы расположения поездов на графике. Первая схема характеризуется тем, что интервалы между прибытием на каждую станцию нечётного и отправлением чётного поездов меньше между прибытием на те же станции чётного и отправлением нечётного поездов. Вторая схема характеризуется меньшими интервалами между чётным и нечётным, чем между нечётным и чётным поездами.

По каждому варианту производится подсчёт затрат вагоно-часов простоя вагонов на промежуточных станциях и в целом по участку.

В качестве оптимального выбирается тот вариант, который имеет наименьшую общую сумму вагоно-часов.

Для нахождения оптимальной схемы прокладки одной пары сборных поездов на участке N-C рассматриваю два варианта прокладки их на графике. На чертеже «Схемы прокладки сборных поездов на участке N-C» (ГЧ лист № 4) указаны время прибытия и отправления сборных поездов и количество отцепленных (-) и прицепленных (+) вагонов по каждой промежуточной станции.

Для расчёта простоя местного вагона под одной грузовой операцией на заданном участке для каждого варианта прокладки сборных поездов составляю: табл. 3.4. для первой схемы; табл. 3.5. — второй схемы.

вагонопоток станция промежуточный поезд Таблица 3.4.

Вагоно-часы простоя на промежуточных станциях участка N-C (схема 1).

Таблица 3.5.

Вагоно-часы простоя на промежуточных станциях участка N-C (схема 2).

Произвожу расчёт основных показателей местной работы:

Погрузка Uп и выгрузка Uв вагнов;

Общие вагоно-часы простоя? nмtм;

Средний простой местного вагона tм на участке, определяемый по формуле.

tм =? nмtм / Uм, ч; (3.3).

Средний простой под одной грузовой операцией.

tгр.оп = tм / Ксд, ч; (3.4).

Коэффициент сдвоенных операций Ксд = (Uп + Uв) / Uм, (3.5).

где Uм — количество местных вагонов, участвующих в грузовых операциях.

Тогда, подставляя данные получаю:

1. Погрузка Uп = 55 и выгрузка Uв = 68 вагонов.

2. Коэффициент сдвоенных операций Ксд = (55 + 68) / 68 = 1,8.

3. Средний простой местных вагонов на участке N-C в двух вариантах.

tм1 = 1077,94 / 68 = 15,85 ч; tм2 = 1067,27 / 68 = 15,6 ч.

Выгодной оказалась вторая схема прокладки сборных поездов.

Средний простой местных вагонов под одной грузовой операцией выгодного варианта.

tгр.оп = 15,6 / 1,8? 8,6 часа.

Для участка A-N выбираю принципиальную схему прокладки сборных поездов на основании сравнения местных вагонопотоков по ограничивающему участку станции (рис. 3.3). При соблюдении условия n1 + n4? n2 + n3 целесообразно применять схему 1, а при соблюдении условия n1 + n4? n2 + n3 выгодна схема 2. В соответствии с выбранной принципиальной схемой прокладываю сборные поезда в графике движения поездов.

Проверяю правомерность данного сравнения на участке N-C. По подсчётам суммарных вагоно-часов второй вариант был оптимальным. Теперь для этого участка сравниваю (рис. 3.1): n1 + n4 и n2 + n3, т. е. 25/13 + 28 < 40 + 30. Выгодность второго варианта подтверждается без расчёта.

Рисунок 3.4. Схемы прокладки сборных поездов на участке A-N.

На участке A-N оптимальную схему прокладки сборных поездов нахожу также путём сравнения n1 + n4 и n2 + n3. Из рис. 3.4 получаю 0 + 11/17 < 19 + 47, т. е. выгодна схема 2.

3.3 Определение количества и категорий грузовых поездов Общие размеры движения по каждому участку отделения перевозок устанавливаю на основании ранее выполненных расчётов по отправительской маршрутизации (табл. 2.1), оптимальному плану формирования технической маршрутизации (рис. 2.2 и 2.3), по определению размеров движения поездов с местным грузом и заданным размерам движения пассажирских поездов.

Полученные размеры грузового и пассажирского движения по их категориям свожу в табл. 3.6. и показываю в виде специализации по категориям поездов (рис. 3.5.).

Рисунок 3.5. Схема специализации поездов:

Таблица 3.6.

Размеры движения по участкам отделения.

4. РАЗРАБОТКА ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И РАСЧЁТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ.

4.1 График движения поездов На железнодорожном транспорте движение поездов осуществляется по графику. График движения поездов является основой организации перевозок. Он объединяет деятельность всех подразделений и выражает план всей эксплуатационной работы железных дорог.

Движение поездов по графику обеспечивается правильной организацией и выполнением технологического процесса работы станций, депо, тяговых подстанций, пунктов технического обслуживания и других подразделений железных дорог, связанных с движением поездов.

В соответствии с ПТЭ график движения поездов должен обеспечивать:

— удовлетворение потребностей в перевозках пассажиров и грузов;

— безопасность движения поездов;

— наиболее эффективное использование пропускной и провозной способности участков и перерабатывающей способности станций;

— рациональное использование подвижного состава;

— соблюдение установленной продолжительности непрерывной работы локомотивных бригад;

— возможность производства работ по текущему содержанию и ремонту пути, сооружений, устройств СЦБ, связи и электроснабжения.

График движения поездов представляет собой графическое изображение следования поездов по участкам и направлениям, выполненное в координатных осях времени (горизонтальная ось) и расстояния (вертикальная ось). Он устанавливает время прибытия, отправления и проследования поездов по каждому раздельному пункту, время следования поездов по перегонам, продолжительность нахождения локомотивов и бригад на участках и конечных станциях.

Железнодорожная сеть нашей страны характеризуется различными условиями эксплуатации участков: размерами движения, числом главных путей, соотношением скоростей грузовых и пассажирских поездов, разностью размеров движения по направлениям и т. д. В связи с этим различны и сами графики движения, которые классифицируются по нескольким признакам.

1. По соотношению скоростей движения поездов графики подразделяются на параллельные и непараллельные. При параллельном графике на перегоне все поезда каждого направления имеют одинаковую скорость движения, по этому линии хода поездов расположены параллельно. Параллельный график позволяет наиболее полно использовать пропускную способность участков, служит основой для изучения свойств и закономерностей всех типов графиков.

При непараллельном графике предусматривается обращение пассажирских и грузовых поездов с разными ходовыми скоростями движения, причём поезда могут быть одной или нескольких категорий (скорые, пассажирские, грузовые нормальной скорости, грузовые ускоренные и др.).

2. По числу главных путей на участке графики подразделяются на однопутные, двухпутные и многопутные. На двухпутных линиях главные пути специализируются для движения поездов только в одном направлении (чётном или нечётном), скрещения поездов могут осуществляться не только на станциях и разъездах, но и перегонах. Графики движения на участках с однопутными и двухпутными перегонами называются однопутно-двухпутными.

На трёхпутных линиях обычно два пути специализируют по направлениям, а один используют для следования поездов обоих направлений. На четырёхпутных участках чаще всего два пути используют для грузового и два для пассажирского движения со специализацией каждой пары путей по направлениям.

3. По расположению поездов попутного следования. При следовании поездов с разграничением не менее чем одним раздельным пунктом с путевым развитием (станцией, разъездом, обгонным пунктом) график на однопутных линиях называется непакетным или пачечным, а на двухпутных — пачечным.

По перегонам, оборудованным автоматической блокировкой или имеющим блок-посты при полуавтоматической блокировке, поезда могут следовать в попутном направлении с разграничением их блок-участками или межпостовыми перегонами. Графики движения поездов с таким порядком следования называются пакетными или частично-пакетными. При таких графиках на перегоне может находиться не один, а два или несколько поездов, следующих в одном направлении.

На однопутных и двухпутных линиях в целях уменьшения влияния пассажирских поездов на движение грузовых пропускают группу пассажирских поездов пачкой.

4. По соотношению времени занятия перегонов одной парой поездов или поездом различают графики идентичные и неидентичные. Степень неидентичности графиков зависит от неидентичности перегонов, станционных интервалов фст и добавок на разгоны и замедления tрз.

5. По соотношению размеров движения в чётном и нечётном направлениях графики разделяют на парные с одинаковым числом поездов в обоих направлениях и непарные.

4.2 Основные исходные данные для составления графика движения поездов График движения разрабатывается на основании следующих элементов:

— размеров движения различных категорий поездов и их весовых норм и длины;

— серии грузовых и пассажирских локомотивов и их тяговых плеч;

— времени хода поездов по перегонам tх', tx" и добавок времени к ним на разгон tр и на замедление tз, которые определяются тяговыми расчётами;

— станционных интервалов Iстпромежутков времени, необходимых для выполнения операций при приемке, отправлении и пропуске поездов через раздельные пункты, обеспечивающих безопасность движения;

— интервалов между поездами в пакете I при автоблокировке или полуавтоблокировке с блок-постами;

— норм стоянок поездов tст для выполнения операций на промежуточных станциях;

— норм нахождения локомотивов на станциях основного tосн и оборотного tоб депо;

— технологических норм времени на обработку поездов в парках (tпп, tпот) участковых, грузовых, пассажирских и сортировочных станций;

— продолжительности технологического «окна» tтн для выполнения работ по текущему содержанию и ремонту пути, контактной сети, устройств СЦБ и др.

Таким образом, график движения поездов по существу является планом всей эксплуатационной работы железных дорог, основой организации движения поездов, грузовой и коммерческой работы станций, депо, подразделений вагонной службы, службы пути, сигнализации и связи, строительных организаций, т. е. всех подразделений железнодорожного транспорта. График движения основан на определении грузопотоков, тесном взаимодействии в работе железных дорог и всех других видов транспорта.

Скорость доставки грузов, наиболее рациональная организация их перевозок в поездах, объём оборотных товарно-материальных ценностей, находящихся в процессе перевозок, качество и быстрота пассажирских перевозок — всё это зависит от графика движения поездов.

Дальнейшее совершенствование графика предусматривает:

— повышение уровня использования пропускной способности направлений, позволяющее обеспечить выполнение и перевыполнение плана перевозок;

— повышение массы и скорости движения поездов (особенно участковой и маршрутной, и как за счёт имеющихся резервов в действующих графиках, так и за счёт внедрения более мощных локомотивов, концентрации на полигонах большегрузных вагонов с меньшим сопротивлением движению и т. д.);

— обеспечение более четкого взаимодействия в перевозочном процессе всех подразделений железнодорожного транспорта;

— автоматизацию разработки графика движения на основе применения вычислительной техники;

— разработку более совершенных способов его оперативной корректировки на основе вариантных графиков для переменных размеров движения;

— выделение в графике ниток для постоянного ядра поездов, факультативных и дополнительных;

— внедрение прогрессивных достижений передовых работников всех служб железных дорог.

4.3 Виды станционных и межпоездных интервалов Различают и рассчитывают следующие основные виды станционных и межпоездных интервалов:

а) б).

Рисунок 4.1. Интервал неодновременного прибытия поездов.

Рисунок 4.2. График выполнения технологических операций при обеспечении интервала неодновременного прибытия поездов Станционный интервал неодновременного прибытия tн — минимальное время от момента прибытия на станцию поезда одного направления до момента прибытия на эту же станцию (рис. 4.1,а) или проследования через неё (рис. 4.1,б) поезда встречного направления на однопутной линии.

На станциях, где одновременный приём поездов противоположных направлений разрешен, величина фн определяется по схеме и графику, приведенных на рис. 4.1, в и 4.2. Когда одновременный приём поездов противоположных направлений запрещен, при следовании одного из них без остановки, фн определяется по схеме и графику, приведенных на рис. 4.1, г, 4.2.

Величина фн состоит из времени для выполнения станционных операций и прохождения поездом расчётного расстояния, т. е.

фн = tсо+0,06Lпр/Vвх, мин. (4.1).

где tсо — время станционных операций, мин (tсо=0,5+0,25=0,75 мин);

Lпр — расчётное расстояние, м;

Vвх — средняя скорость входа поезда на станцию, км/час;

Vвх = 0,95 • Vх, км/ч; (4.2).

Vвх = 0,95 • 60 = 57 км/ч.

Lпр= Lп+ lт+ lв+ lвх, м; (4.3).

