Определение основных параметров промышленного узла

2.1.1 Описание района проектирования.

2.1.1.1 Климатические условия проектирования.

По заданному географическому пункту расположения промышленного узла следует выполнить описание района проектирования в соответствии с/ 1, с. 3 - 5; 2 /

2.1.1.2 Описание станции примыкания ОАО "РЖД" с вариантом примыкания ПСС.

Согласно заданию привести схему и описать технологию работы станции примыкания ОАО "РЖД" с вариантом примыкания ПСС.

2.1.2 Расчет грузопотоков и вагонопотоков в промышленном узле.

Годовой грузопоток промышленных предприятий в промышленном узле определяется по годовому выпуску продукции и расходным коэффициентам. Годовой грузопоток по прибытию и отправлению рассчитывается по формуле

 

Г_i = К _{п (о)} ∙ П, (1)

 

где Г_i. – годовой грузопоток i-го груза, млн. т. в год;

К_п(о) – расходный коэффициент на производство 1 млн. т. готовой продукции по прибытии и отправлении;

П – заданный выпуск годовой продукции в соответствии с заданным вариантом, млн.

Суточный вагонопоток определяется по формуле

, (2)

 

где – число физических вагонов К-го типа, используемых для перевозки i-го груза по прибытии или отправлении;

– годовой грузопоток i-го груза, млн.т в год;

– доля грузопотока, осваиваемого вагонами К-го типа;

– коэффициент неравномерности перевозок по прибытии грузов с внешней сети, принимается при погрузке и выгрузке до 50 вагонов в сутки равным: 1,5; от 51 до 150 – 1,4; от 151 до 300 – 1,3; от 301 и более – 1,2; а при отправлении с промпредприятия – 1,2÷1,3;

– коэффициент использования грузоподъемности вагонов К-го типа при перевозке i-го груза;

– грузоподъемность вагона К-го типа при перевозке i-го груза;

 

Суточный вагонопоток в первом приближении считается без коэффициента неравномерности, а затем полученное количество вагонов умножаем на соответствующий коэффициент.

В пояснительной записке проекта приводится пример расчета, а остальные данные заносятся в таблицу 1.

 

Таблица 1 – Расчет грузопотока и вагонопотока в промышленном узле

Наименование груза	Расходный коэффициент Кп (о)	Грузопоток	Параметры вагонов	Количество принятых и отправленных вагонов
Прибытие	Отправление
Прибытие млн. т год Гi	Отправление млн. т год Гi		род	Длина, м lкв			Тара qкТ	Число осей	В маршрутах	В разборках	Всего	В маршрутах	В разборках	Всего
Металлургический завод
Руда концентрированная, окатыши	1,3			1,0	ПВ	13,92	0,92		19.2
Известняк	0,1			1,0	ПВ	13,97	0,92		19,2
Уголь коксующий	0,5			1,0	ПВ	13,92	0,92		19,2
Уголь энергетический	0,5			1,0	ПВ	13,92	0,92		19,2

