Расчет-17.84
.pdfгде Fк. тр – максимальная сила тяги локомотива при трогании с места, Н;
wтр = 280/(qв kв + 70) – удельное сопротивление состава при трогании с места на площадке, Н/кН.
С учетом длины приемоотправочных путей станции вес поезда, кН,
Q l min = mв кв qв (lmin – m л lл – 10) / l в, |
(6) |
где mв, mл – число осей вагона и секций локомотива соответственно; lл, lв – длина секции локомотива и вагона, м;
lmin – минимальная длина приемоотправочных путей станции, м. Технические характеристики грузовых и маневровых тепловозов приве-
дены в табл. 3, запасы экипировочных материалов локомотивов – в прил. 1.
Та б л и ц а 3 Технические характеристики грузовых и маневровых тепловозов
|
|
|
|
Значение параметра для секции тепловоза |
|
||||||
Наименование |
ТЭП75 |
ТЭП70 |
1212ТЭ |
1162ТЭ |
102ТЭ ,УМ, С |
622М |
ТЭМ2 |
ТЭМ7 |
ЧМЭ3 |
||
параметра |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная |
сила |
тяги |
176 |
167 |
295 |
248 |
245 |
196 |
198 |
314 |
226 |
локомотива Fк, кН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Максимальная |
сила |
249 |
235 |
415 |
400 |
400 |
350 |
347 |
494 |
362 |
|
тяги при трогании с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
места Fк. тр, кН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Служебный вес Рт, кН |
1380 |
1290 |
1500 |
1380 |
1380 |
1160 |
1200 |
1680 |
1230 |
||
Нагрузка от |
колесной |
226 |
211 |
245 |
226 |
226 |
190 |
196 |
206 |
201 |
|
пары на рельс qл, кН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Скорость |
движения |
70,0 |
50,0 |
27,0 |
24,7 |
24,7 |
20,0 |
12,0 |
11,6 |
11,4 |
|
на расчетном подъеме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Vp, км/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина по осям авто- |
21,7 |
21,7 |
21,0 |
18,1 |
17,0 |
17,4 |
17,0 |
21,5 |
17,2 |
||
сцепок, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для дальнейших расчетов принимаются наименьшие значения веса поезда, определенного по выражениям (1), (5), (6). По рассчитанному весу определяется масса поезда, и в соответствии с правилами тяговых расчетов [13] она округляется до ближайших 50 или 100 т.
10
2.2. Расчет размеров движения
Заданием предусмотрены годовой пробег поездных локомотивов Lгод и длина участка их эксплуатации lуч.
По принятому значению коэффициента сезонной неравномерности поездной работы (a = 1,0 – 1,4) определяются размеры движения на участке, пар поездов:
n = a Lгод / (365×2 lуч). |
(7) |
2.3. Размещение пунктов экипировки и технического обслуживания локомотивов
2.3.1. Размещение экипировочных устройств
Размещение экипировочных устройств на участках обращения локомотивов определяется наибольшим пробегом между экипировками, который лимитируется емкостью песочниц и топливных баков тепловозов.
Наибольший пробег локомотива между пунктами снабжения, км: песком –
|
lп = (0,9Е×106 ¤ Q)qп; |
(8) |
топливом – |
|
|
|
lт = (0,9Т×104 / Q)qт, |
(9) |
где 0,9 – |
коэффициент, учитывающий 10 % запаса песка и топлива |
соответст- |
венно в бункерах песочниц и топливных баках тепловоза; |
|
|
Е – общая емкость песочниц локомотива, м3; |
|
|
Q – расчетный вес состава, тс; |
|
|
Qп – |
норма расхода песка, соответствующая условиям работы в осенне- |
|
зимний период, м3/106 ткм брутто; |
|
|
Т – |
общая емкость топливных баков, кг; |
|
qт – |
норма расхода дизельного топлива, кг/104 ткм брутто. |
|
Нормы расхода песка и дизельного топлива устанавливаются в зависимости от серии локомотива, массы состава, типа профиля пути и климатических условий.
Примерные нормы расхода топлива на тягу поездов приведены в табл. 4.