где Lп — длина поезда, м. (Lп=14m+50=14•55+50=820 м);

lт — тормозной путь или расстояние от предупредительного сигнала до входного, м. (lт=1300 м);

lв — расстояние проходимое поездом за время восприятия машинистом показания входного или предупредительного сигнала, м.(lв?50 м);

lвх — расстояние от входного сигнала до предельного столбика пути отправления поезда, м. (lвх=250 м);

тогда.

Lпр=820+1300+50+250=2420 м;

фн=0,75+0,06•2420/57=3,3 мин; фн=4 мин.

Рисунок 4.3. Интервал скрещения поездов.

Рисунок 4.4. График выполнения технологических операций при интервале скрещения поездов Станционный интервал скрещения поездов фсминимальное время от момента прибытия на станцию (рис. 4.3, а) или проследования (рис. 4.3, б) через неё поезда до момента отправления на тот же перегон встречного поезда. Величина фс (рис. 4.4) состоит только из времени для выполнения станционных операций tсо.

Принимаю фс = 1 мин.

а) б).

в) г).

д).

Рисунок 4.5. Схема разграничения поездов, следующих в пакете при автоблокировке: а, б — на перегоне; в — при приёме на станцию; г — при безостановочном пропуске через станцию; д — при отправлении со станции Интервал между поездами в пакете при автоблокировке (рис. 4.5) — минимальный промежуток времени между двумя попутными поездами. Он зависит числа блок-участков и их длины. Число блок-участков определяется условием — впереди идущий поезд не должен оказывать влияние на следование позади идущего. Для этого поезда должны быть разграничены между собой тремя или двумя блок-участками. В первом случае (езда на зелёный огонь) светофор позади идущему поезду всегда показывает зелёный огонь, что создаёт наиболее благоприятные условия для работы машиниста.

Интервал между поездами в пакете определяется из рис. 4.5,а.

I = 0,06Lр/Vх = 0,06(lбл'+ lбл"+ lбл'"+ Lп)/Vх, (4.1).

где lбл', lбл", lбл'" - длина блок-участков, м;

Lп — длина поезда, м;

Lр — расчётное расстояние, м;

Vх — средняя ходовая скорость следования поезда на расстояние Lр, м.

Во втором случае (езда на жёлтый или езда под зелёный огонь) изменение показания светофора с жёлтого огня на зелёный происходит только при приближении позади идущего поезда к светофору, что создает напряжение в работе машиниста. В связи с этим такое разграничение поездов применяется лишь на затяжных (руководящих) подъёмах, где скорость грузового поезда приближается к минимальной расчётной. При этом интервал в пакете (рис. 4.5,б).

I = 0,06Lр/Vх + tв = 0,06(lбл' + lбл" + Lп)/Vх + tв, (4.2).

где tв — время на восприятие машинистом изменения показания огня светофора с жёлтого на зелёный, мин.

Тогда для однопутного участка при езде на зелёный огонь.

I = 0,06 (1500 + 1500 + 1500 + 800)/60 = 5,3 мин.

при езде на жёлтый огонь.

I = 0,06 (1500 + 1500 + 800)/45 + 0,1 = 5,2 мин.

Таким образом, интервал между поездами в пакете на однопутной линии принимаю I = 6 мин.

Интервал I рассчитывается также по условиям входа и выхода со станций, когда один или оба поезда имеют остановку, а также по условиям безостановочного проследования станций (рис. 4.5, в, г, д).

Интервал попутного прибытия поездов Iпр — минимальное время от момента прибытия на станцию грузового поезда, до момента проследования (или прибытия) через станцию пассажирского поезда попутного направления. Интервал следования попутных поездов к станции и приёме их с остановкой необходим для контроля прибытия первого поезда, изменения маршрута на приём и открытия входного светофора второму поезду. К моменту окончания этих операций tоп, второй поезд должен находиться на расстоянии двух блок-участков от станции (рис. 4.5, в, 4.6). Тогда интервал попутного прибытия составит.

Iпр = 0.06Lр/Vвх + tоп = 0.06(lбл' + lбл" + lвх +Lп)/Vвх + tоп, (4.3).

или.

Iпр= tвх + tоп, (4.4).

tоп — время необходимое для выполнения станционных операций, мин;

Vвх — средняя скорость входа на станцию второго поезда с остановкой, км/ч. Величина tвх определяется по тяговому расчёту.

Рисунок 4.6. График выполнения технологических операций для определения Iпр Тогда.

Iпр = 0,06(1500 + 1500 + 200 + 800)/57 + 0,45 = 4,7 мин.

Интервал попутного отправления Iот — минимальное время от момента проследования (или отправления) через станцию пассажирского поезда, до момента отправления с той же станции грузового поезда попутного направления. Интервал в пакете при отправлении попутных поездов со станции определяется их разграничением двумя блок-участками. Зелёный огонь на выходном светофоре появится после освобождения первым поездом блок-участков за станцией (рис. 4.5, д, 4.7).

Рисунко 4.7. График выполнения технологических операций для определения Iот Тогда интервал попутного отправления составит.

Iот = 0.06Lр/Vвых + tоп = 0.06(lбл' + lбл" + Lп)/Vвых + tоп, (4.5).

или.

Iот = tвых + tоп, (4.6).

Тогда.

Iот = 0,06(1500 + 1500 + 800)/40 + 0,25 = 5,95 мин.

Рисунок 4.8. Интервалы в пакете при автоматической блокировке Принимаю Iпр = 5 мин, Iот = 6 мин.

4.4 Расчёт наличной и потребной пропускной способности участков отделения перевозок Пропускной способностью железнодорожной линии называется наибольшее число поездов или пар поездов установленной массы, которое может быть пропущено в единицу времени (сутки, час), в зависимости от имеющихся постоянных технических средств, типа и мощности подвижного состава и принятых методов организации движения поездов. Различают пропускную способность наличную и потребную.

Наличную пропускную способность определяю по формуле:

Nн = (1440 — tтн) бн k/T, пар поездов (4.7).

tтн — продолжительность технологического «окна», мин;

бн — коэффициент надёжности работы технических устройств;

k — число поездов или пар поездов в периоде графика;

T — период графика.

Период графика ограничивающего перегона при заданном времени хода пары поездов и определенных станционных интервалах может принимать различные значения, в зависимости от порядка пропуска поездов через раздельные пункты ограничивающего перегона.

Возможны четыре варианта пропуска поездов через раздельные пункты ограничивающего перегона е-ж на однопутном участке N-C (время хода грузовых поездов дано в задании):

1. Оба поезда пропускаются на перегон без остановки (1- схема);

T1 = (t' + t" + фн + фн + 2tз) = 28 + 27 + 4 + 4 + 2•1 = 65 мин.

2. Оба поезда пропускаются с перегона без остановки (2- схема);

T2 = (t' + t" + фс + фс + 2tр) = 28 + 27 + 1 + 1 + 2•2 = 61 мин.

Рисунок 4.6. Схемы пропуска поездов через станции, ограничивающие перегон.

3. Нечётные поезда пропускаются безостановочно через обе станции ограничивающих перегон (3- схема);

T3 = (t' + t" + фн + фс + tр + tз) = 28 + 27 + 4 + 1 + 2 + 1 = 63 мин.

4. Чётные поезда пропускаются безостановочно через обе станции ограничивающих перегон (4- схема);

T4 = (t' + t" + фн + фс + tр + tз) = 28 + 27 + 4 + 1 + 2 + 1 = 63 мин.

При четырёх схемах пропуска поездов минимальный период имеет 2-схема. Это означает, что желательно по ограничивающему перегону поезда пропускать по 2-схеме, но это не каждый раз удается.

В каждом случае пропуск поездов через станции ограничивающего перегона, периоды графика перегона отличаются входящими в них станционными интервалами и добавочным временем на разгон и замедление.

В общем случае пропускная способность ограничивающего перегона при обычном графике составит:

Nн = (1440 — tтн)• бн • k/(t'+ t"+ фе + фж+ tрз), пар поездов (4.8).

где t', t" - время хода нечётного и чётного поездов по перегону, мин;

фе, фж — станционные интервалы на станциях, ограничивающих перегон, мин;

tрз — добавочное время на разгон и замедление, приходящееся на оба поезда, мин.

Обозначив сумму станционных интервалов и добавочного времени на разгон и замедление через tд, определяю величину периода графика:

T = (t' + t") + tд, мин. (4.9).

T = (27 + 28) + 6 = 61 мин.

Тогда для ограничивающего перегона е-ж участка N-C и ограничивающего перегона г-N участка A-N наличная пропускная способность равна:

Nе-ж = (1440 — 60) 0,95 / (27 + 28 + 1 + 1 + 2 + 1) = 22 пары поездов.

Nг-N = (1440 — 60) 0,95 / (28 + 27 + 1 + 1 + 2 + 1) = 22 пары поездов.

Потребная пропускная способность определяю для расчётных размеров движения и сопоставляю с наличной при существующих средствах поездной связи и способа организации движения поездов. Потребную пропускную способность участка, исходя из заданных размеров грузовых и пассажирских перевозок без учёта резерва, определяю по формуле:

Nпт = Nгр + Nпсепс + Nсбесб, пар поездов (4.10).

где Nгр, Nпс, Nсб — соответственно, количество пар грузовых, пассажирских и сборных поездов;

епс, есб — коэффициенты съёма грузовых поездов пассажирскими и сборными.

При этом значение епс определяю по формуле:

епс = ео + ед = (tпс' + tпс" + 2фст)/(t' + t" + 2фст + tрз) + tд / (t' + t" + 2фст + tрз), (4.11).

где ео, ед — соответственно, коэффициент основного и дополнительного съёма:

ео = (21 + 20 + 4)/(28 + 27 + 2 + 3) = 0,75.

Величину коэффициента дополнительного съёма ед можно принять в пределах 0,3−0,4. При ед = 0,4.

епс = 0,75 + 0,35 = 1,1.

Коэффициент съёма сборных поездов на однопутном участке составляет есб = 1,3−1,5.

Тогда.

Nпт = 16 + 3•1,1 + 1•1,4 = 21 пара поездов.

4.5 Составление графика движения поездов Составлению графика движения поездов предшествует большая подготовительная работа. В целях достижения высоких маршрутных скоростей графики составляют сквозными на направлении в пределах участка обращения локомотивов.

График строится на стандартной сетке с масштабом времени и расстояний. На сетке каждый час разделен вертикальными линиями на шесть десятиминутных интервалов, получасовые деления указаны штриховой линией; горизонтальными линиями обозначены оси раздельных пунктов. Нечётные поезда проложены сверху вниз, а — чётные снизу вверх. В точках пересечения линий движения поездов с осями раздельных пунктов (в тупых углах) стоят цифры, показывающие число минут сверх целого десятка, соответствующие моменту прибытия, отправления или проследования поезда.

Поезда на графике прокладываю последовательно по их категориям. Вначале прокладываю пассажирские поезда в соответствии с предварительно выбранной схемой их обращения на направлении, затем — ускоренные грузовые, сборные и остальные грузовые поезда. Местные грузовые поезда прокладываю на графике в соответствии с предварительно выбранными схемами их обращения и системой обслуживания местной работы участков. При этом должна обеспечиваться ритмичность грузовой работы на участке и согласованность технологических процессов работы станции и подъездных путей.

При составлении графика были соблюдены все его расчётные элементы и требования безопасности движения поездов.

График движения поездов составлен на участках A-N и N-C на типовой сетке бланка (лист? графической части).

Длину перегонов принимаю в масштабе 4 мм. = 10мин. и 1 мм. = 1 км. согласно задания.

Прокладку грузовых поездов начинаю с участковой станции со средним интервалом, равным.

Iср = 1440 — tтн / Nпр, (4.12).

где Nпр — условное число «ниток» грузовых поездов;

tтн — технологическое «окно».

В дневное время суток в графике предусматриваю технологические «окна»: по 60 минут на однопутных участках A-N и N-C.

Iср = 1440 — 60 / 17 = 81 мин.

При построении графика между соседними «нитками» фактический интервал может быть 0,8Iср до 1,1Iср.

Все поезда прокладываются и на перегоне соседнего отделения. Время хода поездов по этому перегону принимаю 20 мин. При организации скрещения и обгона поездов на станциях участка учитываю их путевое развитие. Номера чётных и нечётных поездов проставляю соответственно на крайних и вторых перегонах участка от участковой и сортировочной станции.

