2.2. Расчеты вагонооборота.

2.2.1. Расчет груженых вагонопотоков.

Вагонопоток - количество погруженных вагонов, которые проходят через станцию в течении суток. По каждому роду грузов вагонопоток определяется по формуле

, (4)

где n- количество перевезенных вагонов с каждым родом груза;

q - грузоподъемность вагонов;

К_г - коэффициент использования грузоподъемности вагонов.

_{по рудным грузам Рсут.расч. = 23800 * 1,2 = 28560 т}

по разным грузам 11900 * 1,2 = 14280 т

по граншлаку 3000 * 1,2 = 3600 т

по металлу 5000 * 1,2 = 6000 т

по химпродуктам (твердым) 2000 * 1,2 = 2400 т

по химпродуктам ( в цистернах) 800 * 1,2 = 960 т.

Подставляя все данные в формулу (4), получим нужное количество вагонов для перевозки рудных материалов

(верт)

(пв)

(пв)

(пв)

(пв)

(пв)

(пв)

(пв)

(цс)

Значение суточных расчетных грузооборотов по коксу и углю берутся из таблиц 1 и 2.

Расчеты для определения количества вагонов, необходимых для перевозки оставшихся заданных грузов, выполняются аналогично и приведенны в таблице 3.

Значение суточных расчетных вагонооборотов кокса и угля принимаются из таблиц 1 и 2.

Таблица 3 Ведомость расчетов вагонооборота станции Сортировочная

Наименование груза	Откуда	Куда	Суточный расчетный вагонооборот	Тип вагона	q	КГ	Количество перевозимих вагонов ,
Кокс (вертуш)	Коксов.	Домен.	4292	ПВ4	63	1	69
Кокс	Коксов.	УЗ	3272	ПВ4	63	0,8	65
Уголь	УЗ	Коксов.	9906	ПВ4	63	1	158
Рудные материалы	УЗ	Домен.	28560	ПВ4	63	1	454
Разные грузы	УЗ	Домен.	14280	ПВ4	63	1	227
Граншлак	Домен.	УЗ	3600	ПВ4	63	1	58
Металл	Прокат	УЗ	6000	ПВ4	63	1	96
Химпродукты (твердые)	Коксов.	УЗ	2400	ПВ4	63	0,9	43
Химпродукты (жидкие)	Коксов.	УЗ	960	ЦС	50	0,9	17
Всего								1187

2.2.2.Расчет и регулирование порожних вагонопотоков.

После определения размеров погруженных вагонопотоков нужно выполнить регулирование порожних вагонопотоков. Итоги расчетов приведены в таблице 4.

Все вагоны после выгрузки необходимо использовать под погрузку. Лучше всего использовать под погрузку вагоны на тех же станциях, где они разгружались, или на близко расположенных.

На станцию Коксовая прибыло 158 вагонов. Из них под погрузку кокса нужно представить 65 и под погрузку твердых химпродуктов 43 (всего 108). Другие вагоны 50 являются избыточными - их отправляем на УЗ. В то же время на станцию Коксовая нужно подать с УЗ 17 цистерн для погрузки жидких химпродуктов.

На станции Доменная разгружается всього 681 вагон. Из них под погрузку граншлаку используется 58 вагонов. Другие вагоны 623 избыточныеу. На станции Прокатная выгрузки нет, а под погрузку металла необходимо представить 96 вагонов - эти вагоны направляются со станции Доменная. Излишки вагонов на станции Доменная в количестве 527 направляются на УЗ.

Таблица 4 Ведомость регулирования порожних вагонопотоков

Наименование станции	Род груза	Количество вагонов			Регулирование
		выгруженных	погруженных
Коксовая	Уголь	158			50 на УЗ
	Кокс(верт.)		69		69 из Домен
	Кокс (УЗ)		65
	Хімпрод.(твердые)		43
	Хімпрод. (жидкие)		17 цист.		17 цист из УЗ
Доменная	Рудные грузы	454			527 на УЗ
	Разные	227
	Вертушки				Отмечено в кокс.
	Граншлак		58
Прокатная	Металл		96		96 с Доменного
Всего				759

3. Составление косой таблицы вагонооборота (шахматки).

