Определение эксплуатационных расходов

Работа железной дороги связана со значительными текущими эксплуатационными расходами по передвижению поездов, ремонту подвижного состава и всех сооружений дороги, а также содержанию необходимого штата дороги.

При определении эксплуатационных расходов различают расходы, пропорциональные объему работы (размерам движения) Э_ДВ, и расходы по содержанию постоянных устройств Э_ПУ.

Суммарные эксплуатационные расходы

Э = Э_ДВ + Э_ПУ . (24)

Расходы электрической энергии Е и дизельного топлива В следует определять по прил. 3. Расходы Е или В подсчитывают раздельно по направлениям и приве-дённым уклонам, результаты записывают в таблицу по форме табл. 18.

Таблица 18

Ведомость расходов электроэнергии (топлива)

№ эле-мен-та	Уклоны, 0/00	l, км	Расход электроэнергии (топлива)	Суммарный расход электроэнергии (топлива) нарастающим итогом
iД	iЭКВ	iПР	туда	обратно
туда	обрат-но	туда	обратно	на 1 км	на эле-мент	на 1 км	на эле-мент
…	-2 -5	-2	0,4 0,5	-2 -4,6 0,5	-2 5,4 0,5	1,75 0,50 0,50 0,75 0,50

Соотношение между затратами механической работы (ткм) и потреблением электрической энергии (кВт ч) или топлива (кг) локомотивами определяется:

при электрической тяге

R_M = 0,323 Е_Э ткм, (25)

притепловозной тяге R_M = 1,177 Вткм.

Принимая число поездов n одинаковым в направлении туда и обратно, Э_ДВ , руб./г, определим по формуле:

(26)

где R_M - механическая работа локомотива на 1 пару поездов, ткм;

t_х - время хода поезда туда и обратно по участку, ч;

p и q - принимаются по табл. 19;

b - коэффициент участковой скорости;

n_пр - приведенное число пар грузовых поездов в сутки.

Таблица 19

Зависимость р и q от типа локомотива

Тип локомотива	Значение р (руб/ткм) зависимости от типа верхнего строения	q, руб/ч
рельсы Р65 при щебеночном балласте	рельсы Р50 при гравийном балласте	рельсы Р5О при песчаном балласте
ВП23 ВЛ8 ВЛ60 ВЛ80 ТЭ3 ТЭ10	0,0579 0,0577 0,0577 0,0577 0,0799 0,0806	0,0597 0,0595 0,0595 0,0595 0,0858 0,0866	0,0609 0,0607 0,0607 0,0607 0,0873 0,0880	4,70 4,88 4,70 4,70 4,65 5,13

Коэффициент участковой скорости b при оборудовании линии автоблокировкой можно определить по формуле

(27)

где n_ГР - число грузовых поездов в сутки в грузовом направлении на расчетный год;

n_ПАСС - число пассажирских поездов в сутки в том же направлении на расчетный год.

Общее приведенное число пар грузовых поездов определяется по формуле

(28)

Число грузовых поездов (в грузовом направлении по грузообороту на заданный год эксплуатации) определяется по формуле

, (29)

где Г - грузовой грузопоток (на расчетный 10-й год эксплуатации);

g - коэффициент внутригодичной неравномерности перевозок, принимается равным 1,1;

Q_H - полезная масса поезда нетто.

Полезная масса находится по формуле Q_H = Q_Б a,

где a - соотношение массы поезда нетто и брутто, a = 0,65 ... 0,7;

Q_Б - масса состава (брутто).

Коэффициент h определяется в зависимости от соотношения масс брутто пассажирского и грузового поездов по табл. 20.

Таблица 20

Соотношение масс пассажирского и грузового поездов

	0,20	0,30	0,40	0,50	0,60	0.70	0,80
h	0,40	0.48	0,56	0,64	0,72	0,80	0,88

Масса пассажирского поезда принимается стандартной:

Q_Б.ПАСС =1000 т.

Массу грузового поезда брутто Q_Б.ГР в контрольной работе определить по графику прил. 4.

Пример. Найти массу поезда, если руководящий уклон трассы i_P = 12 ⁰/₀₀, локомотив ВЛ60.

По графику на шкале i_P находим точку, соответствующую 12 ⁰/₀₀, и через нее проводим вертикальную линию до пересечений с линией, соответствующей локомотиву ВЛ60. Через полученную точку проводим горизонтальную линию до пересечения со шкалой Q_Б.ГР (масса поезда брутто), равной 2,7 тыс.т.