11
Т а б л и ц а 4 Примерные нормы расхода натурного дизельного топлива
Серия |
Тип |
|
Норма расхода натурного дизельного топлива, |
|
|||||||
тепловоза |
профиля |
|
|
кг/104 ткм брутто, для массы поезда, т |
|
||||||
|
пути |
2500 |
|
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
5000 |
5500 |
|
6000 |
|
1 |
24,2 |
|
23,0 |
21,8 |
20,7 |
19,6 |
18,6 |
17,6 |
|
16,5 |
ТЭ3, |
2 |
27,2 |
|
25,9 |
24,7 |
23,5 |
22,4 |
21,3 |
20,3 |
|
19,3 |
2М62 |
3 |
32,6 |
|
30,3 |
28,5 |
27,0 |
25,6 |
24,2 |
– |
|
– |
|
4 |
38,0 |
|
34,8 |
32,6 |
23,0 |
29,0 |
– |
– |
|
– |
2ТЭ10В, |
1 |
32,0 |
|
30,5 |
28,9 |
27,4 |
26,0 |
24,6 |
23,1 |
|
22,0 |
М, У, С, |
2 |
36,1 |
|
34,4 |
32,9 |
31,1 |
29,7 |
28,0 |
26,2 |
|
25,0 |
|
3 |
43,9 |
|
41,0 |
39,3 |
38,1 |
35,0 |
33,0 |
31,0 |
|
28,5 |
|
4 |
67,1 |
|
63,3 |
58,7 |
54,8 |
51,3 |
48,0 |
43,7 |
|
38,6 |
2ТЭ116 |
1 |
33,4 |
|
31,9 |
30,2 |
29,8 |
28,6 |
26,9 |
25,7 |
|
24,8 |
|
2 |
34,1 |
|
32,4 |
31,7 |
30,2 |
29,0 |
27,8 |
26,4 |
|
25,1 |
|
3 |
36,3 |
|
35,6 |
33,9 |
31,4 |
30,1 |
29,7 |
28,4 |
|
27,6 |
|
4 |
38,6 |
|
37,4 |
35,8 |
34,7 |
32,3 |
31,8 |
30,7 |
|
29,5 |
Расход песка устанавливается в зависимости от серии локомотива, массы поезда и типа профиля пути. Средние нормы расхода песка для различных се-
рий тепловозов приведены в табл. 5.
Т а б л и ц а 5 Средние нормы расхода песка грузовыми тепловозами
Серия |
Тип |
|
Норма расхода песка, м3/106 ткм брутто, |
|
|||||
тепловоза |
профиля |
|
|
для массы поезда, т |
|
|
|||
|
пути |
2500 |
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
5000 |
5500 |
6000 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
0,06 |
0,05 |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
ТЭ3, |
2 |
0,08 |
0,08 |
0,07 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
2М62 |
3 |
0,10 |
0,09 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
– |
– |
– |
|
4 |
0,15 |
0,14 |
0,14 |
0,14 |
– |
– |
– |
– |
|
1 |
0,11 |
0,12 |
0,14 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
2ТЭ10В, |
2 |
0,12 |
0,14 |
0,15 |
0,17 |
0,17 |
0,17 |
0,17 |
0,17 |
М, У, С |
3 |
0,16 |
0,18 |
0,19 |
0,20 |
0,21 |
0,22 |
0,22 |
– |
|
4 |
0,23 |
0,25 |
0,26 |
0,27 |
0,28 |
0,30 |
– |
– |
12
О к о н ч а н и е т а б л. 5
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,14 |
0,14 |
0,14 |
0,15 |
2ТЭ116 |
2 |
0,11 |
0,13 |
0,14 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,18 |
|
3 |
0,15 |
0,17 |
0,19 |
0,20 |
0,21 |
0,21 |
0,21 |
– |
|
4 |
0,24 |
0,23 |
0,25 |
0,27 |
0,28 |
0,30 |
– |
– |
2.3.2. Выбор места расположения пунктов технического обслуживания
Размещение пунктов технического обслуживания локомотивов (ПТОЛ) зависит от расположения основного депо на участке. Если депо расположено на конечной станции, то ПТОЛ размещаются в основном и оборотном депо или только в основном.
