Расчет рабочего парка вагонов и вертушек для внутризаводских перевозок по контактному графику

Перевозки по контактному графику, как правило, осуществляются кольцевыми внутризаводскими маршрутами, называемыми вертушками. Эти поезда закрепляются за перевозкой определенных видов грузов и следуют без переработки от станции погрузки до станции выгрузки. Количество вагонов в обороте называется рабочим парком. Принятый состав вертушки не должен превышать полезную вместимость приемоотправочных путей станции, ограничиваться руководящим подъемом по маршруту следования и условиям трогания с места. Принимаемое количество вагонов в вертушке должно быть близко к оптимальному, что позволит организовать перевозки с наименьшими транспортными затратами. Для производства расчетов необходимо произвести выбор локомотива согласно приложению 6.

Оптимальное, по минимуму транспортных затрат на перевозку грузов, количество вагонов в составе вертушки определяется по формуле 2.2.

,

(2.2)

где – время движения вертушки от пункта погрузки до пункта выгрузки, ч;

– время движения вертушки от пункта выгрузки до пункта погрузки, ч;

– время погрузки одного вагона (приложение 4), ч;

– время погрузки одного вагона (приложение 4), ч;

– приведенная стоимость локомотивочаса (приложение 3);

– приведенная стоимость вагоночаса (приложение 2).

Приведенные стоимости локомотиво- и вагоночасов определяются по формулам:

,

(2.3)

где , – стоимость соответственно локомотивочаса и вагоночаса (приложения 2, 3);

, – стоимость соответственно локомотива и вагона (приложения 2, 3);

– коэффициент эффективности капитальных вложений (рекомендуется принимать 0,15).

Время движения вертушки в порожнем и груженом состоянии определяется по формуле 2.4:

,

(2.4)

где – длина i-го перегона (таблица 1.1), км;

– среднеходовая скорость по i-му перегону, определяемая на основании максимального подъема на перегоне (таблица 1.1, таблица 2.2), км/ч.;

– количество перегонов на пути следования вертушки;

– количество станций, которые вертушка проследует без остановки;

– длина станции, км (следует принимать в пределах 0,8-1 км);

– скорость движения вертушки при безостановочном проследовании станции, км/ч. ( = 40 км/ч.);

– время, необходимое для смены направления движения вертушки без смены поездного локомотива, ч. (приложение 8).

Таблица 2.2 – Среднеходовые скорости движения поездов

Расчетный подъем, ‰	Тип профиля пути	Среднеходовая скорость движения, км/ч
До 4	I
От 4 до 6,5	II
От 6,5 до 9	III
От 9 до 11	IV

Принятый состав вертушки не должен превышать полезную вместимость приемоотправочных путей станций погрузки и выгрузки и промежуточных станций. Максимальное количество вагонов в составе, исходя из вместимости приемоотправочных путей, определяется по формуле 2.5:

,

(2.5)

где – полезная длина приемоотправочных путей, м (следует принимать в пределах 600-850 м);

– длина поездного локомотива по осям автосцепок (приложение 3);

20 – допуск на неточность установки состава в пределах полезной длины пути, м;

– длина вагона по осям автосцепок, м.

Величина состава вертушки может быть ограничена руководящим подъемом по маршруту следования. Максимальное количество вагонов в составе, исходя из возможности преодоления руководящего подъема, определяется по формуле 2.6. Расчеты следует производить для груженого режима движения состава.

,

(2.6)

где – сила тяги локомотива, Н;

– удельное сопротивление движению локомотива, Н/т;

– руководящий подъем, ‰;

– дополнительное удельное сопротивление движению от кривых, Н/т;

– сцепная масса локомотива, т;

– основное удельное сопротивление движению вагонов, Н/т;

– масса груженого вагона, т.

Основное удельное сопротивление движению локомотива определяется по следующим формулам:

– для тепловозов с электропередачей:

,

(2.7)

где – расчетная скорость движения локомотива, км/ч.

– для тепловозов с гидропередачей:

,

(2.8)

– для промышленных электровозов:

,

(2.9)

Дополнительное удельное сопротивление движению от кривых определяется по формулам:

– для кривых радиусом R ≥ 300 м

,

(2.10)

– для кривых радиусом R < 300 м

,

(2.11)

Основное удельное сопротивление движению вагонов магистрального типа определяется по формуле:

,

(2.12)

где – скорость движения на расчетном подъеме;

– средняя нагрузка от оси вагона на рельсы (Н), определяется по формуле 2.13:

,

(2.13)

где – вес тары, Н;

– вес груза, Н;

– число осей.