Расходы по содержанию постоянных устройств, руб/год, определяются по формуле

(30)

где L - длина проектируемого участка линии, км;

n_P - число раздельных пунктов.

Значенияа и b принимаются по табл. 21.

Таблица 21

Эксплуатационныерасходы на содержание постоянныхустройств в зависимости от вида тяги

Род тяги	а, руб/год	b руб/год
Электрическая тяга при переменном токе Электрическая тяга при постоянном токе Тепловозная тяга

6. АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ ОВЛАДЕНИЯ ПЕРЕВОЗКАМИ И ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ^:НОВОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЛИНИИ

В зависимости от порядка пропуска поездов по перегонам однопутной железной дороги обычно применяют следующие типы графиков: непакетный (обычный), частично-пакетный, пакетный, пачечный. Все эти графики могут быть как парными, так и непарными. В зависимости от порядка пропуска поездов по раздельным пунктам графики могут быть с безостановочным скрещением, с частично-безостановочным скрещением.

Время, необходимое на пропуск одной расчетной группы по ограничивающему перегону, называют периодом графика.

Максимальная пропускная способность в общем виде по направлениям движения определяется следующими формулами:

(31)

Для каждого типа графиков число поездов в расчётной группе, пропускаемых в одном (К_Т) и в другом (К_О) направлениях, является величиной известной. Для парного графика К_Т =К_О=К.

. (32)

При парном непакетном графике К=1.

. (33)

Для некоторых типов графика период Т может быть определён по следующим формулам:

1) непакетный парный график:

Т_НП=t¢+t²+t₁+ t₂+t_р.з. (34)

где t¢+t² определяется по формуле (14) с точностью до 0,1 мин., t₁+ t₂=4 мин. (при автоблокировке), t_р.з.=3 мин.

2) частично – пакетный график при К_т =К_о=К и I_т=I_о=I:

Т_(ч/п)=Т_НП [a_n+(1-a_n) К]+2a_n (К-1) I, (35)

a_n – коэффициент пакетности (может быть принят 0,5);

I – межпоездной интервал (при тепловозной тяге - 10 мин.; при электрической тяге - 8 мин.);

К – число поездов в пакете (может быть принято 2);

3) пакетный график при К_т =К_о=К и I_т=I_о=I:

Т_(п)=Т_НП+2 (К-1) I . (36)

4) непакетный парный график при безостановочном скрещениии на двухпутных вставках и с остановками на раздельных пунктах (двухпутная вставка располагает-ся в средней части перегона):

Т_(б/о)= t₁+ t₂+t_р.з.+ t_оп ; (37)

где t_оп – допустимое опоздание поездов, 2,5 мин.;

5) двухпутный график:

Т= I. (38)

Для обеспечения нормальной работы дороги предусматривается частичное заполнение максимальной пропускной способности

(39)

где - коэффициент максимального заполнения пропускной способности (для однопутной – 0,8; для двухпутной – 0,85).

Возможная пропускная способность грузового движения с учётом коэффици-ентов съёма определяется по формуле

(40)

где - коэффициенты съёма грузовых поездов пассажирскими, сборными и ускоренными грузовыми;

- число соответствующих поездов.

В большинстве случаев коэффициенты съёма изменяются в пределах 1,1…2,0 .

- следует подсчитать с точностью до 0,1 пары поездов.

Наличная провозная способность определяется по формуле в млн т/год:

(41)

Наличная провозная способность одного поезда вычисляется по формуле в тыс т/год:

, (42)

где - соотношение массы нетто к массе брутто, = 0,7;

- масса поезда брутто (определяется по графику прил. 4);

- коэффициент внутригодичной неравномерности перевозок, =1,1.

Результаты расчёта пропускной и провозной способности проектируемой дороги (для непакетного, частично – пакетного, пакетного, безостановочного скрещения, двухпутного графиков) необходимо свести в таблицу по форме табл. 22.