Если депо расположено между конечными станциями, то ПТОЛ размещаются в одном или двух оборотных депо. В проекте необходимо составить два конкурентоспособных варианта размещения экипировочных устройств локомотивного хозяйства. В каждом конкретном случае необходимо определить максимально допустимый пробег между техническим обслуживанием ТО-2 по формуле, км:
|
lТО-2 = Vуч (TТО-2 – t пр), |
(10) |
где Vуч – |
участковая скорость, км/ч; |
|
TТО-2 = 72 ч – время работы тепловоза между техническими |
обслужива- |
|
ниями |
(устанавливается указаниями департамента локомотивного хозяйства и |
|
приказом по дороге); |
|
|
tпр – время простоя локомотива в пункте оборота, ч.
По рассчитанным значениям lп, lт, lТО-2 выбираются места на схеме участка работы локомотивов для размещения пунктов экипировки и проведения ТО-2. Пробег между ТО-2 (LТО-2) должен быть выбран так, чтобы ТО-2 проводилось только в основном или оборотном депо.
П р и м е р 1. Пусть имеем участок АВ, протяженность lАВ которого равна 740 км. Основное депо находится в пункте А, оборотное – в пункте В.
Если время работы между ТО-2 выберем равным 72 ч, а время простоя локомотива tпр в оборотном депо 1 ч, то при участковой скорости Vуч, равной 45 км/ч, согласно формуле (10) имеем: lТО-2 = 3195 км. Таким образом, если выполнять ТО-2 после двух оборотов локомотива, т. е. в основном депо
13
(LТО-2 |
= 2960 км), то |
время |
работы |
локомотива между |
ТО-2 согласно |
||
формуле (10) составит |
66,7 ч. |
Если |
выполнять ТО-2 |
в |
оборотном |
депо |
|
(LТО-2 |
= 3700 км), то время работы tТО-2 будет равно 83,2 |
ч, что больше допу- |
|||||
стимых 72 ч. Таким образом, необходимо принять: LТО-2 = 2960 км; tТО-2 |
= 66,7 |
||||||
ч. |
|
|
|
|
|
|
|
Если в пунктах смены бригад А, С, Д, Е предусмотрена частичная экипировка тепловозов, то рассчитываются доли набора топлива ат и песка ап в пункте частичной экипировки по формулам:
ат |
= lэ |
/lт |
; |
|
|
а |
= l |
э |
/ l |
, |
(11) |
п |
|
|
п |
|
|
где lэ – расстояние от основного депо (пункта полной экипировки) |
до пункта |
||||
частичной экипировки, км. |
|
|
|
|
|
2.4. Выбор места расположения пунктов смены локомотивных бригад
Пункты смены локомотивных бригад размещаются в зависимости от протяженности участка работы бригады. Работа бригады может быть организована с отдыхом в пункте смены бригад и без него.
При работе бригады с отдыхом в пункте смены локомотивных бригад протяженность участка обращения, км,
l1 = [tбр – (t осн + tсм)] Vуч, |
(12) |
без отдыха – |
|
l2 = 0,5 l1, |
(13) |
где tбр – норма времени непрерывной работы локомотивных бригад, ч;
tосн, tсм – вспомогательное время работы бригады в основном депо и пунктах смены соответственно.
Общая продолжительность работы локомотивной бригады не должна превышать 8 ч, при этом в пути следования – не более 6 ч, а при скорости движения свыше 120 км/ч это время снижается до 4 ч.
По полученным результатам выбирается место расположения основного и оборотного депо. Разрабатываются (или применяются типовые) графики оборота локомотивов и локомотивных бригад по основному (табл. 6), оборотному
14 (табл. 7) депо и пунктам смены бригад с использованием данных источников
[1, 8]. На схеме указываются пункты смены локомотивных бригад, при этом расстояние между основным и оборотным депо и пунктами смены не должно превышать протяженности участка обращения l1 или l2.
По рассчитанным значениям lп, lт, lТО-2 с учетом l1 и l2 строится схема обслуживания участка локомотивами и бригадами с указанием основного и оборотного депо, пунктов жительства членов локомотивных бригад и пунктов их смены.
2.5. Расчет эксплуатируемого и инвентарного парков локомотивов
Необходимое количество эксплуатируемого парка локомотивов для грузового и пассажирского движения может определяться двумя методами: аналитическим и графическим. При аналитическом методе он определяется по коэффициенту потребности kп, среднесуточному пробегу Sсут или среднесуточной производительности Пр локомотивов. Количество локомотивов для маневровой и хозяйственной работы определяется по условному пробегу [1, 8].