Аналогично состав вертушки должен удовлетворять условию трогания с места. Максимальное количество вагонов в составе, исходя из возможности трогания с места, определяется по формуле:

,

(2.14)

где – сила тяги локомотива при трогании с места, Н;

– ускорение при трогании с места, м/с (рекомендуется принимать = 0,03 м/с² для вывозной работы и = 0,1 м/с² для маневровой работы);

– основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т (рекомендуется принимать при груженом режиме = 25Н/т, при порожнем режиме = 30Н/т);

– уклон станционных путей, ‰ (рекомендуется принимать =1,5÷2‰);

– сцепная масса локомотива, Н;

– масса груженого вагона, т;

– дополнительное удельное сопротивление при трогании поезда с места, Н/т. Определяется по следующим формулам:

– для вагонов с подшипниками скольжения(год выпуска до 196? г.)

,

(2.15)

– для вагонов с подшипниками качения

,

(2.16)

После расчета ограничений количества вагонов в вертушке с учетом оптимального значения необходимо принять количество вагонов в составе вертушки. Состав вертушки должен быть близким к оптимальному и не превышать ограничений по длине станционных путей, преодолению подъема и троганию с места. Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.3.

За суточный период вагоны рабочего парка выполняют число оборотов от станции погрузки до станции выгрузки и обратно, которое определяется по формуле 2.17:

,

(2.17)

где – время полного технологического оборота вертушки, ч.

Время полного технологического оборота вертушки определяется по формуле:

,

(2.18)

где – время нахождения вертушки в пункте погрузки, мин.;

– время нахождения вертушки в пункте выгрузки, мин.

Время полного технологического оборота вертушки не должно превышать 24 часа. Для сокращения времени оборота необходимо уменьшить количество вагонов в подаче.

Время нахождения вертушки в пункте погрузки определяется по формуле:

,

(2.19)

где – время на обработку состава по прибытию на станцию погрузки (рекомендуется принимать =15), мин;

– время на подачу вагонов к фронту погрузки (рекомендуется принимать 5-10), мин;

– количество подач на фронт погрузки;

– количество вагонов в вертушке;

– время погрузки одного вагона (приложение 4), мин;

– время на взвешивание одного вагона (рекомендуется принимать =1), мин;

– время на уборку вагонов с фронта погрузки, мин ( =5), мин;

– время на обработку состава по отправлению со станции погрузки (рекомендуется принимать =30), мин.

Время нахождения вертушки в пункте выгрузки определится по формуле:

,

(2.20)

где – время на операции по приему вертушки на станцию выгрузки;

– количество подач на фронт выгрузки;

– время на подачу вагонов на фронт выгрузки, мин;

– время выгрузки одного вагона (приложение 5), мин;

– время на уборку вагонов с фронта выгрузки, мин;

– время на операции по отправлению вертушки со станции выгрузки, мин.

Время на операции, проводимые в пункте выгрузки, принимается аналогично времени на операции в пункте погрузки.

Рабочий парк вагонов для перевозки j-гo груза по контактному графику можно определять по формулам:

(2.21)

Число рейсов вертушек за сутки определяется по формуле:

,

(2.22)

Рабочий парк вертушек определили по формуле:

,

(2.23)

Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 – Расчет рабочего парка вагонов и вертушек.

Номер перевозки	Род груза	Суточный объем перевозок, ваг	Состав вертушки, ваг	Оборот вертушки	Рабочий парк вагонов	Число вертушек за сутки	Рабочий парк вертушек
			оптимальный	по длине станционных путей	По руководящему уклону	По троганию с места	принятый

Разработка контактного графика завершается его оформлением в виде таблицы 2.4. Время прибытия вертушки на станцию погрузки задается произвольно. При составлении расписания необходимо учитывать время движения поезда от станции погрузки до станции выгрузки (от станции выгрузки до станции погрузки), время обработки вертушки по прибытию и ожидания погрузки (выгрузки), а также время на грузовые операции, определяемые по формулам 2.18, 2.19. Нумеруются внутризаводские поезда трехзначными цифрами в зависимости от направления движения (четное, нечетное).

Расписание движения составляется для каждого вида груза в зависимости от расчетного количества вертушек (формула 2.21).

Таблица 2.4 – Контактный график внутризаводских перевозок