продолжение таблицы 1

Наименование груза	Расходный коэффициент Кп (о)	Грузопоток	Параметры вагонов	Количество принятых и отправленных вагонов
Прибытие	Отправление
Прибытие млн. т год Гi	Отправление млн. т год Гi		род	Длина, м lкв			Тара. т qкТ	Число осей	В маршрутах	В разборках	Всего	В маршрутах	В разборках	Всего
Огнеупоры	0,2 0,2			0,5 0,5	КР ПВ	14,73 13,92	0,93 0,92		19,2
Мазут	0,1			1,0	ЦС	12,02	0,83
Оборудование и запасные части	0,05			0,5 0,5	КР ПЛ	14,73 14,62	0,8 0,8		20,9
Прокат	0,85			0,5 0,5	ПВ ПЛ	13,92 14,62	0,92 0,92		19,2 20,9
Кокс и коксик	0,1			1,0	ПВ	13,92	0,65		19,2
Продукты шлакопереработки	0,3			1,0	ПВ	13,92	0,92		19,2
Чугун чушковый	0,2			0,5 0,5	ПВ ПЛ	13,92 14,62	0,92 0,92		19,2 20,9
Металлолом	0,3			1,0	ПВ	13,92	0,8		19,2
Химические продукты	0,05			1,0	ЦС	12,02	0,8
ИТОГО
Машиностроительный завод
Металл	0,6			1,0	ПВ	13,92	0,92		19,2
Твердое топливо	0,4			1,0	ПВ	13,92	0,92		19,2
Горючесмазочные материалы	0,1			1,0	ЦС	12,02	0,99
Песок, глина	0,05			0,4 0,6	ПЛ ПВ	14,62 13,92	0,92 0,92		20,8 19,2
Поставки по кооперации	0,5			0,6	ПВ	13,92	0,92		19,2
Утилизированные отходы	0,3			1,0	ПВ	13,92	0,82		19,2
Лесоматериалы	0,15			0,4 0,6	ПЛ ПВ	13,92 14,62	0,7 0,7		20,8 19,2
Готовая продукция	1,0			0,5 0,5	ПЛ КР	14,62 14,75	0,92 0,8		20,8 22,0
ИТОГО
Стройиндустрия
Заполнители бетона	0,6			0,2 0,8	ПЛ ПВ	14,62 13,92	0,92 0,92		20,8 19,2
Цемент	0,3			1,0	ЦС	12,02	0,93		24,6
Арматура	0,4			1,0	ПВ	13,92	0,92		20,9
Железобетонные изделия	1,0			0,5 0,5	ПВ ПЛ	13,92 14,62	0,93 0,92		20,9 20,8
ИТОГО
База снабжения
Грузы материально- технического снабжения	1,0			1,0	КР	14,73	0,6
ИТОГО
ВСЕГО ПО ПРОМ. УЗЛУ

 

После расчета вагонопотоков определяется баланс подвижного состава (избыток или недостаток порожних вагонов) по промышленным предприятиям по форме таблицы 2. Выявляется возможность замены недостатка порожних вагонов одного типа другим. Например, полувагонов платформами или наоборот.

 

Таблица 2 – Баланс подвижного состава по грузовым пунктам предприятий

Название станций	Грузовой пункт	Грузовая операция	Количество вагонов в сутки, физ.ед.	в том числе
крытые	платфор-мы	полуваго-ны	цистерны
"А"	……. …….	……. …….
ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток
"Б"	……. …….	……. …….
ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток
Всего по промышленному узлу	выгрузка
погрузка
избыток
недостаток

 

Используя данные таблицы 2, определяются суточные размеры груженых и порожних вагонопотоков по всем пунктам и участкам промышленных предприятий.

 

Вагонооборот по грузовой станции и в целом по промузлу определяется по формуле

, (3)

 

где , – выгрузка и погрузка станции или в целом по промузлу, ваг;

– количество недостающих для обеспечения погрузки порожних вагонов;

– число отправляемых с грузовой станции или с промузла порожних вагонов.

На основании баланса подвижного состава по грузовым пунктам строится диаграмма вагонопотоков.

Основные правила построения диаграммы:

– необходимо соблюдать расположение станций и грузовых пунктов относительно частей света и заданного расстояния между ними;

– входящие и выходящие вагонопотоки разделяются осью железнодорожного пути;

– в первую очередь от оси отображаются груженые вагоны и в последнюю очередь порожние с обязательным указанием их количества.

 

2.1.3 Расчет потребных размеров движения между станцией ОАО "РЖД" и промышленной сортировочной станцией.

Данный расчет заключается в определении количества обращающихся поездов различных категорий между промышленной сортировочной станцией и станцией примыкания.

Для определения размеров движения вначале следует рассчитать средние значения массы брутто, q ,т и длины вагонов, l , м используя данные таблицы 1 и из следующих выражений

 

, (4)

, (5)

где – грузоподъемность вагона, т;

– коэффициент грузоподъемности;

q^к_Т –тара вагонов, т;

l^к_в – длина вагона, м.