Все погруженные и порожние вагонопотоки вносятся в косую таблицу, в вертикальных клетках которой записываются станции отправители, а в горизонтальных - станции-получатели. На пересечении вертикальных и горизонтальных клеток пишется количество перевезенных вагонов. По правилу составления косой таблицы погруженные вагоны записываются числителем, а порожние - знаменателем. Данные для внесения в косую таблицу принимаем из таблиц 3 и 4. Шахматку приведено в таблице 5.

Таблица 5

Куда	Коксовая	Доменная	Прокатная	УЗ	Всего
Откуда
Коксовая			-
Доменная
Прокатная	-	-
УЗ
Всего

Данные в таблицу 5 внесенны из таблиц 3 и 4, поэтому общее количество внесенных в шахматку погруженных вагонов – числитель графы «Всего» должен равняться суммарному количеству вагонопотока(таблица 3), а общее количество порожних вагонов, полученное в таблице 4, которая представляет собой знаменатель таблицы.

Кроме того, шахматка должна быть проверенная по общим правилам. По первому правилу в графе «Всего» по каждому цеху в сумме числителя плюс знаменатель должны быть равными.

Также проверяется по такой формуле:

R=U₁( rгр-rпр)+U₂( rгр-rпр)+U₃( rгр-rпр);

1187-759 = 108(2-0)+58(2-0)+96(2-1)

428 = 428

2.3. Построение диаграмм вагонопотоков

По данным косой таблицы(шахматки) и по схеме расположения станции, сопредельных со станцией Сортировочная, составляется диаграмма вагонопотоков, представленная на рисунке 1.

По правилу составления диаграммы все вагонопотоки расположены справа от железнодорожной линии. Сначала располагаются груженные вагонопотоки, а потом порожние. Ширина полосы, которая изображает вагонопотоки, в масштабе представляет собой количество перевезенных вагонов.

Порожние вагонопотоки всегда изображаются чистой полосой. Независимо от принятого масштаба, на полосе, которая изображает вагонопотоки, обязательно пишется количество и тип перевозятся вагонов.

2.4. Расчеты размеров движения

Размеры движения на всех перегонах, близлежащих к станции Сортировочная, определяются по построенной диаграмме вагонопотоков, заданным весовым нормам и длинам приемо-отправочных (ПО) путей.

Расчеты размеров движения по весовым нормам определяется по формуле:

, где (5)

N - количество поездов на перегоне;

∑n×q_Бр - суммарный вес вагонопотока;

Q - заданная весовая норма поезда.

Расчеты размеров движения по длине приемо-отправочных путей осуществляется по формулое:

(6)

Для других перегонов расчеты приведены в таблице 6.

Таблица 6 Ведомость расчетов размеров движения по весовым нормам и длине приёмо- отправочных путей

Наименование	Суммарний вагонопоток Ʃ n qбр	Заданная весовая норма Q	Суммарная длина вагонопотока Ʃnl	Длина ПО пути без lлок	Размеры движения
					По весовым нормам	По длине ПО путей	Принято
1	2	3	4	5	6	7	8
УЗ - Сортировочная- Доменная (рудные материалы)	454*85	3100	454*14,4	608	13	11	13
УЗ - Сортировочная (разные грузы)	( 158 +227)* 85 + 17*22	3100	(158+225 +17) *14, 4	608	11	10	11
Сортировочная – УЗ	96*85+58*85 + 17*(22 +45) + 43*(22+56,7)+ 65*(22+50,4)+ (527+50)*22	3100	(96+58+17+43+ 65+527+ 50)*14,4	1018	12	13	13
Сортировочная – Доменная (разные)	227*85	3100	227*14,4	608	7	6	7
Доменная – Сортировочная	58*85+ (96+527) * 22	3100	(58+96+527)*14,4	608	6	17	17
Сортировочная – Коксовая	158*85+17*22	2500	(158+17)*14,4	608	6	5	6
Коксовая – Сортировочная	17*67+43*78,7+50* 22+65*72,4	2500	(17+43+50+65)* 14,4	608	5	5	5
Сортировочная – Прокатная	96*22	2600	96*14,4	608	1	3	3
Прокатная - Сортировочная	96*85	2400	96*14,4	608	4	3	4

2.3 Составление детального плана формирование поездов.