2.5.1. Расчет эксплуатируемого парка по коэффициенту потребности
Необходимый эксплуатируемый парк локомотивов для обслуживания грузовых и пассажирских поездов на заданном участке определяется по формуле:
|
|
Nэ = kп n, |
(14) |
|
где n – |
число пар поездов на участке. |
|
|
|
Коэффициент потребности, т. е. количество локомотиво-суток, необходи- |
||||
мое для обслуживания одной пары поездов на участке, |
|
|||
|
|
kп = Tп. o / 24, |
(15) |
|
где Tп. o – время полного оборота локомотива на заданном участке, ч, |
|
|||
|
|
Tп. o = tосн + 2 (Σl j / Vучj) + 2Σ ( t пр( k ) + t сд( k ) ) + tоб, |
(16) |
|
где tосн – |
время оборота локомотива по станции основного депо, |
ч; |
||
lj |
– |
длина j-го участка обслуживания локомотивной бригадой, |
км; |
|
Vучj |
– |
участковая скорость поезда на j-м участке, км/ч; |
|
|
tпр(k) , tсд(k) – время на приемку и сдачу |
локомотива в k-м пункте смены |
|||
бригады, ч; |
|
|
||
tоб – |
|
время оборота локомотива по |
станции оборотного депо, ч. |
|
Время tосн и tоб принимают по графикам оборота локомотива (см. табл. 6, 7).
15
Т а б л и ц а 6
График полной экипировки тепловоза с проведением ТО-2 на станции основного депо
|
Продол- |
|
|
Время, затраченное на операцию, мин |
|||||||||
Наименование |
житель- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
операции |
ность |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
|
опера- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ции, мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время стоян- |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ки локомотива |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
под поездомпо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сле прибытия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время прохо- |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
да локомотива |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
из-под поезда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
до контрольно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
го пункта (КП) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время прохо- |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
да локомотива |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от КП до пунк- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
та техническо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
го обслужива- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния (ПТО) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проведение |
72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТО-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сдача локо- |
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мотива |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Набор топлива |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Набор песка |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Набор воды |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Набор обти- |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рочного и сма- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зочного мате- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
риала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверка ав- |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тостопа и ра- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
диостанции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прием |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
локомотива |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выезд на КП |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время прохо- |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
да локомотива от |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КП под поезд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время прос- |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тоя локомотива |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
под поездом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
до отправки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16
Т а б л и ц а 7
График полной экипировки тепловоза без ТО-2 на станции оборотного депо
|
Продол- |
|
Время, затраченное |
|
|||
Наименование операции |
житель- |
|
на операцию, мин |
|
|||
ность |
|
|
|||||
|
операции, |
|
|
|
|
|
|
|
мин |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
|
||||||
Отцепка от поезда и проезд на |
10 |
|
|
|
|
|
|
КП |
|
|
|
|
|
|
|
Проезд к месту экипировки |
2 |
|
|
|
|
|
|
Набор топлива |
10 |
|
|
|
|
|
|
Набор смазки |
7 |
|
|
|
|
|
|
Набор воды |
5 |
|
|
|
|
|
|
Проезд на смотровую канаву |
3 |
|
|
|
|
|
|
Набор песка |
12 |
|
|
|
|
|
|
Смазка тепловоза |
15 |
|
|
|
|
|
|
Осмотр тепловоза |
20 |
|
|
|
|
|
|
Сдача тепловоза |
20 |
|
|
|
|
|
|
Прием тепловоза |
20 |
|
|
|
|
|
|
Проверка автостопа и локомо- |
5 |
|
|
|
|
|
|
тивной сигнализации |
|
|
|
|
|
|
|
Проезд к месту стоянки тепло- |
2 |
|
|
|
|
|
|
воза (КП) |
|
|
|
|
|
|
|
Проезд к составу |
4 |
|
|
|
|
|
|
Проба автотормозов |
9 |
|
|
|
|
|
|
2.5.2. Определение потребного эксплуатируемого парка по графику оборота
Графический способ определения потребного эксплуатируемого парка более точен. Перед построением графика оборота составляется ведомость оборота, для этого необходимо выбрать и рассчитать следующие нормы времени:
на экипировку локомотивов в основном и оборотном депо; на приемку и сдачу локомотива; простоя на ТО-2;
прохода локомотива из-под поезда в депо и из депо под поезд. 17
Методика составления графиков подробно изложена в учебниках по локомотивному хозяйству [1, 2, 8].
