Оценка производительности вагона

Основным эксплуатационным показателем, наиболее полно характеризующим использование вагона рабочего парка, является среднесуточная производительность вагона рабочего парка F_ваг , которая определяется по формуле:

, (1)

где:

P_дин - динамическая нагрузка груженого вагона, т/ваг.;

S_ваг – среднесуточный пробег вагона, км.

– коэффициент порожнего пробега вагона к груженому пробегу.

Соотношение показателей производительности вагонов по вариантам использования соответственно инновационных и базовых цистерн позволяет оценить величину изменения коэффициента эксплуатационной эффективности Кээ сравниваемых погрузочных ресурсов.

Динамическая нагрузка вагона зависит от статической нагрузки вагона, структуры перевозимых грузов, дальности их перевозки и определяется выражением:

, (2)

a_i – доля каждого вида груза в общем объеме перевозок в исследуемых цистернах;

L_i =L_пер– дальность перевозки или груженый рейс (км) для i-го типа груза, можно принять в расчетах 1700 км для всех наименований перевозимых нефтепродуктов;

Статическая нагрузка вагона зависит от грузоподъемности вагона, удельного объема котла цистерны и удельного объема груза, перевозимого в цистернах, и составляет:

; ( 3)

где V_уд.кот – удельный объем котла цистерны, м³/ т ;

V_грi – удельный объем i-го груза, м³/ т;

Р – грузоподъемность цистерны, т/ваг.

При этом, если V_грi <V_{уд. кот} , то удельный объем груза принимается на уровне величины удельного объема котла.

Годовая производительность вагона рабочего парка В_ваг

составляет:

В_ваг= 365*F_ваг. ( 4 )

Среднесуточный пробег вагона (км) определяется по формуле:

(5 )

где R_пол – полный рейс вагона, км;

Т_ваг – оборот вагона в сутках, определяемый выражением:

(6)

где V_уч – участковая скорость грузовых поездов (км/час), рассчитывается с учетом удельного веса однопутных и двухпутных линий в рейсе вагона. Участковая скорость V_уч зависит от ходовой скорости V_ход и количества остановок k_ост и определяется выражением:

а) для однопутных линий:

( 7 )

где L_уч – длина участка, можно принять 250 км.

Количество остановок на участке определяется выражением:

(8)

где С_{2 -} коэффициент, показывающий сокращение числа остановок грузовых поездов по обгонам и скрещениям с пассажирскими поездами по сравнению с обычным непакетным графиком.

С₁ – коэффициент, показывающий сокращение числа остановок грузовых поездов по скрещениям с грузовыми поездами по сравнению с обычным не пакетным графиком;

- коэффициент пакетности пассажирских поездов, принять равным нулю;

N_гр, N_пас – суточные размеры движения грузовых и пассажирских поездов на однопутной линии, соответственно, пар поездов в сутки.

Продолжительность остановки определяется выражением:

(9)

где a_пак – коэффициент пакетности общий, принять равным 0,6;

n_р - число раздельных пунктов на участке, принять равным 25;

I_пак - расчетный интервал в пакете, равный 8 мин.;

St_cт - сумма станционных интервалов скрещения и неодновременного прибытия, принять равным 6 мин.;

t_раз – время на разгон и замедление, принять равным 6 мин.;

, (10)

(11)

Ходовая скорость и суточные размеры движения грузовых поездов N_гр – при заданном объеме перевозок нефтепродуктов будут изменяться на участке в зависимости от величины массы грузового поезда.

Различают массу брутто Q_бр и нетто Q_нт . В курсовой работе принимаем, что масса поезда брутто ограничивается длиной приемо-отправочных путей, т.е.:

(12)

, (13)

где - соответственно, погонная нагрузка брутто и нетто, т/м;

50 м – длина станционных путей для установки локомотива.

Погонная нагрузка брутто зависит от динамической нагрузки вагона , тары вагона и его длины по осям сцепления и составляет:

. (14)

Погонная нагрузка нетто зависит от динамической нагрузки вагона, его длинны по осям сцепления и составляет:

. (15)

На однопутных участках с тепловозной тягой, характеризующихся заданным типом профиля, ходовая скорость зависит от мощности локомотива и профиля пути и определяется по формуле:

, (16)

где: , (17)

где: N- мощность локомотива, равная 6800 л.с. для тепловоза 2ТЭ25А.

Р_ок – масса локомотива, т.

На однопутных участках с электрической тягой на переменном токе, характеризующихся заданным типом профиля, ходовая скорость определяется по формуле:

, (18)

где: , (19)

здесь: N – мощность локомотива, равная 6240 кВт, для электровоза 2ЭС5К.

Суточные размеры движения грузовых поездов на однопутных линиях составляют пар поездов в сутки:

, (20)

где: N_проч – среднесуточные размеры движения прочих грузовых поездов на однопутном участке без учета составов с нефтепродуктами.

Для двухпутных линий ходовую скорость V_ход принимаем 65 км/ч, а участковую скорость для двухпутных линий можно определить исходя из коэффициента участковой скорости по ф-ле:

(21)

Так как в условиях эксплуатации двухпутных линий уровень заполнения пропускной способности участка, зависящий от массы поезда, практически не отражается на величине участковой скорости движения грузовых поездов при прочих равных условиях.

Для определения времени оборота грузового вагона рассчитываем участковую скорость движения грузовых поездов как средневзвешенную величину с учетом того, что удельный вес двухпутных линий на сети железных дорог, а значит, и в полном рейсе вагона составляет примерно 46%. Тогда

(22)

где и - величины участковой скорости для однопутных и двухпутных линий, соответственно, км/ч.

Для упрощения расчетов принимаем, что в порожнем рейсе, который характеризуется более сложным профилем и меньшей массой поезда, участковая скорость оказывается равной V_уч в груженом рейсе.

Величина среднесуточного пробега локомотива S_лок (км в сутки) определяется из условия того, что в обороте локомотива Т_лок 56% составляет время в движении и простоя на промежуточных станциях, а 44%- простои в основном и оборотном депо.

При таких предположениях при эксплуатации базовых цистерн оборот локомотива может быть определен следующим образом:

, (23)

а для условий эксплуатации проектируемой цистерны оборот локомотива определяется из выражения:

, (24)

где - соответственно, участковые скорости движения поездов при формировании составов из базовых и проектируемых цистерн. Тогда среднесуточный пробег локомотива равен:

, (25)

Среднесуточная производительность локомотива в грузовом движении рассчитывается по ф-ле:

(26)

Соотношение производительности поездного локомотива по вариантам использования соответственно инновационных и базовых цистерн позволяет оценить величину изменения коэффициента эксплуатационной эффективности тяговой техники