В числителе указывается произведение сумм вагонов с одинаковыми параметрами по прибытии,в знаменателе указывается сумма всех вагонов по прибытии.

Рассчитываем вес брутто вагонов в поезде, следующем со станции общей сети ОАО "РЖД" на ПСС.

Масса брутто поезда, Q ,т по заданной величине расчетного подъема и тяговым характеристикам локомотива рассчитывается по формуле

 

(6)

где – расчетная сила тяги локомотива, кгс;

– вес локомотива, т;

– расчетный подъем, ⁰/₀₀;

– основное удельное сопротивление движению локомотива в тяговом режиме с расчетной скоростью, определяемое для электровоза по эмпирической формуле, кгс /т;

– основное удельное сопротивление движению вагонов при расчетной скорости, кгс /т;

 

Рассчитываем основное удельное сопротивление движению вагонов и локомотива

 

, (7)

 

, (8)

где Vр – расчетная скорость, км/ч.

qо – нагрузка на ось, т;

, (9)

Исходя из установленной величины массы брутто поезда, рассчитывается количество вагонов в составах груженого m_гр и порожнего m_пор поездов:

, (10)

, (11)

где – длина локомотива, м;

– полезная длина приемо-отправочных путей, устанавливаемая исходя из величины , м. Принимается ближайшая из стандартных длин: 850м, 1050м, 1250м;

10 – допуск на установку состава в границах предельных столбиков, м.

Количество поездов различных категорий, обращающихся по заданному участку, определяем делением расчетного суточного вагонопотока на количество груженых или порожних вагонов в поезде. В курсовом проекте принимаем две категории поездов – маршрутные и передачи в разборку. Результаты расчетов целесообразно привести в виде таблицы 3.

Для определения объемов работы парков ПСС и количества отправляемых поездов на грузовые станции промышленных предприятий и принятых с этих станций, необходимо составить таблицу 4.

 

 

Таблица 3 – Потребные размеры движения между станцией ОАО "РЖД"

и промышленной сортировочной станцией

Категория поездов	Расчетный суточный вагоно- поток	Состав поезда, в вагонах	Количество поездов	Станции погрузки или выгрузки
при- бытие	отправление
Маршрутные передачи с гружеными вагонами
Передачи в разборку с гружеными вагонами
Маршрутные передачи с порожними вагонами
Передачи в разборку с порожними вагонами и т. д.
Итого

 

 

Таблица 4 – Состав разборочных поездов в вагонах в адрес станций выгру-

зки промышленного узла

№ п./п. разборочных поездов	Наименование станций и количество вагонов на каждое назначение	Всего вагонов в поезде
…
Итого

 

 

2.1.4 Обоснование и выбор принципиальной схемы промышленной сортировочной станции. Определение объемов работы парков.

Зная расположение станции в промышленном узле (из задания) размеры движения, следует выбрать схему ПСС, описать технологиюеё работы, учитывая, что схема промышленной сортировочной станции должна при минимальных затратах на её сооружение и эксплуатацию обеспечивать потребную пропускную способность, наименьшие задержки вагонов общесетевого парка в промышленном узле и наилучшую организацию внутренних перевозок.

При разработке схемы решаются вопросы поточности продвижения вагонопотоков, параллельности и совмещения основных операций, сокращения внутристанционных пробегов вагонов и локомотивов, распределения

работы между отдельными районами станции, а также соединения с грузовыми станциями промышленного узла:

– специализация путей и парков станции и их взаимное размещение, особенно по отношению к путям сортировочного парка, определяют затраты временина маневровые операции и влияют на потребное число маневровых локомотивов;

– схемы станций должны обеспечивать наименьшую задержку локомотивов ОАО РЖД, а также удобное размещение устройств, для ремонта вагонов;

– маршруты внутри узловых перевозок не должны пересекаться с основными технологическими линиями станции, т.е. должны использоваться периферийные пути и парки. Схема выбирается из разработанных типовых схем /2/.