Т а б л и ц а 22

Ведомость расчёта наличной пропускной и провозной способности

Вид тяги	Тип локомо-тива	Устрой-ство СЦБ	Тип графика	Период графика, мин	,т	пmax	пmax gmax
Элект-ричес-кая	ВЛ60	Авто-блоки-ровка	1. Непакетный 2. Частично-пакетный 3. Пакетный 4. Безостаново-чное скреще-ние 5. Двухпутный	55,4 91,1   71,4 33,7		26,0 31,6   40,3 42,7     180,0	20,8 25,3   32,2 34,2     153,0

пгр	г, тыс т	Гн , млн т
2-й	5-й	10-й	15-й	2-й	5-й	10-й	15-й
19,0 23,5   30,4 32,4     151,2	18,2 22,7   29,6 31,6     150,4	17,1 21,6   28,5 30,5     149,3	16,0 20,5   27,4 29,4     148,2	580,7 580,7   580,7 580,7     580,7	11,0 13,6   17,7 18,8     87,8	10,6 13,2   17,2 18,4     87,3	9,9 12,5   16,5 17,7     86,7	9,3 11,9   15,9 17,1     86,1

По результатам вычислений наличной провозной способности и данным потребной провозной способности построить график этапного наращивания мощности, показав пунктирной линией две стратегии этапного наращивания мощности (рис. 40).

Рис. 40. График этапного наращивания мощности

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Горинов А.В., Кантор И.И. и др. Изыскания и проектирование железных дорог. М.: Транспорт , 1979.

2. Проектирование, строительство и реконструкция железных дорог. Под ред.

В.В. Яковлева. М.: Недра, 1989.

3. Турбин И.В., Гавриленко А.В. и др. Изыскания и проектирование железных дорог. М.: Транспорт , 1989.

4. Гибшман А.Е., Иоаннисян А.И. и др. Экономические изыскания и основы проектирования и строительств а железных дорог. М.: Транспорт, 1971.

5. Кантор И.И., Пауль В.П. Основы проектирования и постройки железных дорог. М.: Транспорт, 1983.

6. Ганьшин В.Н., Хренов Л.С. Таблицы для разбивки круговых и переходных кривых. М.: Недра, 1985.

7. СТН Ц-01-95. Железные дороги колеи 1520 мм. М.: МПС РФ. 1995.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Графики для определения времени прохода поездом 1 км пути в одном направлении (в зависимости от типа локомотива, величины i_Р и уклона элемента профиля)

Этот график можно использовать и при ведении поезда электровозом ВЛ80.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Стоимость строительства одного искусственного сооружения в тыс. руб.

Искусст-венные сооруже-ния	Отвер-стие, м	Высота насыпи, м	Примечание
Железо-бетонные мосты	4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 15,0	7,5 8,5 - - - -	9,5 10,5 12,0 - - -	13,0 14,0 15,5 16,5 17,5 19,0	17,5 18,5 20,0 21,0 22,0 23,5	22,0 23,0 24,5 24,5 26,5 28,0	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	- - - - - -	Стоимость двухпролетного моста принимается с коэффициентом 1.3 к стоимости однопролет-ного моста
Круглые железо-бетонные трубы	1,0 1,25 1,5 2,1	2,5 3,0 3,5 -	2,7 3,2 4,2 6,0	3,0 3,5 5,0 7,0	3,4 4,2 5,6 7,8	3,7 4,8 6,2 8,5	4,3 5,5 6,9 9,5	4,9 6,2 7,7 10,4	5,6 7,0 8,7 11,5	6,3 7,7 9,6 12,6	7,0 8,7 10,6 13,9	7,7 9,6 11,7 15,2	- - - -	- - - -	Стоимость двухочковой трубы принимается с коэффициентом 1.8 к стоимости одноочковой трубы
Прямоу-гольные бетонные трубы	2,0 3,0 4,0 5,0 6,0	- - - - -	- - - - -	11,2 12,5 13,5 14,5 15,7	12,8 14,7 15,9 17,5 19,0	14,5 16,8 18,2 20,5 22,3	16,7 19,3 21,0 23,4 25,7	18,8 21,8 23,8 26,2 28,6	21,0 24,2 26,4 29,2 31,8	23,2 26,5 29,0 32,2 35,0	25,2 28,9 31,6 33,0 38,4	27,2 31,2 34,2 37,7 41,7	29,3 33,5 36,7 40,5 44,9	31,4 35,7 42,2 43,3 48,0	Стоимость двухочковой трубы принимается с коэффициентом 1.6 к стоимости одноочковой трубы
Прямоу-гольные железо-бетонные трубы	2,0 2,5 3,0	- - -	- - -	8,0 9,4 11,0	9,4 11,0 12,8	10,7 12,5 14,5	12,1 14,2 16,7	13,4 15,8 18,8	14,8 17,5 21,0	16,2 19,1 23,1	17,5 20,9 25,3	18,8 22,6 27,4	20,3 24,4 29,6	21,7 26,1 31,8	То же