Поезда различных категорий нумеруются:

Пассажирские Скорые (дальние и местные) 1 — 130.

Пассажирские (дальние) 171 — 300.

Пассажирские (местные) 601 — 699.

Пригородные 5001 — 6999.

Грузовые Сквозные 2001 — 2998.

Участковые 3001 — 3398.

Сборные 3401 — 3498.

Вывозные 3501 — 3598.

Локомотивы Диспетчерские 3801 — 3898.

Резервные 4301 — 4398.

4.6 Расчёт показателей графика движения поездов После составления графика движения определяю его качественные показатели по грузовому движению:

1. техническая, участковая и коэффициент участковой скорости;

2. эксплуатационный оборот и парк локомотивов;

3. среднесуточный пробег локомотивов;

4. средний простой локомотивов в пунктах оборота;

5. производительность локомотивов.

Скорости движения поездов определяю делением поездо-километров на соответствующие поездо-часы. При расчёте технической скорости учитываю поездо-часы без времени стоянок на промежуточных станциях, но с учётом потери времени на разгоны и замедления, а при расчёте участковой скорости — общие поездо-часы в пути следования.

Среднее значение участковой и технической скоростей можно определить по методу по следующим формулам:

Vу = NL/?tпр — ?tот + 24•N, км/ч; (4.13).

Vт = NL/N?tх — Ntр. з + Kост • tр. з, км/ч; (4.14).

где ?tпр, ?tот — сумма часов и минут прибытия и отправления поездов по графику. Для поездов, отправляющихся до 24 ч и прибывших на следующую техническую станцию после 0 ч, необходимо к сумме часов прибытия прибавить число 24, умноженную на число таких поездов;

?tх — сумма времени хода поезда по всем перегонам участка в обоих направлениях, ?tхA-N = 114 + 114 = 228 мин, ?tхN-C = 120 + 119 = 239мин;

tрз — время на разгон и замедление, мин;

Kост — число остановок всех поездов на участке по графику;

N — количество грузовых поездов на данном направлении.

Для расчёта значения скорости движения грузовых поездов на однопутных участках N-С и A-N, составляю ведомости для нечётного и чётного направлений (табл. 4.1. и 4.2.).

Таблица 4.1.

Ведомость нахождения поездов на участке N-C.

Для графика движения поездов составленного на листе 5 графической части и приведенного в табл. 4.1. и 4.2, величины Vу и Vт составляют:

без учета сборных поездов.

VуN-C = 2 • 16 • 120 / [(211,06 + 168,63) — (190 + 173,47) + 24 • 3] = 44 км/ч;

Vу A-N = 2 • 16 • 121 / [(191,1 + 194,98) — (176,3 + 201,24) + 24 • 3] = 48 км/ч;

Таблица 4.2.

Ведомость нахождения поездов на участке A-N.

Для графика движения поездов составленного на листе 5 графической части и приведенного в табл. 4.1. и 4.2, величины Vу и Vт составляют:

без учета сборных поездов.

VуN-C = 2 • 16 • 120 / [(211,06 + 168,63) — (190 + 173,47) + 24 • 3] = 44 км/ч;

Vу A-N = 2 • 16 • 121 / [(191,1 + 194,98) — (176,3 + 201,24) + 24 • 3] = 48 км/ч;

с учетом сборных поездов.

VуN-C = 2 • 17 • 120 / [(219,28 + 192,58) — (194 + 193,2) + 24 • 3] = 43 км/ч.

Vу A-N = 2 • 17 • 121 / [(191,7 + 203,25) — (196,7 + 205,36) + 24 • 4] = 46 км/ч;

Техническая скорость с учетом сборных поездов.

VтN-C = 2•17•120 / [17•(120 + 119) + 2•17•3 + (31 + 33)•3] / 60 = 44 км/ч.

VтА-N = 2•17•121 / [17•(114 + 114) + 2•17•3 + (24 + 34)•3] / 60 = 59 км/ч Участковая скорость сборных поездов.

VуN-C = 2 • 120 / [(8,22 + 23,95) — (3,97 + 19,73)] = 28,3 км/ч.

VуA-N = 2 • 121 / [(0,6 + 8,27) — (20,4 + 4,12) + 24] = 29 км/ч Оборот эксплуатируемого парка локомотивов рис. (4.13) на участках их обращения в пределах отделения определяю по формуле:

?л = 2Lуч/Vу + tоб + tбр + tос, (4.15).

где Lуч — длина участка обращения локомотивов;

Vу — участковая скорость, км/ч;

tоб — время нахождения локомотива в пунктах оборота (из табл. 4.1 и 4.2);

tос, tбр — время нахождения локомотива на станционных путях основного депо и смены бригад (из задания).

?лA-N = 2 • 121 / 46 + 2,2 + 0,5 = 7,96 ч;

?лN-С = 2 • 120 / 43 + 2,7 + 0,5 = 8,78 ч.

Коэффициент потребности локомотивов на пару поездов определяю по формуле:

Кл = ?л / 24, (4.16).

КлA-N = 7,96 / 24 = 0,33,.

КлN-С = 8,78 / 24 = 0,36.

Эксплуатируемый парк локомотивов определяю по формуле:

Мэ = NА-N • Kл + NN-С • Kл, (4.17).

где NА-N и NN-С — размеры движения грузовых поездов на участках А-N и N-С (в случае непарности графика берется большее значение размеров движения по направлениям).

Тогда Мэ = 17 • 0,33 + 17 • 0,36 = 11,8 = 12 лок-сут.

Пробег поездов по участкам составляет:

?Nl = NlА-N + NlN-C = 2 • 17 • 121 + 2 • 17 • 120 = 8194 поездо-км.

Пробег локомотивов по участкам составляет:

?Ml = Nl + Mlвсп, (4.18).

где Mlвсп — вспомогательный (резервный) пробег, равный 0.

?Ml = 2 • 17 • 121 + 2 • 17 • 120 = 8194 лок-км.

Работа локомотивного парка:

Qбрl = 4200 • 8194 = 34 414 800 тки бр.

Производительность локомотива, ткм/лок-сут:

Wл = ?Qбрl/Мэ = 34 414 800 / 12 = 2 867 900 ткм/лок-сут.

Среднесуточный пробег, км/сут:

Sл = ?Ml/Мэ = 8194 / 12 = 682,8 км/сут.

5. РАСЧЁТ ТЕХНИЧЕСКИХ НОРМ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ОТДЕЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗОК Технические нормативы работы отделения предусматривают выполнение плана перевозок с наиболее эффективными методами использования технических средств транспорта и минимальными эксплуатационными расходами.

Для их расчёта использую косую табл. 1.1 (шахматка). Наименование станций и участков, указываемых в «шахматке», определяю по схеме отделения перевозок.

Как видно из «шахматки», погрузка отделения дороги складывается из погрузки в местном сообщении (на себя) и погрузки отделения на выход, т. е.

Uп = Uмс + Uвыв, ваг.; (5.1).

Uп = 166 + 456 = 622 вагона.

Общая погрузка отделения дороги включает вагоны, погруженные в местном сообщении, и вагоны, поступившие под выгрузку с других отделений, т. е.

Uв = Uмс + Uвв, ваг.; (5.2).

Uв = 166 + 456 = 622 вагона.

Приём гружёных вагонов складывается из вагонов, поступивших под выгрузку, и транзита гружёных, т. е.

Uпргр = Uвв + Uтр, ваг.; (5.3).

Uпргр = 456 + 840 = 1296 вагонов.

Сдача гружёных включает вагоны, погруженные на выход, и транзит гружёных, т. е.

Uсдгр = Uвыв + Uтр, ваг.; (5.4).

Uсдгр = 456 + 840 = 1296 вагонов.

Работа вагонного парка отделения дороги определяется суммой погруженных и принятых гружёных вагонов или суммой выгруженных и сданных гружёных вагонов, т. е.

Uр = Uп + Uпргр = Uв + Uсдгр, ваг.; (5.5).

Uр = 622 + 1296 = 622 + 1296 = 1918 вагонов.

Оборот вагонов определяю по трёхчленной формуле путём суммирования времени нахождения вагонов в движении lоб/Vуч, на технических станциях lоб/Lтехн • tтехн и под грузовыми операциями Км • tгр:

?в = (1/24) / (lоб/Vуч + lоб/Lтехн • tтехн + Км • tгр). (5.6).

Для определения оборота вагона предварительно необходимо рассчитать значение всех элементов, его составляющих, а именно:

а) гружённый рейс, км.

lгр =? n • Sгр / Uр, (5.7).

б) порожний рейс, км.

lпор =? n • Sпор / Uр. (5.8).

где? n • Sгр,? n • Sпор — соответственно, суммарный ваг-км пробег гружёных и порожних вагонов, определяемый из рис. 1.2. и 1.3, умножая все отправленные вагоны со всех технических станций отделения на проходимое расстояние. При этом для вагонов, зарождающихся или погашаемых на участке, расстояние условно принимается равным половине длины участка.

Тогда.

?n•Sгр = (0,5•970+151+840)•121+(0,5•1246+840)•120 = 345 020,5 ваг-км;

?n•Sпор = 0,5•(240+253)•120+0,5•(238+255)•121 = 59 406,5 ваг-км.

Общий ваг-км пробег.

?n•Sо = ?n•Sгр + ?n•Sпор = 345 020,5 + 59 406,5 = 404 427 ваг-км;

Тогда.

lгр = 345 020,5 / 1918 = 179,89 км;

lпор = 59 406,5 / 1918 = 30,97 км;

в) полный рейс, км.

lо = (?n•Sгр + ?n•Sпор) / Uр = lгр + lпор = (l + б)?lгр, (5.9).

где б — коэффициент порожнего пробега б = ?n?Sпор / ?n•Sгр, (5.10).

тогда б = 59 406,5 / 345 020,5 = 0,172.

lо=(345 020,5+59 406,5)/1918=179,89+30,97=(1+0,172)•179,89=210,86 = 211 км.

Для определении оборота вагона рассчитываю вагонное плечо, коэффициент местной работы, простои транзитных вагонов без переработки и с переработкой и местных вагонов под одной грузовой операцией.

Lтех = (?n•Sгр + ?n•Sпор) / ?nтех, (5.11).

Км = Uп + Uв / Uр, (5.12).

?nтех = ?nтр + ?nпер, (5.13).

где ?nтр, ?nпер — соответственно, количество транзитных вагонов без переработки и с переработкой отправленных с технических станций (ст. А, N, С), в том числе порожних. Значения? nтр, ?nпер определяю из данных табл. 2.1. (отправительские маршруты) и оптимального плана формирования поездов (рис. 2.2. и 2.3.).

?nтр = 1774 + 1332/500 = 3106/500 вагонов;

?nпер = 186 + 146/100 = 332/100 вагонов;

?nтех = 3106/500 + 332/100 = 3438/600 вагонов.

Тогда.

Lтех = 345 020,5 + 59 406,5 / 3438 + 600 = 100,2 км;

Км = (622 + 622) / 1918 = 0,6.

Средний простой транзитного вагона на одной технической станции определяю по формуле:

tтех = (?nтр•tтр + ?nпер•tпер) / ?nтех, (5.14).

где tтр, tпер — соответственно, средний простой транзитного вагона на станции без переработки и с переработкой (из задания), ч.

Тогда.

tтех = (3606 • 1,2 + 432 • 4,3) / 4038 = 1,5 ч.

Средний простой местного вагона под одной грузовой определяю по формуле:

tгр = (?nму • tгру + ?nмст • tгрст) / Uм, (5.15).

где tгру, tгрст — соответственно, средний простой местного вагона под одной грузовой операцией на промежуточных (из табл. 3.3.) и технических станциях (задание);

?nму, ?nмст — соответственно, суммарное количество местных вагонов на участках и технических станциях отделения;

Uм — количество местных вагонов на отделении, учавствующих в грузовых операциях (из табл. 1.2.).

tгр = (47 + 68) • 8,6 + 288 • 8 + 149 • 7 + 207 • 6 / 759 = 7,3 ч.

Технические нормы рабочего парка вагонов, их производительность и средне суточные пробеги определяю по формулам:

nр = ив • Uр, (5.16).

Sв = lо / ив, (5.17).

Wв = P•lнт / nр, (5.18).

где P•lнт = ?n•Sгр • (qбр — qт) — тонно-км нетто;

qбр — масса вагона брутто, т;

qт — масса тары вагона, т.