Составить детальний план означает распределить вагоны в поездах. В детальном плане указано, сколько и каких вагонов находится в поезде и какими грузами они погруженные. Так на перегоне УЗ – Сортировочная – Доменная рудные материалы – однородный груз. Всего через станцию Сортировочная проходит 454 полувагонов 13 поездами, поэтому в каждом поезде будет 35 полувагонов и в 1 поезде 34 вагона рудных материалов.

Другие вагоны, груженные и порожние, прибывают одними и теми же поездами, потом на станции Сортировочная расформируются и формируются в новые поезда. Всего с УЗ на станцию сортировочная прибывают 227 напіввагон разных грузов для станции Доменная и 158 полувагонов и 17 ЦС для станции Коксовая 11 поездами. Таким образом, в двух поездах находится по 14 полувагонов угля, 1 цс и 21 разных грузов для станции Доменная и 1 поезд по 18 полувагонов угля, 17 разных грузов и 7 ЦС порожних для станции Коксовая.

Со станции Доменная на станцию Сортировочная прибывают 17 поездов в какие должны быть включены вагоны с граншлаком и орожні вагоны. Понятно, что вагоны под граншлак не будут подавться 17 подачами , а будут подаваться по сменам 29 и 29 полувагонов.

Проверяем, отвечает ли весовая норма числу вагонов, которые подаются. Определяем, сколько погруженных вагонов может быть в одном поезде весом 3000 т. (вес причинен)

n=

Весовая норма отвечает количеству вагонов, которые подаются. Эти вагоны могут быть вывезены со станции Доменная двумя поездами, в других будут порожние вагоны в количестве 623/15 = 42 полувагонов( вертушки к вниманию не принимаются).

Данные распределение вагонов по перегонам приведены в таблице 7

Таблица 7. Детальный план формирования поездов

Наименование перегона	Суммарный вагонопоток	Принятое к расчетам количество поездов	Состав поездов
УЗ - ЗСС- Доменная	454 рудные материала	13	12 поездов -35пв 1 поезд 34пв рудные материалы
УЗ - Сортировочная	158 уголь; 227 разные; 17 цистерн	11	10поездов - 14 уголь,21 пв и 1ЦС 1 поезд-18 уголь,7 цс, 17 разных
Доменная - Сортировочная	58 граншлак; 96+527 порожние	17	2 поезда по 29 граншлак 8 поездов -42 порожние 7 поездов – 41 порожний
Сортировочная- Доменная	227 разные	7	3 поезда - 33 разные 4 поезда - 32 разные
Сортировочная – Коксовая	158 уголь; 17 ЦС порожние	6	4 поезда - 26 уголь и 3 ЦС порожние 2 поезда - 27 уголь и 2 ЦС порожние
Коксовая – Сортировочная	17 ЦС химпрод.; 43 химпрод. твердые; 50 порожние; 65 кокс	5	4поезда - 4 ЦС химпрод.; 10 химпродукта твердые; 9 порожние, 15 кокс 1поезд - 1 ЦС химпрод.; 3 химпродукта твердые; 14 порожние, 5 кокс
Сортировочная – Прокатная	96 порожние	3	3 поезда - 32 порожние
Прокатная – Сортировочная	96 металл	4	4 поезда- 24 металл
Сортировочная - УЗ	58 граншлак; 96 металл; 65 кокс; 17 ЦС химпрод.; 43 хімпро. твердые; 527 порожние	13	5 поездов с Коксовой 4 поезда с Прокатной 2 поезда граншлак К этим поездам будем прибавлять порожние на Доменной. Конечное решение будет принято при разработке суточного плана графика

2.5. Составление графиков технологического процесса обработки поездов с определением норм времени во выполнение отдельных операций

2.5.1. Операции, которые выполняются с поездами на станции Сортировочная.

На станции Сортировочная обрабатываются поезда следующих категорий:

1. Которые прибылив расформирование с дальнейшим формированием в новые поезда.

2. Маршрутные поезда с рудными материалами.

3. Вертушки.