Объём работы парка приема "П" сводится в таблицу 5.

Аналогично определяем работу остальных парков. Данные для заполнения таблицы берём из расчёта потребных размеров движения между ПСС и станцией примыкания и принятой технологии работы из таблиц 3, 4.

 

Таблица 5– Определение объёма работы парка "П"

Категория поезда	Состав поезда (маневровый состав)	Количество поездов в сутки	Количество вагонов	Примечание
в поезде	в сутки
с "РЖД" или груз. станции	на грузовую ст. или горку.	с "РЖД" или груз. станции	на грузовую ст. или горку.	с "РЖД" или груз. станции	на грузовую ст. или горку.
Маршрут
Передача в разборку
……….
Итого

 

2.1.5 Расчёт числа приемо-отправочных путей и определение числа

сортировочных путей на промышленной сортировочной станции

2.1.5.1 Расчет числа приемо-отправочных путей

Приемо-отправочные пути предназначаются:

– для приема маршрутных поездов, следующих на грузовые станции и грузовые пункты предприятий и отправления их с указанных станций и грузовых пунктов без переработки на общую сеть;

– для приема подач с грузовых станций и грузовых пунктов промышленных предприятий в формирование;

– для приема сформированных поездов с путей сортировочных парков станции, а также групп вагонов с грузовых станций, грузовых пунктов.

Число приемо-отправочных путей на станции устанавливается отдельно для каждой группы поездов: разборочных, маршрутных, своего формирования и т. д.

Число приемо-отправочных путей для разборочных поездов и подач определяют по формуле

, (12)

 

где k_з – коэффициент запаса пропускной способности, принимается 1,15;

n_р – среднесуточное число разборочных поездов, подач;

t^р_з – продолжительность занятий пути приемом, обработкой и выводом состава для расформирования, мин.

 

, (13)

 

где t_пр – время приема поезда или подачи – 5 мин.;

t_оп – время на выполнение технологических операций по приему поезда и подготовки его для расформирования. Принимается равным 30÷45 мин для поездов с внешней сети и 10÷15 мин. – с грузовой станции;

t_выв – время хода состава на путь надвига для расформирования – 4÷5 мин;

t^с_ож – время простоя вагонов в ожидании расформирования-формирования предыдущего состава, мин.

Для ориентировочных расчетов значение t^с_ож принимаем равным половине времени на выполнение сортировочной работы, если состав полностью подается на сортировочную вытяжку, при передаче состава по частям по формуле

, (14)

 

где t_сор – время формирования всего поезда с подборкой вагонов в группы для подачи на грузовые станции – 30мин;

P – число частей, на которые делится или из которых составляется поезд;

t_доп – дополнительный простой поезда на пути приема, связанный с передачей его по частям на сортировочную вытяжку, мин.

Дополнительный простой поезда t_доп на путях приема определяется по формуле

, (15)

 

где t_пер – время заезда локомотива после сортировки предыдущей части за следующей частью и перестановки его на вытяжной, надвижной путь для формирования – 10мин;

t_сор. – время расформирования всего поезда с подборкой вагонов в группы для подачи на грузовые станции – 30 мин.

Число приемо-отправочных путей , для приема маршрутных поездов и групп вагонов без деления на части или изменения состава, а также для отправления поездов своего формирования определяем по формуле

, (16)

 

где – коэффициент суточной неравномерности прибытия маршрутных поездов и групп вагонов, принимать 1,1÷1,2;

k_з – то же, что и в формуле 12;

n_{м .} – среднесуточное число маршрутных поездов или групп вагонов;

– время занятия пути, мин.

 

, (17)

 

где t_пр,,, t_оп – то же, что и в формуле 13;

t_от – время на отправление поезда, при электрической централиза ции, принять равным 3÷5 мин.;

t^от_ож. – среднее время ожидания отправления поезда – 15÷30 мин.

