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

Перевозки по контактному графику, как правило, осуществляются кольцевыми внутризаводскими маршрутами, называемыми вертушками. Количество вагонов в обороте называется рабочим парком. За суточный период вагоны рабочего парка выполняют число оборотов от станции погрузки до станции выгрузки и обратно, которое определяется по формуле

, (2.2)

где – время полного технологического оборота вертушки, ч.

Время полного технологического оборота вертушки определяется по следующей формуле:

(2.3)

где – время движения вертушки от пункта погрузки до пункта

выгрузки;

– время движения вертушки от пункта выгрузки до

пункта погрузки;

– время нахождения вертушки в пункте погрузки;

– время нахождения вертушки в пункте выгрузки.

Время движения вертушки в порожнем и груженом состоянии определяется согласно табл. 2.2 с учетом скорости движения и типа профиля пути.

Таблица 2.2

Среднеходовые скорости движения поездов в ПТС

Расчетный уклон, 0/00	Тип профиля пути	Среднеходовая скорость движения, км/ч
До 4 От 4 до 6,5 От 6,5 до 9 Свыше 9	I II III IV	40 35 30 20

Время нахождения вертушки в пункте погрузки определяется по формуле:

(2.4)

где – время на обработку поезда по прибытию на станцию

погрузки (рекомендуется принимать равным 30 мин);

– время на подачу вагонов к фронту погрузки

(рекомендуется принимать 5-10 мин);

– количество подач и уборок с фронта погрузки;

– количество вагонов в вертушке;

– время погрузки одного вагона (принимается согласно

приложения 5);

– время на взвешивание одного вагона (рекомендуется

принимать равным 1 мин);

– время на уборку вагонов с фронта погрузки

(принимается равным времени на подачу вагонов);

– время на обработку поезда по отправлению

(рекомендуется принимать равным 30 мин).

Время нахождения вертушки в пункте выгрузки определится по формуле

(2.5)

где – время на операции по приему вертушки на станцию

выгрузки;

– количество подач и уборок с фронта выгрузки;

– время на подачу вагонов на фронт выгрузки;

– время выгрузки одного вагона (принимается

согласно приложения 5);

– время на уборку вагонов с фронта выгрузки;

– время на операции по отправлению вертушки со

станции выгрузки.

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

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

; (2.6)

где – приведенная стоимость одного локомотиво-часа;

– приведенная стоимость одного вагона-часа.

Приведенные стоимости локомотиво- и вагоно-часа определятся по соответствующим формулам:

; , (2.7)

где – стоимость, соответственно, локомотиво-часа и вагоно-часа;

– стоимость, соответственно, локомотива и вагона;

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

Экономические характеристики подвижного состава приведены в прил. 4, 6.

Принимаемое количество вагонов в вертушке должно быть близко по значению к оптимальному, что позволит организовать перевозки с наименьшими затратами для транспорта.

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:

, (2.8)

где – полезная длина приемо-отправочных путей, м;

– длина поездного локомотива по осям автосцепок;

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

– длина вагона по осям автосцепок, м.

Полезную длину приемо-отправочных путей следует принимать в пределах 600-850 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:

, (2.9)

где – сила тяги локомотива, Н;

– основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т;

– руководящий подъем, ⁰/₀₀;

– 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

; (2.10)

- для тепловозов с гидропередачей

; (2.11)

для промышленных электровозов

. (2.12)

Дополнительное удельное сопротивление движению от кривых определяется по формулам:

- для кривых радиусом R ≥ 300 м

; (2.13)

- для кривых радиусом R < 300 м

. (2.14)

Основное удельное сопротивление движению вагонов магистрального типа определяется по формуле

, (2.15)

где – скорость движения на расчетном подъеме;

– средняя нагрузка от оси вагона на рельсы, Н, рассчитывается по следующей формуле:

, (2.16)

где – вес тары, Н;

– вес груза, Н;

– число осей.

Для вагонов промышленного транспорта основное удельное сопротивление движению рассчитывается согласно табл. 2.3.

Таблица 2.3

Основное удельное сопротивление движению вагонов

промышленного типа W₀^//, Н/т

Тип вагона	Грузоподъем-ность, т	Режим нагрузки
		Груженый	Порожний
Вагон-самосвал (думпкар) Саморазгружающийся вагон (хоппер)	60 105 180 57	27+0,3V 35+0,4V 48+0,5V 15+0,3V	35+0,4V 48+0,5V 61+0,6V 25+0,4V

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

, (2.17)

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 равным 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

; (2.18)

– для вагонов с подшипниками качения

. (2.19)

Значения основного удельного сопротивления движению поезда рекомендуется принимать: при груженом режиме (W₀ =25 Н/т); при порожнем режиме (W₀ =30 Н/т).

Для производства расчетов необходимо произвести выбор локомотива согласно прил. 6.

После расчета ограничений количества вагонов в вертушке и с учетом оптимального значения необходимо принять количество вагонов в вертушке. Состав вертушки должен быть близким к оптимальному и не превышать рассчитанных ограничений.

Рабочий парк вагонов для перевозки j-го груза по контактному графику определяется по формуле

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

или . (2.20)

Число рейсов вертушек за сутки определяется по формуле

. (2.21)

Рабочий парк вертушек определили по формуле

. (2.22)

Расчеты по (2.2) – (2.22) для каждой внутризаводской перевозки сводятся в таблицу 2.4.

Таблица 2.4

Расчет рабочего парка вагонов и вертушек

№ перевозки	Род груза	Суточный объем перевозок ваг.	Состав вертушки, ваг					Оборот вертушки, час.	Рабочий парк вагонов	Кол. рейсов 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 табл. 2.5.