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Расход энергии поездом в кВт×ч на 1 км пути (в одном направлении) при электрической тяге

Уклоны на профиле, 0/00	Руководящий уклон, 0/00
			ВЛ8
-1
-2
-3 (до -15)
			ВЛ60
-1
-2
-3 (до - 15)

Уклоны на профиле, 0/00

Руководящий уклон, 0/00

ВЛ23

-1

-2

I1

-3 (до –15)

ВЛ80

-1

-2

-3 (до –15)

Расход топлива в кг на 1 км пути (в одном направлении) при тепловозной тяге

Уклоны на профиле, 0/00	Руководящий уклон, 0/00
												16,5
											16,5	15,8
										16,5	16,0	14,7
	ТЭ10, 1 секция					16,5	15,5	14,8	13,7
								16,5	15,5	14,3	13,6	12,6
							16,5	15,0	14,1	13,0	12,5	11,6
						16,5	15,0	14,4	13,0	12,0	11,5	10,7
					16,5	14,7	13,4	13,0	11,6	10,8	10,5	9,8
				16,5	15,0	13,1	12,0	11,6	10,5	9,9	9,6	8,8
			16,5	15,0	13,0	11,7	10,8	10,3	9,5	8,8	8,6	7,9
		16,5	14,5	13,0	11,5	10,3	9,6	9,2	8,3	7,8	7,7	7,1
	16,5	14,5	12,5	11,3	10,0	9,0	8,4	8,1	7,4	7,1	6,9	6,3
	13,8	12,0	10,5	9,5	8,5	7,8	7,3	7,0	6,4	6,1	6,0	5,6
	11,0	9,6	8,7	7,8	7,3	6,6	6,1	5,8	5,5	5,3	5,1	4,8
	8,9	7,8	7,2	6,5	6,0	5,5	5,2	5,0	4,7	4,4	4,2	4,0
	6,8	6,1	5,6	5,3	4,7	4,3	4,0	3,9	3,6	3,4	3,3	3,1
-1	4,8	4,2	3,8	3,6	3,2	3,0	2,8	2,7	2,6	3,5	2,4	2,3
-2	2,3	2,1	1,9	1,9	1,8	1,7	1,7	1,7	1,6	1,6	1,5	1,4
-3 (до –15)	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
												33,1
											33,1	31,0
										33,1	31,1	29,2
	ТЭ3, 2 секции					33,1	31,3	28,9	27,2
								33,1	30,8	29,0	26,8	25,2
							33,1	31,1	28,5	26,6	24,7	23,3
						33,1	31,1	28,5	26,1	24,5	22,8	21,5
					33,1	30,7	28,2	26,1	23,8	22,3	20,7	19,6
				33,1	30,5	27,5	25,5	23,4	21,3	20,1	18,7	17,8
			33,1	29,5	27,1	24,5	22,7	20,9	18,9	17,8	16,7	16,0
		33,1	29,2	25,9	23,8	21,4	19,8	18,2	16,7	15,7	14,8	14,1
	33,1	28,4	24,7	22,3	20,4	18,0	17,0	15,8	14,3	13,7	12,9	12,3
	27,7	24,0	20,8	18,6	17,3	15,7	14,5	13,5	12,4	11,9	11,4	10,8
	22,2	19,5	17,0	15,3	14,2	13,1	12,3	11,4	10,2	10,2	9,8	9,4
	17,2	15,0	13,4	12,2	11,5	10,8	10,2	9,6	8,8	8,8	8,3	8,0
	12,8	11,4	10,5	9,9	9,3	9,0	8,4	7,6	7,1	6,7	6,3	6,2
-1	9,4	8,8	7,0	7,0	6,5	6,1	5,7	5,2	4,9	4,7	4,4	4,3
-2	4,4	3,9	3,6	3,3	3,2	3,0	2,9	2,8	2,7	2,6	2,5	2,4
-3 (до –15)	0,8	0,8	0,8	0,9	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

График зависимости массы состава (брутто) от величины руководящего уклона