Методы / Uchebnoe_posobie_Ekonomicheskie_izyskania

между объектом исследования и его моделью. Возникает, таким образом, проблема: найти такой способ деления ETC или СВТ на расчетные полигоны, при котором не нарушались бы основные постулаты моделирования

– наблюдаемость, конечность входов и выходов, согласованность модели и моделируемого объекта, конечность вычислительских операций, с одной стороны, и минимальное отклонение от наилучшего решения - с другой.

Возможен другой путь – агрегирование транспортной сети и схемы транспортно-экономических связей. Однако с учетом размеров территории, многопараметричности транспортной системы и многофакторности внешней среды неадекватность модели будет такова, что получить с ее помощью конкретные (и даже концептуальные) технико-экономические решения на первом, стратегическом, уровне планирования не представляется возможным.

Следовательно, более правильным приемом является деление сети на расчетные полигоны такого размера и такой степени агрегации, которые позволили бы производить на моделях конкретный технико-экономичекий анализ проектно-плановых и проектных решений в масштабе реального времени.

Очевидно, что минимальное отклонение от наилучшего решения возможно при условии проведения границ полигонов по звеньям, на которых интенсивность перемещения грузов наименьшая. Иначе говоря, исходную сеть путей сообщения следует делить таким образом, чтобы суммарная грузонапряженность внутренних для полигонов связей превосходила бы общую грузонапряженность его внешних (граничных) звеньев.

Определение объемов транзитных перевозок возможно при решении многоуровневых регионально-транспортных исследований. Как следует из вышеизложенного, процесс определения границ транзитного района тяготения и соответственно перевозок очень трудоемок, в связи с этим объем транзитных грузов берется из исходных данных и вписывается в табл. 16.

31

2.7. Определение категории проектируемой железнодорожной линии

После определения расчетных размеров местных и транзитных грузовых перевозок устанавливается общий грузооборот и грузонапряженность по направлениям следования грузов. Для определения этих характеристик необходимо составить рабочую схему грузопотоков, пример составления рабочей схемы грузопотоков приведен в прил.2.

Графическое построение рабочей схемы грузовых потоков производится в последовательности, изложенной ниже:

1.Вычерчивается в условных обозначениях и масштабе схема перегонов проектируемой линии с указанием расстояния между станциями.

2.Через станции примыкания на существующих железных дорогах и через станции проектируемой железной дороги проводятся вертикальные линии, обозначающие оси станций, и надписываются их названия.

3.Проводятся параллельные линии движения транзитных грузов от ст. А к ст. Б и от ст. Б к ст.А: число линий должно соответствовать числу видов транзитных грузов.

4.На этой же схеме проводятся дополнительные параллельные линии, соответствующие тем видам местных грузов, которых нет в транзитных грузах. В случае совпадения родов местных и транзитных грузов их объемы суммируют.

5.На каждой станции проектируемой железной дороги наносятся на схеме в условных обозначениях погрузка и выгрузка; данные погрузки и выгрузки берутся из сводки местных грузов.

На схеме у каждой станции показываются размеры местной погрузки (выгрузки) и густота потока по каждому перегону. Густота потока по перегонам рассчитывается из условия, что густота потока по следующему перегону равна густоте потока по предыдущему перегону плюс погрузка, минус выгрузка на станции.

По данным рабочей схемы грузопотоков по каждому из направлений движения определяется грузооборот, тыс. ткм:

где n – густота потока по перегонам, тыс.т; l – длина перегонов, км.

Средняя грузонапряженность по каждому из направлений определяется по формуле, млн. ткм/км:

32

где L – полная длина проектируемой линии (от ст. А до ст. Б). Направление движения грузов, имеющее наибольшую грузонапря-

женность, является грузовым.

В зависимости от назначения, характера и размеров перевозок новые или реконструируемые железные дороги подразделяются [2] на категории

(табл. 17).