Подставив данные, получаю ив = 1/24 • (211/43 + 211 / 100,2 • 1,5 + 0,6 • 7,3) = 0,5 суток.

nр = 0,5 • 1918 = 959 вагоно-суток;

Sв = 211 / 0,5 = 422 км/сут;

P•lнт = 345 020,5 • 54,9 = 18 941 625 ткм нт;

Wв = 18 941 625 / 959 = 19 751,4 ткм нт/вагон.

Полученные технические нормы эксплуатационной работы отделения перевозок свожу в таблицу 5.1.

Таблица 5.1.

Показатели работы отделения перевозок.

6. УСИЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ УЧАСТКА.

6.1 Общие сведения.

Для овладения растущими перевозками, когда потребная пропускная и провозная способность приближается к наличной, необходимо увеличивать пропускную и провозную способность железных дорог. Увеличение пропускной способности дорог может осуществляться с целью улучшения качественных показателей работы — ускорения перевозки, снижения ее себестоимости, автоматизации производственных процессов, повышения производительности и улучшения условий труда железнодорожников, охраны окружающей среды.

В железнодорожном строительстве для выбора оптимального проектного решения используется целая система показателей, отражающих количественные и качественные свойства запроектированных устройств и сооружений.

По содержанию могут быть выделены технические, технологические, экономические, социальные, экологические и эстетические показатели.

Технические показатели включают параметры железнодорожных сооружений: длина варианта, коэффициент развития трассы, величина руководящего уклона, процент его использования и т. д.

Технологические показатели проектных решений в железнодорожном строительстве могут быть подразделены на строительно-технологические и эксплуатационно-технологические. К строительно-технологическим показателям можно отнести степень возможного индустриального изготовления частей запроектированных устройств и сооружений, показатель использования прогрессивных конструкций. Эксплуатационно-технологические показатели характеризуются весовой нормой поездов, скоростью их движения, временем доставки грузов и пассажиров, временем оборота вагонов и локомотивов, степенью бесперебойности и безопасности движения поездов.

Экономические показатели отражают влияние проектируемых железнодорожных объектов на развитие производительных сил и освоение природных богатств, на рационализацию межрайонных связей, на совершенствование транспортного обслуживания предприятий и населения районов проектирования.

В число социальных входят показатели, характеризующие обеспеченность населения района проектирования в перевозках, комфортабельность пассажирских перевозок, улучшение условий труда, жилищных и культурно-бытовых условий в процессе строительства и эксплуатации объектов.

Экологические показатели отражают степень воздействия реализации проектного замысла на природу.

Эстетические показатели характеризуют выразительность, простоту форм, гармоничность, соответствие запроектированных объектов среде.

Необходимость осуществления тех или иных мероприятий по увеличению мощности железнодорожной линии устанавливается на основе сравнения потребной и наличной пропускной способности.

Провозная способность зависит как от наличной пропускной способности участка, так и от массы поезда.

Все способы увеличения пропускной и провозной способности зависят от размеров капиталовложений и затраты времени на их осуществление. Они могут быть условно подразделены на организационно-технические (не требующие больших капиталовложений и времени на их осуществление) и реконструктивные. К первой группе относятся: применение пакетных графиков, пачковая прокладка пассажирских поездов, подталкивание и двойная тяга, организация соединенных поездов и др. сущность этих способов заключается в увеличении массы поездов или пропускной способности в поездах.

Совокупность мероприятий по улучшению качества и повышению эффективности эксплуатационной работы охватывает все стороны процесса перевозок. Любое мероприятие затрагивает экономические интересы большого числа предприятий и отраслей внутри и вне железнодорожного транспорта.

В результате осуществления мероприятий в области эксплуатационной работы изменяются, как правило, не только качественные показатели использования подвижного состава и других технических средств (масса и скорость поезда, нагрузка вагона и время его оборота, порожний пробег вагона, вспомогательный пробег локомотива и др.), но и показатели транспортной продукции: время доставки грузов и продвижения пассажиров, комфорт пассажиров, уровень удовлетворения потребностей в перевозках.

6.2 Мероприятия по усилению пропускной способности участка.

— увеличение массы поезда Повышение массы поезда может привести к снижению скорости продвижения вагонов, росту затрат на накопление вагонов, увеличению времени доставки грузов. Повышение скорости движения поездов влияет на ускорение оборота вагона, локомотива и доставки груза, но одновременно увеличивает затраты энергоресурсов. Повысить статическую нагрузку вагонов можно не только применяя передовые методы уплотненной загрузки, но и за счет дополнительных затрат на транспорте и у грузоотправителей.

Рост объемов перевозок потребовал новых эффективных методов их освоения. В условиях дефицита локомотивов и локомотивных бригад одним из путей решения этой задачи является организация вождения тяжеловесных и длинносоставных поездов.

Увеличение массы поездов является не только одной из наиболее эффективных мер по повышению провозной способности железных дорог, но и важным средством улучшения эксплуатационных показателей их работы и снижения себестоимости перевозок.

Установление рациональной массы поездов на железных дорогах представляет собой важную и сложную технико-экономическую проблему, тесно связанную с увеличением провозной способности железных дорог, но затрагивающую значительно более широкий круг вопросов, связанных с их работой. Выбор наивыгоднейшей массы поездов может рассматриваться при заданном типе и мощности локомотива или для случаев, когда мощность локомотива неизвестна, т. е. должна быть установлена вместе с определением массы поезда.

Мощность заданного локомотива может быть использована для достижения максимально возможной массы поездов при полном использовании расчетной силы тяги или для увеличения ходовой скорости движения при несколько меньшей массе поезда.

При тепловозной тяге наибольшая производительность локомотива и, следовательно, максимальная провозная способность участка, а также наименьшая себестоимость перевозок всегда будут достигаться при наибольшей массе поезда. Наиболее эффективно увеличение массы поездов на однопутных линиях, обеспечивающее уменьшение числа скрещений поездов.

Вывод об эффективности реализации максимальной силы тяги заданного локомотива и максимальной массы состава поезда является абсолютным в условиях, когда масса всех обращающихся поездов является одинаковой. В реальных условиях, ввиду различной структуры перевозимых в поездах грузов, поездная нагрузка на 1 м пути является различной, и часть поездов с легкими грузами формируется по длине станционных путей (масса таких поездов меньше или равна норме массы поезда). Другая часть поездов с грузами другой объемной массы является не полносоставной (короче длины путей), и масса составов этих поездов соответствует норме массы поезда. В зависимости от распределения поездной нагрузки на 1 м пути средняя масса всех поездов хотя и повышается, но незначительно в сравнении с увеличением нормы массы поезда. Но и в этих условиях, как правило, является целесообразной реализация максимальной (расчетной) силы тяги локомотива (для части поездов) и установление максимальной нормы состава поезда. В отдельных же случаях при значительном удельном весе поезда с малой нагрузкой на 1 м пути, а также при резкой непарности движения поездов может оказаться выгодным устанавливать в одном или обоих направлениях движения норму массы составов поездов несколько меньше критической массы, определяемой по расчетной силе тяги локомотива.

В каждом варианте нормы массы поездов определяется количество поездов путем деления грузопотока брутто на среднюю массу состава поезда в этом варианте. На основе размеров движения по направлениям устанавливается число одиночно следующих локомотивов и их пробег. Затем для каждого варианта в каждом из направлений устанавливаются ходовые скорости, затрата механической работы на передвижение поездов и остановки. В каждом варианте норм массы рассчитываются приведенные затраты отдельно в нечетном и в четном направлениях движения с последующим суммированием затрат в обоих направлениях, и выбирается вариант с минимальными затратами.

К зависящим от массы и скорости движения поездов относятся затраты: на накопление на станциях формирования, временные затраты, связанные с временем нахождения поездов на участках, затраты на механическую работу по передвижению и на остановки поездов, затраты, связанные с ремонтом подвижного состава, относимым на его пробег, а также затраты на его ремонт пути, относимые на тонно-километровую работу брутто.

Мера количественной зависимости разных групп расходов от повышения массы поезда с соответствующем снижением скорости большая часть эксплуатационных расходов (реновация локомотивов, содержание локомотивных бригад, а также по механической работе). Удельная величина этих расходов, приходящаяся на 1 т-км, обратно пропорциональна производительности локомотива. Зависимость этой же группы расходов от массы поезда (при соответствующем изменении ходовой скорости) аналогична: расходы на единицу работы при росте массы поезда снижаются.

— усиление путевого развития станции Усиление путевого развития станции осуществляется путем строительства новых станционных путей, удлинения приемоотправочных путей, рационального размещения путей и подходов к станциям. Уровень общего путевого развития станций определяется отношением протяженности станционных путей к эксплуатационной длине железных дорог и средней длине приемоотправочных путей. Чем выше коэффициент, характеризующий отношение станционных путей к эксплуатационной длине, тем выше маневренность и пропускная способность станций.

Специализация путей на станции устанавливается в зависимости от конкретных условий ее работы на основе технико-экономического сравнения перечисленных вариантов.

— удлинение приемоотправочных путей Удлинение приемоотправочных путей позволяет значительно повысить массу груженых поездов и число вагонов в порожних составах, а следовательно, и провозную способность.

Проводятся большие работы по развитию обходов узлов, путепроводных развязок, по переустройству и развитию горловин станций, ликвидации пересекающихся маршрутов, укладке съездов и улавливающих тупиков.

На ряде станций путевое развитие усиливается в результате строительства примыкающих к ним новых железнодорожных линий и подъездных путей, создание возможности для безостановочного скрещения поездов, движение их при пакетном графике.

Развитие станционных путей способствует сокращению простоя составов, локомотивов, вагонов под погрузкой и выгрузкой грузов, ускорению маневровой работы и росту производительности труда. Капитальные вложения в строительство новых путей на станциях с учетом текущих расходов на их содержание окупаются за 3−4 года.

— уменьшение длины перегонов Открытие дополнительных разъездов сокращает период графика за счет уменьшения времени хода по укороченному перегону.

При устройстве путевого поста межстанционный двухпутный перегон делится на два межпостовых перегона, что позволяет применить пакетный график движения.

Уменьшение перегона производят делением перегона на два идентичных и одинаковых по времени хода участка.

Уменьшение перегона осуществляется путем строительства двухпутных вставок.

— улучшение диспетчерского регулирования — резерв снижения себестоимости перевозок.

Сегодня, в условиях реформирования железнодорожной отрасли, эффективное управление приобретает особую актуальность во всех сферах деятельности. Имеется большой потенциал ресурсосбережения в правильной, научно-обоснованной организации движения поездов. Анализ экономической деятельности пассажирских перевозок показывает, что порядка 56% всех эксплуатационных расходов приходится на затраты по предоставлению тяги. Пассажирские перевозки требуют значительного дотирования в силу социального аспекта их деятельности.

Как показывает практика организации перевозочного процесса, дополнительную экономию топливно-энергетических ресурсов на однопутных линиях даёт диспетчерское регулирование движения поездов по критерию энергетических затрат. При организаций движения на участке строго по графику, поезда пропускаются при минимальном оперативном вмешательстве поездного диспетчера. Его роль сводится в основном к контролю за проследованием поездов и ведение графика исполненного движения.

Оперативное вмешательство диспетчера требуется при отклонениях движения поездов от графика. В этих случаях на него возлагается обязанности вводить поезда в график, пропускать их по участку с минимальными потерями времени. При невозможности полного ввода в график цель регулирования обеспечить наивыгоднейший пропуск их по участку, т. е. не допустить возможные последующие нарушения графика и ликвидировать затруднения, если они уже возникли.

Рациональная организация подвода поездов к пунктам скрещения и обгонов позволяет экономить не только время, но и топливо, электроэнергию. Таким образом, планируя обгоны и скрещение поездов, диспетчер должен стремиться организовать их с меньшими потерями топливно-энергетических ресурсов.

Предлагаемый метод регулирования движения поездов на однопутных линиях прост в использовании. Применение его повысит эффективность перевозок, позволит снизить эксплуатационные расходы и снизить себестоимость пассажирских перевозок.

Тем самым появляются предпосылки к снижению тарифа, увеличению пассажирооборота и дохода от пассажирских перевозок. Всё это, в свою очередь, делает данную сферу железнодорожного транспорта привлекательной для частного капитала и привлечения инвестиций, так необходимых сегодня обновления и ремонта парка пассажирских вагонов, капитального ремонта и реконструкции вокзального хозяйства и развития производственно-технической базы пассажирского хозяйства.