Потребное количество локомотивов эксплуатируемого парка определяется по числу горизонтальных строк графика оборота.
Локомотивы, находящиеся на ТО-3, в график оборота не включаются.
2.5.3. Расчет парка локомотивов для маневровой и хозяйственной работы
Требуемое количество маневрово-хозяйственных локомотивов определяется по заданным значениям годового пробега локомотивов грузового движения Lгод:
|
N(эм-х) = Lгод g / 365 tм Vусл(м- х)) × 100, |
(17) |
где g = 8 – 12 % – |
годовой пробег маневрово-хозяйственных локомотивов от |
|
годового пробега всех локомотивов депо; |
|
|
tм = 23,0 – 23,5 |
ч – время работы маневрового локомотива в сутки; |
|
V(м-х) = 5 – 8 км/ч – условная скорость движения маневровых |
локомо- |
|
усл |
|
|
тивов.
2.5.4. Расчет инвентарного парка депо
Инвентарный парк депо состоит из локомотивов, находящихся в эксплуатации Nэ, на всех видах ремонта Np, в запасе ОАО "РЖД" Nз, резерве управления дороги Nрез и переданных в аренду Nа:
Nинв= Nэ + Np + Nз + Nрез + Nа. |
(18) |
Количество локомотивов, одновременно находящихся на различных видах технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР), называется фронтом ремонта.
Для определения фронта ремонта устанавливают пробег локомотивов между различными видами ТО и ТР и время простоя на них с учетом указаний ОАО "РЖД" № 3Р от 17.01.2005.
Межремонтный пробег тепловозов выбирается таким образом, чтобы ос-
18
новные виды ремонта проводились в основном депо. Отклонение выбранных межремонтных пробегов от нормативных не должно превышать ±20 %.
П р и м е р 2. На участке АВ, протяженность которого равна 740 км, работают тепловозы 2ТЭ10М. Значения межремонтного пробега этих тепловозов приведены в табл. 8.
Если использовать межремонтные пробеги, рекомендованные в указании №3Р, при эксплуатации тепловозов на участке АВ, то ТО-3 необходимо проводить после 6,76 полных оборотов, т. е. тепловоз не доходит до основного депо 360 км, поэтому целесообразно изменить рекомендуемый пробег и для заданных условий эксплуатации принять LТО-3 равным 10360 км, сдвинув по пробегу соответственно и другие виды ремонта. Выбранный цикл ремонта при-
нимается по данным табл. 8.
Т а б л и ц а 8
Значения межремонтных пробегов тепловоза 2ТЭ10М на участке
|
Пробег между ремонтами, 103 км |
Отклонение |
|
Вид ТО и ТР |
согласно |
выбранный по условиям |
пробега, % |
|
указанию № 3Р |
эксплуатации |
|
ТО-3 |
10,0 |
10,36 |
3,6 |
ТР-1 |
50,0 |
51,8 |
3,6 |
ТР-2 |
150,0 |
155,4 |
3,6 |
ТР-3 |
300,0 |
310,8 |
3,6 |
По заданным длине участка обслуживания, годовому пробегу локомотива и вычисленным размерам движения рассчитывается фронт ремонта локомотивов, находящихся на всех видах ТО и ТР:
Nр = fТО-3 + fТР-1 + fТР-2 + fТР-3 + fСР + fКР, |
(19) |
где fТО-3, …, f КР – количество локомотивов, находящихся на соответствующих видах ТО, ТР, среднего (СР) и капитального ремонта (КР) в течение суток.
Суточный фронт ремонта локомотивов определяется по выражению:
fi = (2 lуч. n / Li) ti βi, |
(20) |
где Li – пробег между соответствующими видами ТО, ТР и КР, км;
ti – время нахождения локомотива в ремонте с учетом времени на пересылку, сут;