Операции, которые выполняются с поездами, которые прибыли в переработку, представленные на рис.2; операции, которые выполняются за маршрутными поездами, представленные на рис.3.

Поезда, которые прибыли со станции Коксовая и Прокатная, принимаются на колею, где с ними выполняются приемо-способные операции, потом осуществляется подгон локомотива УЗ, испытание тормозов и операции по отправлению на УЗ.

В связи с тем, что в сторону УЗ в основном отправляются порожние вагоны, можно объединять несколько поездов, которые прибыли из завода в один, который отправляется в бок УЗ. В этом случае позднее прибывающий поезд принимается на свободную колею и тем локомотивом, который его привоз, переставляеться к вагонам, которые находятся на приемо-способной пути.

Поезда, которые прибыли со станции Доменная, принимаются на сортировочные пути, оглядываются, делается разметка вагонов, пригодных под погрузку металла, потом поезда расформировываются. Вагоны, пригодные и нужны под погрузку металла, направляются на способные пути, где могут объединяться с вагонами, которые прибыли раньше. После подачи на станцию Прокатная нужного количества вагонов поезда, которые прибывают со станции Доменная, не расформировываются, они принимаются на приемо-сдаточные пути и направляются на УЗ.

Рисунок 2. График технологического процесса обработки маршрутного поезда

Операции	Норма на операции	Время ( в минутах)
		0	10	20	30	40	50	60
1.Операции по приёму поезда с УЗ 2. Отцепка локомотива УЗ 3.Технический осмотрд, безотцепочный ремонт, приёмо-сдаточные операции 4.Комерческий осмотр 5. Прицепка локомотива ст.Доменная, зарядка магистрали, опробование тормозов 6.Операции повідправленню на ст.Доменная	5 4 30 30 4+20 3
Всего	66

Рисунок 3. График технологического процесса обработки поезда который прибывает с УЗ с разными грузами

Операции	Норма на операции	Время ( в минутах)
		0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110
1. Операции по приёму поезда с УЗ 2.Отцепка локомотива УЗ 3. Технический осмотрд, безотцепочный ремонт, приёмо-сдаточные операции 4.Коммерческий осмотр 5.Прицепка маневрового локомотива 6.Расформирование с формированием для ст.Доменная и Коксовая 7.Прицепка локомотива ст.Доменная и Коксовая, опробование тормозов 8.Операции по отправлению на ст.Доменная и Коксовая	4 4 30 30 4 40 4+20 3
Всего	109

2.5.2. Определение норм времени на операции, которые выполняются с поездами на станции Сортировочная

Операции по приему поезда при электрической централизации стрелок (ЕЦ) составляется из приготавливания маршрута приема, открытии входного сигнала и прохода поездом входного расстояния.

По заданной схеме станции и маршрута приема в среднем на перевод одной стрелки при ЕЦ нужно 0,05 мин., на 10 стрелок необходимо 0,5мин. На открытие входного сигнала 0,05 мин.

Входное расстояние Lвхідн. определяется по формуле:

, где (7)

l_пв–длина пути станции Сортировочная ;

l_горл–длина горловины;

l_гальм–длина тормозного пути;

l_п–длина поезда.

Длина поезда определяется по формуле:

, где (8)

l_ваг–длина вагона;

n_ваг - количество вагонов в поезде;

l_лок - длина локомотива.

Согласно ПТЭ тормозной путь установлен 1000 м, другие величины заданные.

Время прохода поездом входного расстояния определится за формулой:

, где (9)

L_вход -входное расстояние, м;

V – скорость входа поезда на станцию, км/ч.

Общее время выполнения операций по приему поезда составит

(10)

Принимаем 5 минут

Операции по отправлению поезда состоят из t_св - связи из движения поездов, t_м - приготавливание маршрута отправления, t_сиг - открытие входного сигнала, t_сп - восприятие сигнала машинистом и приведение поезда в движение, t_вих - прохода поездом входного расстояния.

Время на связь при полуавтоматической блокировке(НАБ) установлено 0,2 мин. В маршрут отправления по заданной схеме станции в среднем входит 7 стрелок, при норме времени перевода одной стрелки на 0,05 мин время приготавливания маршрута отправления составит 0,35 мин.