Если проектируемая железнодорожная линия не скоростная, то ее категория устанавливается по расчетной годовой приведенной грузонапряженности (нетто в грузовом направлении), млн.ткм/км, на 10-й год эксплуатации, которая определяется по следующей формуле:

где Ггр – грузооборот грузового направления, млн. ткм;

здесь k – коэффициент приведения пассажирооборота к грузообороту, учитывающий соотношение трудоемкости и себестоимости пассажирских и грузовых перевозок. В курсовом проекте условно принимается k = 2,5 3,0.

33

Примечание. Максимальные скорости движения пассажирских поездов предусматриваются:

на скоростных линиях до 200 км/ч;

на особо грузонапряженных линиях до 120 км/ч (при соответствующем обосновании – до 160 км/ч);

на линиях I и II категорий - до 160 км/ч;

на линиях III категории до 120 км/ч;

на линиях IV категории до 80 км/ч.

В этой формуле П1, П2 , ..., Пп – число пассажиров, отправляемых в грузовом на-

правлении соответственно из 1, 2,…, п пунктов за год, тыс.чел.;

l1, l2 , ..., ln – расстояния перевозки пассажиров из 1, 2,…, п пунктов отправления, км.

Пi Аi кподв,

где Аi – численность населения района тяготения к станции на расчетный год, тыс.чел.; кподв – коэффициент подвижности населения (см. прил.1).

Размеры годового отправления пассажиров по проектируемой железной дороге на расчетный (10-й) год определяются как произведение расчетной численности населения района тяготения к пункту отправления на коэффициент подвижности (см. прил.1).

3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ СОСТАВА И ДЛИНЫ ГРУЗОВОГО ПОЕЗДА

3.1.Общие положения

Массу состава определяют исходя из условий полного использования мощности и тяговых характеристик локомотивов, а также кинетической энергии поезда в соответствии с нормами, приведенными в действующих Правилах тяговых расчетов при поездной работе (ПТР). В целях повышения провозной способности существующих линий, ликвидации перелома весовых норм поездов предусматривается применение кратной тя-

34

ги и подталкивание на лимитирующих перегонах, безостановочный пропуск поездов по станциям, за которыми расположены крутые подъемы, и т.д. расчеты массы состава выполняют по следующим условиям безостановочного движения:

-по расчетному подъему с равномерной скоростью;

-по труднейшим подъемам с учетом кинетической энергии поезда. При проектировании новых железнодорожных линий масса состава

рассчитывается, как правило, по значению руководящего уклона.

Значение расчетной силы тяги локомотива и основных удельных сопротивлений движению определяют для расчетной скорости локомотива, установленной действующими правилами ПТР. В тяговых расчетах, выполняемых при проектировании новых железных дорог, силу тяги электровозов принимают на 5%, а тепловозов на 7% менее расчетной для учета неизбежных отклонений фактических условий от принятых в расчете.

Выбор расчетной скорости локомотива осуществляется следующим образом:

-для электровозов расчетную скорость принимают в точке пересечения линии ограничения силы тяги по сцеплению колес с рельсом или максимальным током и одной из автоматических характеристик;

-для тепловозов – по условиям работы электродвигателя в продолжительном режиме.

Расчетные характеристики основных серий локомотивов приведены

вприл. 5.

3.2.Расчет весовых характеристик и структуры подвижного состава

После установления размеров местных и транзитных перевозок и их систематизации на основании данных о грузопотоках на расчетные сроки определяются вагонопотоки. Определяются типы вагонов, наиболее целесообразные для перевозки отдельных родов грузов, и соотношение между числом четырех- и восьмиосных вагонов. По каждому роду груза устанавливается коэффициент использования грузоподъемности.

Весовые характеристики подвижного состава в курсовом проекте находят для одного участка проектируемой линии с максимальной густотой потока в грузовом направлении. Для упрощения расчетов необходимо объединить в одну группу грузы, перевозящиеся в одном типе вагонов и имеющие близкий коэффициент использования грузоподъемности вагонов.