— строительство вторых путей Укладка вторых путей на однопутных линиях является одним из эффективных способов повышения пропускной способности железных дорог и освоения перевозок, особенно при быстрых темпах их роста. Сооружению вторых путей обычно предшествуют или сопутствуют другие реконструктивные мероприятия — усиление верхнего строения пути и тяговых устройств, увеличение полезной длины приемоотправочных путей на станциях, открытие дополнительных разъездов, внедрение более современных устройств СЦБ и др.

Распространенным реконструктивным мероприятием является оборудование однопутных линий ДЦ с укладкой двухпутных вставок для организации безостановочного скрещения поездов. Это позволяет отдалить сроки сплошной укладки вторых путей, повысить участковую скорость движения, сократить количество остановок и простой поездов на участке, а следовательно, уменьшить потребность в подвижном составе и ускорить доставку грузов.

Постройка второго пути на всем протяжении линии резко увеличивает ее пропускную и провозную способность. Двухпутная линия имеет пропускную способность в 3−4 раза выше, чем однопутная.

Укладка второго пути устраняет простои по скрещению поездов, в результате чего участковая скорость по сравнению с реализуемой на загруженной однопутной линии возрастает на 40−50%, а то и выше. Благодаря этому повышается производительность локомотива и вагонов, снижается потребность в локомотивных бригадах, уменьшаются затраты топлива и электроэнергии на тягу поездов, а в итоге приведенные затраты по передвижению поездов на двухпутной линии сокращаются на 20−25% по сравнению с загруженной однопутной.

Кроме того, благодаря укладке вторых путей и резкому увеличению пропускной способности линии появляется возможность отказаться от вынужденного отклонения поездопотоков на кружные направления; высвобождаются локомотивы и вагоны, потребность которых на дорогах остается острой; сокращается грузовая масса на «колесах», что равнозначно вовлечению в хозяйственный оборот дополнительных материальных ценностей.

Более эффективным способом увеличения пропускной способности однопутных линий является строительство двухпутных вставок, оборудование участка ДЦ и организация безостановочных скрещений поездов. К строительству двухпутных вставок предъявляются следующие требования: безостановочные скрещения поездов без снижения их скорости, обеспечение идентичности перегонов между осями скрещения поездов.

При проектировании двухпутных вставок в реальных условиях может потребоваться удлинение отдельных вставок по сравнению с расчетной величиной для обеспечения трогания поезда с места, а также для использования станционных путей в качестве части второго пути. Практика показывает, что для обеспечения пропускной способности в размере 50−60 пар поездов параллельного графика в сутки общая протяженность двухпутных вставок составляет около половины протяженности главного пути.

Двухпутные вставки размещают исходя из требований об идентичности перегонов между осями безостановочных скрещений поездов, обеспечивающего реализацию максимальной пропускной способности.

При устройстве двухпутных вставок капитальные затраты по сравнению со сплошной укладкой вторых путей значительно сокращаются. Вместе с тем устройство двухпутных вставок целесообразно лишь при сравнительно невысоком темпе роста грузопотоков.

— увеличение ходовых скоростей движения Увеличение ходовых скоростей движения грузовых поездов дает возможность сократить время занятия перегонов и увеличить их пропускную способность.

На участках, оборудованных автоблокировкой, за определенными границами скорости интервал снижен быть уже не может, так как он ограничен условиями приема поездов на станции. В этом случае дальнейший рост скорости не дает увеличения пропускной способности.

Наибольший рост пропускной способности и наибольший экономический эффект дают увеличение скоростей движения на участках с двухпутными вставками, где предполагается организовать безостановочное скрещение поездов. на этих участках рост ходовой скорости движения обеспечивает прямо пропорциональное увеличение пропускной способности и не вызывает тех дополнительных потерь, которые возникают на однопутных линиях вследствие увеличения расходов, связанных с остановками поездов.

Помимо влияния на уровень пропускной способности, рост скоростей грузовых поездов имеет огромное народнохозяйственное и транспортное значение.

Повышение средней ходовой скорости движения может быть достигнуто следующими тремя способами: увеличением скорости при езде с тягой, увеличением максимально допустимой скорости и снижением основного сопротивления движению.

Увеличение максимальной скорости движения дает такой же дополнительный эффект, что и увеличении скорости при следовании с тягой. Однако в то время как повышение скорости при следовании с тягой вызывает увеличение расходов на топливо, ремонт пути и подвижного состава, увеличение максимально допускаемой скорости приводит к экономии топлива и уменьшению износа бандажей колесных пар, тормозных колодок и рельсового пути. Кроме того, повышение максимальной скорости является основным фактором, способствующим повышению массы поезда за счет использования кинетической энергии (преодоление подъема с разгона). Наряду с этим увеличение максимально допускаемой скорости требует усиления мощности пути, ходовых частей вагонов и тормозной системы поезда.

6.3 Увеличение ходовых скоростей за счёт введения более мощного типа локомотивов Введение локомотивов 2ЭС5К вместо используемых ВЛ80.

Электровоз 2ЭС5К (2 — количество секций, Э — грузовой электровоз, С — секционный, Кколлекторный тяговый привод) предназначен для вождения грузовых поездов на железных дорогах, электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты 50 Гц с номинальным напряжением 25 000 В. Заменяемая серия — электровозы грузовые ВЛ80 всех типов.

Особенности конструкции.

· Электровоз состоит из двух секций. Каждая секция электровоза имеет головную кабину управления и комплект оборудования, обеспечивающий работу одного электровоза, а также работу по системе многих единиц в составе двух электровозов (2×2ЭС5К), или в составе трёх секций.

· Ходовая часть выполнена с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей с моторно-осевыми подшипниками скольжения.

· В кузовной ступени подвешивания применена модернизированная конструкция люлечного подвешиванию.

· Электрическая схема обеспечивает плавное четырехзонное регулирование напряжения тяговых электродвигателей и работу электровоза в режиме тяги и электрического (рекуперативного) торможения с управлением из любой кабины управления головной или хвостовой секции.

· Усовершенствованные тяговые электродвигатели НБ-514Б.

· Новый тяговый трансформатор ОНДЦЭ-4350/25 с уменьшенными потерями мощности.

· Микропроцессорная система управления, обеспечивающая:

— ручное и автоматическое управление движением;

— режимы автоведения поезда;

— диагностику параметров движения и работы оборудования электровоза.

· Современные системы безопасности движения (КЛУБ-У, САУТ-ЦМ/485, ТСКБМ).

· Новая кабина управления с улучшенными условиями труда локомотивной бригады. Экологически безопасные термоэлектрические кондиционеры холодопроизводительностью 4кВт. Вместо печного отопления — панельные нагреватели, размещенные по всей поверхности стен и пола кабины.

· Усовершенствованная система вентиляции позволила в два раза сократить количество вентиляторов и затраты мощности на охлаждение тягового оборудования. Применена система регулирования производительности вентиляторов в зависимости от нагрузки оборудования и окружающей температуры.

· Новое блочное пневматическое оборудование с уменьшенными затратами на его обслуживание и ремонт.

· Электровоз оборудован холодильником и сантехническим оборудованием (умывальник, туалет).

Преимущества электровоза 2ЭС5К по сравнению с ВЛ80:

· Повышение на 5−7% тяговых свойств.

· Улучшение на 10−15% динамических характеристик и воздействия на путь.

· Снижение в 2 раза затрат мощности на охлаждение тягового оборудования.

· Увеличение в 1,5−2 раза межремонтных пробегов и снижение затрат на техническое обслуживание и ремонт.

· Новые системы безопасности: КЛУБ-У, САУТ-ЦМ/485, ТСКБМ.

· Кабина машиниста, удовлетворяющая современным требованиям.

· Кондиционер с системой климат-контроля и панельные обогреватели.

Таблица 6.1.

Характеристики локомотивов.

Проверяю локомотив на взятие состава с места по формуле:

Qтр = Fк тр / (щтр + iтр) — P, т (6.1).

где Fк тр — сила тяги при трогании с места, кг;

щтр — удельное сопротивление локомотива при трогании с места, равное щтр = 28 / (q0 + 7), кг/т (6.2).

где q0 — осевая нагрузка, равная q0 = Qбр/nо = 4200 / (55 • 4) = 19 т/ось;

iтр — расчётный подъём, равный iтр = 9 ‰;

P — вес локомотива.

щтр = 28 / (19 + 7) = 1,07;

Qтр = 66 700 / (1,07 + 9) — 200 = 6430 т.

Qбр? Qтр

4200 < 6430.

Полученный вес превышает заданный на 2230 т, следовательно выбранный локомотив подходит для вождения составов весом 4200 т.

Диапазон оптимальных среднеходовых скоростей грузовых поездов, км/ч, в современных условиях:

Электрическая Тепловозная тяга тяга Обычные грузовые поезда … 65−70 60−65.

Ускоренные и рефрижераторные поезда … 85−95 85−95.

Затраты и экономия, связанные с введением более мощных локомотивов и повышением скорости. Затраты, связанные со скоростью поездов, в расчётах принимают в зависимости от двух показателей: времени, затрачиваемого на передвижение поездов, и энергии, необходимой на перемещение подвижного состава, включая остановки.

С механической работой связаны расходы на электроэнергию, ремонт двигателей локомотивов и ходовых частей подвижного состава, ремонт пути и его текущее содержание и др.

Исходя из этого, оптимальную скорость движения грузовых поездов определяю по формуле:

км/ч (6.3).

где Cт-чгр — затраты, приходящиеся на 1 т•ч груженого вагона, Cт-чгр = 16,8 д.е.;

Сбр — стоимость 1 ч работы локомотивной бригады, Сбр = 9500 д.е.;

х — отношение массы локомотива к массе поезда, х = 200/4200 = 0,048;

Сэ — расходы, приходящиеся на 1 т•к механической работы, Cэ = 18,5 д.е.;

= 70,1 км/ч Принимаю ходовую скорость грузового поезда V = 70 км/ч.

Таблица 6.2.

Время хода грузовых поездов по перегонам участка N-C:

Для определения значений участковой и технической скоростей движения грузовых поездов на однопутном участке N-C составляю ведомость для нечетного и четного направлений табл. 6.3.

На однопутных линиях с ростом скорости существенно увеличиваются затраты связанные с остановками:

Cост = Сдв • (Крз + Кпр), д.е. (6.4).

где Сдв — годовые эксплуатационные расходы по движению поездов, д.е.;

Крз, Кпр — коэффициенты, учитывающие соответственно затраты на разгон, замедление и простой поездов, Крз = 0,09, Кпр = 0,12; [11],.

Сдв = Сдв (т) • Nгр (т) + Cдв (о) • Nгр (о), д. е (6.5).

где Сдв (т), Сдв (о) — расходы по движению одного поезда по направлениям, Сдв (т) = 26 д.е., Сдв (о) = 24,8 д.е.;

Nгр (т), Nгр (о) — число грузовых поездов в год, по направлениям,.

Nгр (т) = Nгр (о) = 19 • 365 = 6935 поездов/год.

Сдв = 26 • 6935 + 24,8 • 6935 = 352 298 д.е.

Сост = 370 840 • (0,09 + 0,12) = 73 982,58 д.е.

И хотя при данных размерах движения с ростом скорости сокращается число остановок, суммарные затраты на них возрастают. Но в связи с тем, что при увеличении скорости на однопутных линиях могут быть отдалены более капиталоемкие мероприятия по увеличению пропускной способности, оптимальные скорости здесь оказываются близкими к получаемым на двухпутных линиях.

Таблица 6.3.

Ведомость нахождения поездов на участке N-C.

Для графика движения поездов составленного на листе № 7 ГЧ и приведенного в табл. 6.2., величины Vу и Vт составляют:

без учёта сборных поездов:

Vу- = 2 • 19 • 120 / ((209,13 + 224,5) — (212,79 + 228,6)) + 24 • 4 = 51,7 км/ч;

с учётом сборных поездов:

Vу+ = 2 • 20 • 120 / ((217,06 + 248,5) — (216,76 + 248,5)) + 24 • 4 = 49,8 км/ч;

техническая скорость с учётом сборных:

Vт = 2 • 20 • 120 / [(19 • 216 + 2 • 20 • 3 + 68 • 3) / 60] = 65 км/ч;

участковая скорость сборных поездов:

Vусб = 2 • 120 / ((7,93 + 23,97) — (3,97 + 20)) = 30,3 км/ч.

7. СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗА 2ЭС5К Расчёт технико-эксплутационных показателей по вариантам использования электровозов ВЛ80 и 2ЭС5К.

Размеры движения N, пар поездов в сутки, рассчитываются по формуле:

Ггр

Qн · 365.

где Ггр — грузонапряжённость железнодорожной линии в грузовом направлении, млн. ткм нетто на 1 км линии в год;

Qн — вес поезда нетто, т;

365 — количество дней в году.

Подставляем данные.

Для переменного тока:

4100 · 365.

Для постоянного тока:

3730 · 365.

В результате расчёта получилось количество грузовых поездов в сутки в грузовом направлении, что в данном случае соответствует количеству пар поездов в сутки, поскольку локомотивы, отправленные в грузовом направлении, вернутся в таком же количестве обратно в порожнем направлении.

Оборот локомотива Ол, ч, определяется по формуле:

2L.

Vуч где L — длина участка обращения локомотивов, км;

tосн — простой локомотива в пункте приписки, ч ,.

принимаемый равным 2,5 ч;

tоб — простой локомотива в пункте оборота, ч ,.

принимаемый равным 1 ч;

tсм — простой локомотива при смене бригад, ч ,.

принимаемый равным 0,33 ч;

n — количество остановок по смене локомотивных бригад в пути следования по участку обращения за полный оборот.

Для 2ЭС5К:

2 · 492.

Для ВЛ80:

2 · 492.

Среднесуточный пробег электровозов Sл, км/сут. Рассчитывается по формуле:

Qл где 24 — количество часов в сутках.

Для 2ЭС5К:

24,24.

Для ВЛ80:

25,55.

Эксплуатируемый парк локомотивов Мэ с учётом неравномерности движения поездов определяется по формуле:

N k kв лин Ол.

где N — количество пар поездов, обращающихся в сутки;

k — коэффициент неравномерности движения поездов;

kв лин — коэффициент вспомогательного пробега.

Для 2ЭС5К:

13,5 · 1,2 · 1,14 · 24,24.

Для ВЛ80:

14,77 · 1,2 · 1,14 · 25,55.

Объём работы У Plбр, ткм брутто, включает тонно-километры нетто и тонно-километры тары и определяется в данном случае следующим образом.

Рассчитывается отношение веса поезда брутто к весу поезда нетто. Грузонапряжённость брутто в гружёном направлении — это величина, равная произведению данного расчётного коэффициента на грузонапряжённость нетто. Разность грузонапряжённости брутто и нетто даёт тонно-километры тары, приходящиеся на 1 км линии. Эта величина при равенстве вагонопотоков в грузовом в грузовом и порожнем направлении будет одинакова для каждого направления. Поэтому грузонапряжённость брутто на 1 км линии в порожнем направлении составит сумму заданной грузонапряжённости нетто в этом направлении и тонно-километров тары на 1 км линии. Суммарная грузонапряжённость брутто в т/км в год в грузовом и порожнем направлении, умноженная на всю эксплуатационную длину линии, даст объём работы У Plбр, млн. ткм брутто.

В общем виде расчётная формула следующая:

Qбр

Qл Qн Данная формула легко преобразуется к виду, удобному для выполнения расчётов:

Qбр

Qн где Гпор — грузонапряжённость в порожнем направлении, млн. ткм/км;

Qбр — вес поезда брутто, т.

Подставляем данные и производим расчёт.

Для 2ЭС5К:

Для ВЛ80:

Производительность локомотивов Плок, ткм брутто в сутки на один локомотив эксплуатируемого парка, рассчитывается по формуле:

?Plбр

Мэ · 365.

где Мэ — эксплуатируемый парк локомотивов.

Для 2ЭС5К:

19 · 365.

Для ВЛ80:

22 · 365.

Общий пробег локомотивов MS, тыс. локомотиво-км в год можно считать по формуле:

2L Гр kв об.

Qн где kв об — коэффициент вспомогательного пробега.

Для 2ЭС5К:

2 • 492 • 20 104 000 · 1,18.

Для ВЛ80:

2 • 492 • 20 104 000 · 1,18.

Суточная потребность в четырёхосных вагонах, находящихся в пути с участковой скоростью, с учётом неравномерности движения поездов определяется по формуле:

Гр 2L k.

mв Vуч • 24 • 365.

где Vуч — участковая скорость, км/ч;

mв — средняя нагрузка на один четырёхосный вагон, т.

Для 2ЭС5К:

20 104 000 • 492 • 2 • 1,2.

54 • 49 • 24 • 365.

Для ВЛ80:

20 104 000 • 492 • 2 • 1,2.

54 • 46 • 24 • 365.

Количество локомотивных бригад Ч с учётом явочного контингента при сменном обслуживании локомотивов определяется по формуле:

?М Sлин.

12 Lбр где? М Sлин — линейный пробег электровозов за год на полном участке обращения, локомотиво-км;

Lбр — месячная норма работы бригады, км.

Линейный пробег локомотивов в границах работы бригад складывается из пробега локомотивов во главе поездов и линейного вспомогательного пробегаю Пробег локомотивов во главе поездов? NL во гл п соответствует поездо-километрам и рассчитывается по формуле:

?Plбр

Qбр

2ЭС5К:

ВЛ80:

Линейный пробег локомотивов с учётом линейного вспомогательного пробега в данном случае может быть получен умножением рассчитанного показателя? NL во гл п на коэффициент k в лин, учитывающий вспомогательный линейный пробег.

Для 2ЭС5К: ?М Sлин = 5 244 878,61.

Для ВЛ80: ?М Sлин = 5 763 791,49.

Месячная норма работы бригады определяется по формуле:

Lбр = 2L ф п; 7.12.

где ф п — количество поездок бригады в месяц:

Тмес.

tоб где Тмес — среднемесячная норма рабочих часов, равная 173, 1 ч;

tоб — норма времени на один оборот бригады, ч;

2L.

Vуч.

t доп — время на приём и сдачу локомотива на один оборот бригады, равное 0,33 ч.

Подставляем значения и производим расчёты.

Для 2ЭС5К:

2 · 492.

173,1.

20,41.

Lбр = 2 • 492 • 8,48 = 8344,32 ;

5 244 878,67.

12 · 8344,32.

Для ВЛ80:

2 · 492.

173,1.

21,721.

Lбр = 7841,496 ;

5 763 791,49.

12 · 7841,496.

Электровозные бригады состоят из двух человек (машиниста и помощника). Общая численность работников локомотивных бригад Ч рассчитывается в среднесписочном исчислении, т. е. с учётом замещения больных, работников, находящихся в отпуске и выполняющих общественные обязанности. Расчёт может быть выполнен по формуле:

Ч = 2 · Ч + 0,13 · Ч где 2 — количество работников в бригаде;

0,13 — коэффициент на замещение для локомотивных бригад.

Для 2ЭС5К:

Ч = 2 · 52,38 + 0,13 · 52,38 = 111,57 раб.

Для ВЛ80:

Ч = 2 · 61,34 + 0,13 · 61,34 = 130,65 раб.

Производительность труда локомотивных бригад измеряется количеством тонно-километров брутто в год на одного работника бригады и рассчитывается по формуле:

?P l бр

Ч лб.

2ЭС5К:

111,57.

ВЛ80:

130,65.

Расход электроэнергии, кВт • ч, рассчитывается исходя из объёма работы в тонно-километрах брутто в год и нормы расхода электроэнергии на измеритель 10 000 ткм брутто, заданных по вариантам исходных данных.

Расход электроэнергии для 2ЭС5К:

238 780 • 132 = 31 518 960 кВт· ч Расход электроэнергии для ВЛ80:

237 630 • 134 = 31 842 420 кВт· ч Расчёт стоимостных показателей по вариантам использования электровозов ВЛ80 и 2ЭС5К.

Расчёт капитальных затрат.

Капитальные затраты рассчитываются по элементам следующим образом:

а) стоимость парка электровозов рассчитывается по формуле:

Клок = Цл Мэ + Цл Мэ (Рл + Ррез); 7.17.

где Цл — стоимость одного электровоза, тыс.тг.;

Мэ — эксплуатируемый парк электровозов, ед.;

Рл — коэффициент, учитывающий электровозы, находящиеся в ремонте; принимаем равным 0,04;

Ррез — коэффициент, учитывающий электровозы, находящиеся в резерве; принимаем равным 0,1.

Для 2ЭС5К:

Клок = 16 500 · 19 + 16 500 · 19 · (0,04 + 0,1) = 357 390 тыс.тг.

Для ВЛ80:

Клок = 14 450 · 22 + 14 450 · 22 · (0,04 + 0,1) = 362 406 тыс.тг.

б) капитальные затраты на вагонный парк определяются по рассчитанному ранее потребному парку вагонов и стоимости одного четырёхосного вагона:

для 2ЭС5К К ваг = 1025 · 700 = 717 500 тыс.тг. ;

для ВЛ80 К ваг = 1091 · 700 = 763 700 тыс.тг.

Стоимость грузов на колёсах с учётом средней продолжительности их движения по участку рассчитывается по формуле:

Ц • (Ггр + Гпор) • L.

365 • Vуч • 24.

где Ц — средняя цена, тг., 1 т грузов, находящихся «на колёсах»,.

принимаемая в данном случае 10 000 тг.

Для 2ЭС5К:

10 000 • (20 104 000 + 17 739 000) • 492.

365 • 49 • 24.

Для ВЛ80:

10 000 • (20 104 000 + 17 739 000) • 492.

365 • 46 • 24.

Общая сумма капитальных затрат.

Для 2ЭС5К:

К = 357 390 + 717 500 + 2 046 720 = 3 121 610 тыс.тг.

Для ВЛ80:

К = 362 406 + 763 700 + 2 110 680 = 3 236 786 тыс.тг.

Сравниваем стоимость капитальных затрат в общей стоимости использования разных электровозов:

общая стоимость капитальных затрат для 2ЭС5К ниже, чем ВЛ80 (Кпер < Кпост) на 115 176 тыс.тг.

Из расчётов видно, что стоимость всех отдельных элементов затрат при использовании 2ЭС5К ниже, чем при ВЛ80:

а) стоимость парка электровозов Кпер < Кпост на 5016 тыс.тг.;

б) капитальные затраты на вагонный парк Кпер < Кпост на 46 200 тыс.тг.;

Если при сравнении учитывать сокращение стоимости грузовой массы «на колёсах» при использовании 2ЭС5К, то расчётная стоимость грузовой массы при данном локомотиве ниже на 28 288 тыс.тг.

Тогда сумма капитальных затрат 2ЭС5К составит 3 555 370 тыс.тг., при ВЛ80 — 3 698 835,7 тыс. тг.

Общая стоимость капитальных затрат с учётом стоимости грузовой массы «на колёсах» при использовании 2ЭС5К на 143 465,7 тыс.тг. ниже, чем при использовании ВЛ80.

Расчёт эксплуатационных расходов.

Расходы по электроэнергии для тяги поездов определяются по рассчитанной ранее общей потребной электроэнергии по вариантам систем тока и соответствующим тарифам на электроэнергию.

Для 2ЭС5К: 31 518 960 • 5 = 157 594,8 тыс. тг.

Для ВЛ80: 31 842 420 • 5 = 159 212,1 тыс. тг.

Расходы на оплату локомотивных бригад включают годовой фонд заработной платы ФЗП яв, рассчитываемый для явочного контингента машинистов и помощников машинистов, и дополнительную заработную плату ДЗП локомотивных бригад на оплату работников, находящихся в отпуске, выполняющих государственные и общественные задания.

Дополнительная заработная плата принимается равной 10% от ФЗП яв, т. е. ДЗП = ФЗП яв • 0,1.

Сумма фонда заработной платы рабочих локомотивных бригад и дополнительной заработной платы составит фонд заработной платы ФЗП сп на списочный контингент работников:

ФЗП сп = ФЗП яв + 0,1 • ФЗП яв = 1,1 ФЗП яв. (7.19).