В случае деления маршрута на две-три части или соединения на приемо-отправочных путях групп вагонов, поступающих с грузовых станций для формирования маршрутов, число путей определяют по той же формуле, а время занятия путей , мин, по формуле

 

, (18)

 

где – суммы времени занятия пути, маршрута следования при отправлении, приеме всеми частями маршрутного поезда, мин;

– общее время занятия пути в ожидании отправления или объединения всех групп маршрутного поезда, мин.

При определении должно быть учтено время на подачу-уборку вагонов, их расстановку на грузовых фронтах, на прицепку и отцепку, обгон локомотива, опробование тормозов, а также время на ожидание отправления каждой части маршрута на грузовую станцию или отправление поезда на общую сеть железных дорог.

На пути приема при передаче состава по частямна грузовую станцию , мин, определяем по формуле

 

, (19)

На пути отправления, находящегося под накоплением состава , мин, определяется по формуле

 

, (20)

где P – число частей, на которые делится илииз которых составляется поезд;

t_{доп .} – дополнительный простой поезда на пути приема, связанный с передачей его по частям на грузовую станцию, определяемый по формулам приведенным далее, мин;

t_{инт .} – интервал времени между последовательным прибытием с грузовых станций групп вагонов, частей поезда, определяемый в зависимости от их числа, числа локомотивов, занятых на подаче и уборке вагонов, а также в соответствующих случаях от времени погрузки или выгрузки, мин.

При формировании поезда на отправочных путях к добавляется время на формирование – 15 мин.

Дополнительный простой поезда t_доп , мин, на путях приема при передаче поезда по частям непосредственно на грузовые станции определяется по формуле

 

, (21)

 

где t_инт – интервал времени между последовательными отправлениями на грузовые пункты частей поезда, мин.

Количество путей в парке приема с внешней сети, для разборочных поездов, как и в парке приема с грузовых станций рассчитывается одинаково.

В курсовом проекте условно принимаем, что вся готовая продукция предприятий с грузовых станций прибывает на ПСС в разборочных передачах и формируется на четыре направления: север, юг, запад, восток.

В каждом приемо-отправочном или самостоятельных парках приема и отправления поездов должны дополнительно предусматриваться: ходовые, обгонные пути – для пропуска по станции поездных и маневровых локомотивов.

2.1.5.2 Определение числа сортировочных путей

Число основных сортировочных путей, специализированных для формирования поездов на общую сеть железных дорог, устанавливают по числу назначений плана формирования. При условии съёма с одного пути не менее 50 и не более 150 вагонов в сутки и использовании сортировочного пути в качестве отправочного, и 200 вагонов с одного пути при отправлении поездов с перестановкой ихв отправочный парк /3/.

Число станций назначений, на которые формируются маршруты или передачи в разборку на сеть ОАО "РЖД", принимается согласно заданию.

Число путей, используемых для накопления вагонов на грузовые станции промышленного узла, устанавливается из условий их специализации.

Число вагонов данного назначения в среднем в сутки, при котором выделяется специализированный путь, принимается по таблице 6 /3/.

 

Таблица 6 – Среднесуточное число вагонов на одно назначение (норма

съёма), при котором выделяются специализированные пути

Тип сортировочного устройства	Число вагонов на одно назначение, при поступлении вагонов на станцию с разборочными поездами, в среднем в сутки
	до 250	250÷500	500÷750	750÷1000	более 1000
Вытяжной путь Горка	50÷60 60÷75	60÷75 75÷100	– 100÷110	– 110÷150	– 150÷160

 

Для определения числа специализированных путей, на которых формируются составы в адрес грузовых станций промышленного узла, делят общее число вагонов, поступающих на назначение, на норму съёма, принятую по таблице 6.

На сортировочных станциях с объёмом переработки свыше 500 вагонов в сутки дополнительно выделяют один путь для перестановки составов во время очистки путей от снега и производства плановых ремонтов.