В курсовом проекте для расчета объединяются каменный уголь и руда, прочие грузы и товары народного потребления. С учетом объедине-

35

ния структура вагонного состава и объем перевозимого груза сводятся в табл. 18.

Характеристики вагонов приведены в прил. 4.

Расчет распределения грузов по вагонам показываем в табл. 19. Перевозимые грузы необходимо распределить по категориям

вагонов (4-х и 8-осные). Для этого необходимо перейти от известного соотношения вагонов (табл. 18) по количеству к соотношению грузов в этих вагонов по весу. Для этого используем следующую формулу:

j qбр j i 1

где j – доля j - категории вагонов (по количеству) qбр j – вес брутто j - категории вагонов;

п – количество категорий вагонов.

Т а б л и ц а 19

Вес грузов перевозимых в 4-осных и 8-осных вагонах

36

где ni – количество i груза перевозимого по перегону с максимальной

густотой потока в грузовом направлении.

Т а б л и ц а 20

37

Основные весовые характеристики подвижного состава

Результаты расчетов сводятся в табл. 19 и выполняются в следующей последовательности:

–распределяются грузы по типам вагонов (графа 3 и 4 );

–определяется вес вагонов нетто (графа 5 и 6);

–определяется количество необходимых вагонов для перевозки всего груза (графа 7 и 8);

–определяется вес вагонов брутто (графа 9 и 10);

–определяется вес грузов брутто, перевозимых в однотипных вагонах (графа 11 и 12);

–определяется общий вес груза брутто (графа 13).

По данным табл. 19 производится расчет основных весовых характеристик подвижного состава, который сводится в табл. 20.

3.3. Расчет удельных сил сопротивления движению поезда

Расчет удельных сил сопротивления движению поезда ведется при расчетной скорости движения локомотива, приведенной в прил. 5.

Расчетные формулы для определения основного удельного сопротивления движению подвижного состава выведены на основе результатов экспериментальных исследований, проведенных в среднеэксплутационных условиях.

Основное удельное сопротивление, кгс/т, движению груженых грузовых вагонов определяется по формуле:

38

n - число осей вагона;

a, b, c – эмпирические коэффициенты, зависящие от категории вагонов;

V – скорость движения км/ч.

Основное средневзвешенное удельное сопротивление движению вагонного состава:

j 1

где j – доля вагонов j- категории по весу.

Основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме

где a, b, c – эмпирические коэффициенты зависящие от режима движения локомотивов.

Эмпирические коэффициенты a, b, c приведены в прил 6.

3.4. Расчет массы состава грузового поезда

Масса состава, т, определяется из условия равномерного движения поезда по руководящему подъему с минимальной расчетной скоростью по формуле:

где Fкр – расчетная сила тяги локомотива, соответствующая расчетной скорости движения поезда, кгс;

iр – руководящий уклон, ‰;

локомотива и вагонного состава, соответствующее расчетной скорости.

3.5. Определение длины поезда

Общая длина поезда, м, может быть определена по формуле:

39

где lл – длина локомотива, м;

lс – длина вагонного состава, м;

10 – резерв на точность установки поезда в пределах полезной длины приемоотправочных путей.

Сцепка вагонов без локомотива называется составом, а состав с прицепленным локомотивом - поездом.

Т а б л и ц а 21

Расчет средней длины 4-осных и 8-осных вагонов

где l j – средняя длина j- типа вагонов; n j – количество j- типа вагонов.

Количество вагонов j - типа находим из выражения:

Расчет средней длины вагонов осуществляется в табл. 21.

3.6. Проверка массы поезда по условию трогания с места

Необходимо убедиться, что состав может быть сдвинут с места после стоянки на раздельном пункте с учетом дополнительного сопротивления движению при трогании с места и от уклона, если раздельный пункт расположен на подъеме в сторону трогания.

40