Фонд заработной платы явочного контингента локомотивных бригад рассчитывается умножением среднемесячной заработной платы З пл на явочный контингент отдельно машинистов и помощников машинистов.

Труд рабочих локомотивных бригад грузового движения оплачивается по сдельно-премиальной системе. Среднемесячная заработная плата рабочих локомотивных бригад состоит из месячной тарифной ставки, приработка, доплат, премии и выплаты выслугу лет. Среднемесячная заработная плата принимается равной: для машинистов 40 000 тг. в месяц, для помощников машинистов 30 000 тг. в месяц.

Рассчитываем расходы на оплату локомотивных бригад.

Для 2ЭС5К:

ФЗП яв = 53 • 40 000 + 53 • 30 000 = 3710 тыс. тг.;

дополнительная заработная плата:

ДЗП = 0,1 • 3 710 000 = 371 000 тг.

Для ВЛ80:

ФЗП яв = 62 • 40 000 + 62 • 30 000 = 4340 тыс. тг.;

дополнительная заработная плата:

ДЗП = 0,1 • 4 340 000 = 434 тыс. тг.

Фонд заработной платы на списочный контингент работников.

Для 2ЭС5К:

ФЗП сп = 1,1 • 3 710 000 = 4081 тыс. тг.

Для ВЛ80:

ФЗП сп = 1,1 • 4 340 000 = 4774 тыс. тг.

Размер отчисления на социальные нужды для локомотивных бригад принимается равным 37% от фонда заработной платы списочного контингента.

Для 2ЭС5К: 4081 • 0,37 = 1509,97 тыс. тг.

Для ВЛ80: 4774 • 0,37 = 1766,38 тыс. тг.

Амортизационные отчисления на локомотивы состоят из отчислений на реновацию (полное восстановление). Отчисления на реновацию необходимо подсчитать по норме (квоте), которая равна 5,8% от полной их стоимости. Размер амортизационных отчислений на локомотивы определяется по формуле:

А = 0,058 · Клок (7.20).

Для 2ЭС5К:

А = 0,058 · 357 390 = 20 728,6 тыс. тг.

Для ВЛ80:

А = 0,058 · 362 406 = 21 019,5 тыс. тг.

Расходы на содержание и ремонт вагонов следует определить по заданным расходам на один вагон в год и количеству вагонов. Стоимость всех видов ремонта, осмотра и смазки вагонов составляет в среднем 25 000 тг. Отчисления на реновацию вагонов принимаем в размере 3,5% от их стоимости.

2ЭС5К.

Отчисления на реновацию:

700 · 0,035 = 24,5 тыс. тг.

Расходы на содержание и ремонт вагонов:

Рваг = 25 · 1025 · 24,5 = 627 812,5 тыс. тг.

ВЛ80.

Отчисления на реновацию:

700 · 0,035 = 24,5 тыс. тг.

Расходы на содержание и ремонт вагонов:

Рваг = 25 · 1091 · 24,5 = 668 237,5 тыс. тг.

Расходы на содержание, ремонт и амортизацию устройств электроснабжения определяем по развёрнутой длине линии и заданной норме расходов на 1 км линии в год.

2ЭС5К:

Рус. эл = 165 · 492 = 81 180 тыс. тг.

ВЛ80:

Рус. эл = 230 · 492 = 113 160 тыс. тг.

Определяем общую сумму эксплуатационных расходов.

Для 2ЭС5К:

Э = 157 594,8 + 4081 + 1509,9 + 20 728,6 + 627 812 + 81 180 =.

= 892 906,3 тыс. тг.

Для ВЛ80:

Э. = 159 212,1 + 4774 + 1766,4 + 21 019,5 + 668 237,5 + 113 160 =.

= 968 169,5 тыс. тг.

Расчёт приведённых строительно-эксплуатационных затрат и годового сравнительного экономического эффекта Приведённые строительно-эксплутационные затраты С прив определяются для условий применения разных локомотивов по формуле:

С прив = Э + Ен (К + М); (7.21).

где Э — эксплутационные расходы за год, тыс. тг. ;

К — капитальные вложения, тыс. тг. ;

Ен — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; принимаем Ен = 0,1;

М — стоимость грузовой массы «на колёсах», тыс. тг.

Для условий применения 2ЭС5К:

С прив = 892 906,3 + 0,1 • (3 121 610 + 433 760,97) = 1 248 443,4.

Для условий применения ВЛ80:

С прив = 968 169,5 + 0,1 • (3 236 786 + 462 049,73) = 1 338 053,1.

Годовой экономический эффект от применения одного варианта по сравнению с другим равен разнице соответствующих показателей приведённых затрат.

С = 1 338 053,1 — 1 248 443,4 = 89 609,7.

Выполняем анализ всех показателей, сравнивая технико-экономические показатели вариантов использования локомотивов 2ЭС5К и ВЛ80. Для этого составляем таблицу 7.1.

Таблица 7.1.

Технико-экономические показатели вариантов электрификации железнодорожного участка при переменном и постоянном токе.

8. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ.

8.1 Характеристика опасных и вредных факторов, возникающих в процессе функционирования разрабатываемого объекта Фактор, воздействие которого на работающего приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья, называют опасным фактором. Если же фактор приводит к заболеванию или снижению работоспособности, то его считают вредным. Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе действия на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.

К группе физических опасных и вредных производственных факторов относятся: движущиеся машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования, передвигающиеся изделия, разрушающиеся конструкции, обрушивающиеся горные породы, повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов; повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; повышенный уровень шума, вибраций, ультразвуковых колебаний; повышенное или пониженное барометрическое давление и его резкое изменение; повышенные или пониженные влажность, подвижность, ионизация воздуха; повышенный уровень ионизирующих излучений; повышенное значение напряжения в электрической цепи; повышенные уровни статического электричества, электромагнитных излучений; повышенная напряженность электрического, магнитного полей; отсутствие или недостаток естественного света; недостаточная освещенность рабочей зоны; повышенная яркость света; пониженная контрастность; повышенные уровни ультрафиолетовой и инфракрасной радиации; острые кромки, заусеницы и шероховатость на поверхности заготовок, инструментов и оборудования; расположение рабочего места на значительной высоте относительно земли (пола); невесомость.

К химическим опасным и вредным факторам относятся химические вещества, которые по характеру воздействия на организм человека подразделяются на токсические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию. По путям проникновения в организм человека они делятся на проникающие через органы, желудочно-кишечный тракт, кожаные покровы и слизистые оболочки.

К биологическим опасным и вредным факторам относятся патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, грибы, простейшие) и продукты их жизнедеятельности, а также микроорганизмы (растения и животные).

К психофизиологическим опасным и вредным факторам относятся физические (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).

Работники железнодорожного транспорта сталкиваются с воздействием опасных и вредных факторов, как повышенный уровень напряжения в электрической цепи, замыкания, которое может пройти через тело человека, повышенный уровень статического электричества; отсутствие или недостаток естественного света; недостаточная освещенность рабочей зоны; физические перегрузки, работа на высоте; движущиеся машины и механизмы; незащищенные подвижные элементы производственного оборудования; повышенный уровень шума и вибрации; повышенная или пониженная температура оборудования, материалов, воздуха рабочей зоны, а также влажность воздуха.

На человека, на его здоровье и самочувствие оказывают отрицательное влияние различные вредные вещества и примеси, находящиеся в воздухе рабочей зоны (пространство высотой 2 метра над уровнем пола или площадки, на которой находятся рабочие места): при электросварочных работах воздух загрязняется окислами марганца с примесью фтористых соединений, продуктами неполного сгорания частей электродов; малярные работы сопровождаются испарением растворителей нитрокрасок и лаков уайт-спирита, ацетона, толуола и других компонентов; при кузнечных работах воздух загрязняется пылью окалины, продуктами неполного сгорания каменных углей, сернистыми и другими газами; при зарядке и перезарядке аккумуляторов выделяются пары кислот, щелочей, а при ремонте пластин образуется свинцовая пыль; при ремонте электродвигателей и пропитке обмоток образуются пары растворителей лаков.

Опасность отравления рабочих зависит от состава и количества вредных примесей и от времени, в течение которого человек находится в загрязненном воздухе рабочей зоны.

Окружающая среда человека состоит из искусственной среды, созданной людьми в процессе развития и создания хозяйственно-бытовой, промышленной, транспортной, энергетической и других инфраструктур; естественной природной среды, которая формировалась в процессе эволюционного формирования Земли и жизни на ней; природных ресурсов, без которых невозможно существование и развитие общества. Земля является важнейшей частью окружающей природной среды и характеризуется пространством. Рельефом, климатом, почвенным покровом, растительностью, недрами, водами. Она служит главным средством производства сельского и лесного хозяйства, а также пространственным базисом для размещения предприятий и организаций.

Загрязнение атмосферы пылью и аэрозолями за последние 40 лет увеличилось в 10−20 раз и оказывает влияние на климат. Это обусловлено тем, что пыль и аэрозоли в воздухе изменяют коэффициент погашения солнечной радиации, рассеивание, вступая в контакт с влагой атмосферы образуют облако и смог. Увеличение облачности на 1% приводит к уменьшению количества поступающей на Землю энергии до 4,8 ккал/г на кв. м земной поверхности.

Влага атмосферы, ступая в реакцию с химическими элементами загрязнения, образует облака, которые выпадают на землю кислотными дождями и приводят к болезням растений и животных, а в некоторых случаях и к гибели, а также снижению продуктивности биосферы.

Особое беспокойство вызывает влияние загрязнений на здоровье людей. Жизнедеятельность человека обеспечивается за счет поступления в его организм необходимых микроэлементов. Изменение концентрации микроэлементов в организме приводит к нарушению биохимических процессов и к различным заболеваниям.

Железнодорожный транспорт, как в городах так и вне города загрязняет главным образом атмосферу. Загрязнение происходит по четырем каналам отработавшими газами, картерными газами, углеводородами в результате испарения топлива из бака, трубопроводов и т. д.

Успешное функционирование и развитие железнодорожного транспорта зависит от состояния природных комплексов и наличия природных ресурсов, развития инфраструктуры искусственной среды, социально-экономической среды общества. При этом с каждым из элементов системы железнодорожного транспорта имеются прямые и обратные связи, а также определенные ограничения по использованию природных комплексов, природных, трудовых и финансовых ресурсов.

Состояние окружающей среды при взаимодействии железнодорожного транспорта зависит от развития инфраструктуры по строительству железнодорожных дорог, производству подвижного состава, производственного оборудования и других устройств, интенсивности эксплуатации подвижного состава и других объектах, результатов научных исследований и их внедрения на предприятиях и объектах отраслей.

Большое количество природных ресурсов, потребляемых при производстве транспортных средств, которое обусловлено не только объемом выпуска, но и их высокой производительностью и эксплуатационной металлоемкостью. Сокращение расхода невозможных природных ресурсов может быть обеспечено за счет повышения коэффициента их использования при изготовлении транспортных средств, который в настоящее время колеблется от 10 до 20%, т. е. более 80% уходит в отходы.

Большой расход не возобновляемых природных ресурсов на эксплуатацию транспортных средств (топлива, масла, воды, воздуха, металла) низкая топливная экономичность и большой объем потребления топливно-энергетических ресурсов.

Загрязнение природной среды шумом, тепловыми, вибрационными излучениями оказывают влияние на здоровье людей. В современных двигателях внутреннего сгорания только от 22 до 42% химической энергии переходит в механическую работу. Остальная часть переходит в тепло и другие параметрические загрязнения, происходит интенсивное загрязнение атмосферного воздуха, воды и почв выбросами окиси углерода, окислов азота, сернистого ангидрита, сажи и др., в состав отработавших газов двигателей внутреннего сгорания входит около 280 компонентов, многие из которых токсичны: загрязнение окружающей среды обусловлено распылением перевозимых грузов; транспорт потребляет воду и загрязняет водные бассейны. Воздействие объектов железнодорожного транспорта на природу обусловлена строительством дорог, производственнохозяйственной деятельностью предприятий, эксплуатацией железных дорог и подвижного состава, сжиганием большого количества топлива.