Время открытия входного сигнала при НАБ 0,05 мин. На восприятие сигнала, подавание сигнала отправления и приведение поезда в движение при ПАБ установленная норма 0,25 мин. Время прохода поездом входного расстояния определяется по формуле:

где (11)

L_вых – выходное расстояние, м;

V – скорость выхода поезда со станции, км/ч.

Выходное расстояние определяется по формуле:

(12)

где l_по - длина ПО пути, м;

l_горл - длина горловины, м;

l_п–длина поезда, м.

Время прохода поездом входного расстояния составит:

Общее время выполнения операций отправления составит:

(13)

Принимаем 3 минуты.

Согласно заданию сортировка вагонов на станции выполняется на вытяжке, толчками. Для определения норм времени на расформирование с одновременным формированием пользуемся формулой из таблицы 2 приложения. Время расформирования с одновременным формированием определяется по формуле:

14

где - число назначений, принимается равным 10;

mc - число физических вагонов.

По данным таблицы 7 m_с= 35 физических вагонов

Принимаем 40 минут

Продолжительность перестановки поезда определяется по формуле:

(15)

где - параметры, принимаются по таблице 3 приложения;

количество физических вагонов.

Для определения параметров а,b нужно знать расстояние перестановки; при длине ПО пути 640 м, длиной горловины 200 м и длине поезда 536 м расстояние перестановки будет равняться:

При расстояния перестановки 788 м

На угловой заезд добавляется 2 мин.:

Определение нормы времени на подгон и прицепливание ( или отцепление и выезд) локомотива осуществляется по формуле:

(16)

где – норма времени выполнения только прицепки или отцепки с заездом локомотива ;

3,6 – норма выполнения только прицепки или отцепки;

–количество прицепленных или отцепленных вагонов.

В наших графиках локомотив заезжает или выезжает резервом, значит m_по=0 и второй слагаемое обращается к:0

Определение норм времени на станционные операции, которые не подлежат нормирования расчетных формул

Нормы времени на технический, коммерческий осмотр, взвешивание, списывание и другие показатели приведены в таблице 1 приложения на один физический вагон. Пользуясь этими данными, устанавливаем норму времени на технический и коммерческий осмотр 30 мин, на опробование автотормозов 20 мин.

(17)

где – время на подачу и уборку вертушек;

– время следования вертушек в груженном и порожнем состоянии.

В данном примере, когда подача на грузовой пункт со станционных путей выполняется соединительным путем, время на подачу и уборкуе вагонов определяется по формуле:

(18)

где параметры принимаются по таблице 3 приложения.

При заданном расстоянии подачи 400 м:

–количество физических вагонов в составе.

При заданной весовой норме на перегоне Сортировочная - Коксовая 2500 т и 100% четырехосных вагонов количество вагонов в поезде определится по формуле:

(19)

где – заданная весовая норма;

–вес брутто четырехосного вагона, равняется по коксу 72 т.

Кроме того, к величине, полученной по формуле 17, нужно добавить расход времени на организацию отправления, или прибытия ( получение распоряжения, подготовку маршрута, открытие сигнала выезда или въезда на грузовой пункт). При отсутствии автоматики это время рекомендуется принимать 5 мин, а при ее наличия 2 мин. Дополнительные расходы на угловой заезд 2 мин. С учетом вышеупомянутого.

Время уборки вагонов определяется аналогично, но к полученному на подачу времени необходимо добавить время на опробование тормозов, которое определяется по формуле:

(20)

где –количество физических вагонов.

Время уборки составит:

Время следования вертушек согласно данной схеме определяется по формулам 21 и 22.

Следование вертушки в груженном состоянии:

(21)

Следование вертушки в порожнем состоянии:

(22)

По данным задания:

Расход локомотиво-часов на транспортировку рейсов получаем, подставив все найденные величины в формулу(16):

Наиболее выгодное количество поездов определяется по формуле:

(23)

где –суточный вагонопоток;

–стоимость вагоно-часы, у.е.;

–стоимость локомотиво-часы, у.е.;

– затрата локомотиво-часов на один оборот вертушки.

Состав вертушки m определяется по формуле:

(24)

Оборот вертушки составит .