Факторы воздействия объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду можно классифицировать по следующим признакам: механические (твердые отходы, механическое воздействие на почвы строительных, дорожных, путевых и др. машин); физические (тепловые излучения, электрические поля, электромагнитные поля, шум, инфразвук, ультразвук, вибрация, радиация и др.); химические вещества и соединения (кислоты, щелочи, соли металла, альдегиды, ароматические углеводы, краски и растворители, органические кислоты и соединения и т. д.), которые подразделяются на чрезвычайно опасные, высоко опасные, опасные и малоопасные; биологические (макрои микроорганизмы, бактерии, вирусы, простейшие и их производственные). Эти факторы могут действовать на природную среду долговременно, сравнительно не долго, кратковременно и мгновенно.

8.2 Нормирование опасных и вредных факторов При решении вопросов о создании здоровых условий труда в рабочих помещениях следует руководствоваться санитарными нормами, которые регламентируют предельно допустимые концентрации газов, паров, пыли и других аэрозолей в воздухе.

Воздействие электрического тока на работающих представляет собой особую опасность. Поэтому технические средства защиты от поражения электрическим током выполняют с таким расчетом, чтобы протекающие через человека в аварийном режиме электроустановки токи (напряжения прикосновения) не превышали допустимого уровня.

Для контроля предельно допустимых уровней напряжений прикосновения и токов измеряют напряжение и токи в местах, где может произойти замыкание электрической цепи через тело человека в электрической цепи моделируют сопротивлением в 1 кОм при воздействии 1 с и 7 кОм (для переменного тока) при воздействии более 1 с. Отклонения от указанных значений допускаются в пределах + 10%.

Параметры метеорологических условий (температура, влажность, скорость движения воздуха), состава воздуха в рабочей зоне (концентрация в нем вредных газов, паров пыли), уровень шума и вибрации, освещенность на рабочих местах, уровни воздействующих напряжений прикосновения и токов через тело человека измеряют по соответствующим методикам специальными приборами и сравнивают полученные результаты с нормируемыми значениями.

Значительная часть заболеваемости работников связана с простудами, зависящими от микроклимата на рабочих местах. В холодное время года наружный воздух проникает в цех при открытии ворота, вызывая резкое понижение температуры окружающего воздуха и сквозняки, горячий воздух сушит кожу, усиливает жажду, приводит к перегреванию и обезвоживанию организма. Это в свою очередь снижает работоспособность и вызывает преждевременное утомление работающих.

Оценку состояния микроклимата в рабочих зонах и контроль соответствия его санитарным нормам осуществляют методами и приборами общего требования к которым изложены в ГОСТ 12.1.005−76.

При оценке уровней метеорологических факторов легкой тяжести считают работу с энерго затратами до 174 Дж/с, средней — от 174 до 291 Дж/с, тяжелой — более 291 Дж/с. Теплый период года среднесуточная температура наружного воздуха + 10 С и выше, холодный — ниже + 1 С.

Влажность воздуха измеряют различными приборами. Для измерения относительной влажности используют гидрометры гигрографы. Абсолютную влажность рассчитывают по показаниям «сухого» и «влажного» термометров стационарного акпирационного или электронного психрометра. Эти приборы и методы измерения влажности воздуха не должны обладать погрешностью более + 5% измерений продолжительностью не более 5 мин. Скорость движения воздуха в рабочей зоне измеряют различного рода анемометрами. Для измерения малых скоростей движения воздуха используют кататермометры (тепловые анемометры) и электроанемометры типа ЭА2М и др.

Повышенный уровень шума и вибрации на рабочих местах неблагоприятно действуют на организм человека: вызывает головную боль, замедляется сенсомоторные реакции, повышаются, а при чрезвычайном интенсивном воздействии понижаются возбудительные процессы в коре головного мозга. Воздействие шума и вибрации повышают пороги слышимости звуковых сигналов, снижает остроту зрения и нарушает нормальное цветоощущение.

Уровень освещения на рабочих местах относится к числу важных факторов условий труда. Хорошее освещение способствует уменьшению зрительного и общего утомления, повышению производительности труда и служит действенной мерой для предупреждения производственного травматизма. Условия зрительной работы зависят не только от уровня, но в значительной степени и от качества освещения — слепящего действия и неравномерности распределения освещенности.

8.3 Рекомендации по уменьшению воздействия опасных и вредных факторов на человека и окружающую среду Предприятия загрязняют не только наружную, но и внутреннюю воздушную среду производственных участков и поэтому существует ряд мероприятий, направленных одновременно на уменьшение загрязнения наружной и внутренней воздушной среды. Это прежде всего совершенствование производства, состоящее в замене применяемых токсичных веществ нетоксичными или малотоксичными.

Кроме того, это герметизация аппаратуры и коммуникаций. В тех случаях, когда технологический процесс нельзя герметизировать, в местах выделения вредных веществ устраивают встроенные вентиляционные укрытия и отсосы, например, различные зонты, бортовые отсосы, воздухоотсасывающие панели и т. п. При выбросе вредных веществ в атмосферу наиболее эффективным мероприятием, уменьшающим загрязнения наружной воздушной среды, является очистка технологических и вентиляционных выбросов.

Для улавливания взвешенных частиц широко применяются различные инерционные пылеотделители. Наиболее распространенными из них являются циклопы. Для повышения эффективности пылеулавливания применяют гидроциклопы, в которых внутренняя поверхность корпуса смачивается водой. Большое распространение в последние годы получили матерчатые фильтры и мокрые пылеуловители.

Для очистки технологических и вентиляционных выбросов от вредных газов применяются адсорберы и абсорберы. В адсорберах очищаемый поток пронизывает слой адсорбента, состоящего из зернистого вещества с развитой поверхностью, например, активированного угля, силикагеля, окиси алюминия и т. п. при этом вредные газы и пары связываются адсорбентом в последствии могут быть выделения из него. В абсорберах для очистки применяют, как правило, жидкие вещества, например, воду или растворы солей (абсорбенты), поглощающие вредные газы и пары. При этом некоторые вредные растворяются абсорбентом, а другие вступают с ним в реакцию. Из адсорбентов и абсорбентов необходимо удалить отработавший сорбент, так как он создает так называемое вторичное загрязнение, в частности, водоемов. При сбросе отработавшего и недопустимо загрязненного абсорбента в канализацию приходится устанавливать перед его выпуском очистные аппараты.

Распространенным способом очистки газов и органических соединений от газообразных вредных веществ, в том числе обладающих запахом, является зажигание. Это возможно в тех случаях, когда вредные вещества способны к окислению. Если концентрация примесей в газах постоянно и превышает пределы воспламенения, применяют наиболее простое устройство — зажигающие газовые горелки. При низких концентрациях вредных веществ используют каталическое окисление. В присутствии катализатора происходит окисление органических соединений при температурах значительно ниже предела воспламенения. Каталическое окисление — поверхностное, поэтому для него требуется тонкий слой катализатора, имеющего максимальную площадь поверхности соприкосновения с газовым потоком. Такая поверхность достигается при нанесении катализатора на тары или кольца.

Для уменьшения вредных выбросов в атмосферу и загрязнений окружающей среды важное значение имеют плановые мероприятия, которые позволяют снизить уровень воздействия этих отрицательных факторов на человека и природу. В качестве рекомендуемых мероприятий предлагается: озеленение территории, поддержка оборудования в технически исправном состоянии, замена высоко шумного оборудования на менее шумное, установка глушителей и т. д.

Основным и очень важным мероприятием, направленным одновременно на уменьшение загрязнения наружной и внутренней воздушной среды, является совершенствование производства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Задачей дипломного проектирования являлась организация работы отделения перевозок железной дороги. То есть, необходимо было определить среднесуточные гружёные и порожние вагонопотоки, рассчитать состав поезда, организовать отправительские маршруты, рассчитать оптимальный план формирования для сортировочных и участковых станций, организовать местную работу на участках отделения и разработать график движения поездов. Все эти вопросы в проекте рассмотрены.

Работа отделения перевозок составила Uр = 1918 вагонов в сутки, из которых 840 вагонов — это транзитный вагонопоток. Состав гружёного поезда составил 55 вагонов, порожнего — 72 вагона. В отправительские маршруты выделено 515 вагонов, в технические — 767 вагона. Также разработан оптимальный план формирования для технических станций отделения в чётном и нечётном направлениях с указанием вагонопотоков на каждом участке направления.

В третьем разделе рассчитывается местная работа и выбирается наиболее рациональная схема взаимного расположения сборных поездов на участках, которая обеспечивает наименьшую сумму вагоно-часов простоя вагонов на промежуточных станциях.

В четвёртом разделе были рассчитаны станционные интервалы при заданных условиях, определена наличная и потребная пропускная способность участков и разработан график движения поездов с предоставлением технологического окна, продолжительностью 60 мин, в светлое время суток. Показатели разработанного графика движения поездов следующие: техническая скорость Vтех = 56 км/ч; участковая скорость Vуч = 43 км/ч; эксплуатируемый парк локомотивов составил 12 локомотивов; средний простой локомотивов в пунктах оборота tоб = 2,2 часа; производительность локомотива 2 867 900 ткм бр/ лок-сут.

Раздел деталь проекта рассматривает вопрос увеличения пропускной способности участка железнодорожной линии. Здесь рассматривается увеличение пропускной способности за счёт увеличения ходовых скоростей движения грузовых поездов, путем внедрения более мощного типа локомотивов. При этом значительно улучшаются показатели работы отделения перевозок. Данный метод позволяет увеличить пропускную способность участка в среднем на три пары поездов за сутки, или более чем на 1000 пар поездов за год.

В разделе охрана труда рассмотрена характеристика опасных и вредных факторов, возникающих в процессе функционирования разрабатываемого объекта, нормирование опасных и вредных факторов и разработаны рекомендации по уменьшению воздействия опасных и вредных факторов на человека и окружающую среду.

Положительными сторонами организации работы отделения перевозок, которая разработана в данном дипломном проекте можно считать достаточно высокую участковую скорость на отделении, быстрый оборот вагона (0,5 сут.), непродолжительный простой локомотивов на станциях с оборотным локомотивным депо и другие достаточно высокие показатели работы отделения перевозок. Хорошие показатели были достигнуты за счёт правильной организации вагонопотоков и использования наиболее современных и рациональных подходов к планированию работы на отделении перевозок.

1. Бекжанов З. С., Богданович С. В., Асанов Ф. Д. Организация работы отделения перевозок железной дороги. Учебное пособие. 2002. 70 с.

2. Баранов A.M., Козлов В. Е., Фельдан Э. Ю. Развитие пропускной и провозной способности однопутных линий. Труды ВНИИЖТа, вып. 280. М.: Транспорт, 1964.

3. Бекжанов З. С. и др. Оформление и разработка графика движения поездов. Учебное пособие. 1998.

4. Бекжанов З. С. Разработка плана формирования поездов. Методические указания. Алматы, 1999.

5. Инструктивные указания по организации вагонопотоков на железных дорогах СССР. М.: Транспорт, 1984. 255 с.

6. Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог. М.: Транспорт, 1991.

7. Инструкция по оперативному планированию поездной и грузовой работы железной дороги, отделений дорог и станций. ПД/3797. М.: Транспорт, 1981.

8. Инструкция по определению станционных и межпоездных интервалов. М.: Транспорт, 1994.

9. Каретников А. Д., Воробьёв Н. А. График движения поездов. М.: Транспорт, 1979.

10. Кулманов К. А. Определение скоростных показателей графика движения поездов. Методическое пособие. Т., 1962.

11. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985.

12. Сибаров Ю. Г., Дегтярёв В. О., Ефремова Т. К. Охрана труда на железнодорожном транспорте. — М.: Транспорт, 1981.

13. Сметанин А. И. Техническое нормирование эксплуатационной работы железных дорог. М.: Транспорт, 1984. 295 с.

14. Сотников И. Б. Эксплуатация железных дорог: в примерах и задачах. М.: Транспорт, 1990 г.

15. Технико-экономические расчеты в эксплуатации железных дорог (в примерах и задачах)/ Под ред. И. Б. Сотникова. М.: Транспорт, 1983. 254 с.

16. Угрюмов А. К., Кудрявцев В. А., Грошев Г. М., Платонов Г. А. Оперативное управление движением на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1983.-239 с.

17. Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте": Учебник для вузов / П. С. Грунтов и др. Под ред. П. С. Грунтова. — М.: Транспорт, 1994 г.

18. Управление эксплуатационной работой железных дорог. Учебное пособие для вузов / Кочнев Ф. П.; Сотников И.Б.-М: Транспорт, 1990 г.