Размещено на http://www.allbest.ru/

3

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Костанайский социально-технический университет имени академика Зулхарнай Алдамжар

Кафедра "Организация перевозок и транспорт"

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: Проект новой участковой станции с выбором варианта горловин и размещения основных устройств на станции

Специальность 050901 "Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта"

Выполнил Кунтуаров М.У.

Научный руководитель Петько М.А.

Костанай 2009

Задание по дипломному проектированию

1. Тема проекта: Проект новой участковой станции с выбором варианта горловин и размещения основных устройств на станции

2. Срок сдачи студентом законченного проекта

3. Исходные данные к проекту (спец. указания по проекту)

Тип станции: участковая станция продольного типа

Таблица 1. Пассажирские поездопотоки

На Из	А	Б	В	На станцию С
				приг.
А		8	2	1
Б	8		3	1
В	2	3		3
приг.	1	1	3

Таблица 2. Грузовые поездопотоки

На Из	А	Б	В	На станцию С
				участ.	сборн.
А		40	12	8	4
Б	40		12	6	1
В	12	12		2	1
участ.	8	6	2
сборн.	4	1	1

Таблица 3. Дополнительные данные по проекту

Статическая нагрузка четырёхосного вагона, т	48
Статическая нагрузка восьмиосного вагона, т	74
Серия поездных локомотивов в грузовом движении	ВЛ80
Максимальная скорость движения	? 120 км/час
Количество приписанных к станции маневровых локомотивов	14
Руководящий уклон, ‰	13
Доля четырёхосных вагонов в парке	0,8
Доля восьмиосных вагонов в парке	0,2
Локомотивное депо	основное
Доля участия депо в обслуживании поездного движения на данном участке	0,7
Длина участков, км
АС -	230
БС -	190
ВС -	130
Данные для проектирования грузового двора
площадь складов тарно-упаковочных грузов, мІ	5600
площадь контейнерной площадки (СТК), мІ	2000
площадь контейнерной площадки (КТК), мІ	1700
площадь тяжеловесной площадки, мІ	2000
длина повышенного пути, м	170

Рисунок 1. Варианты примыкания подходов трех направлении

В дипломном проекте требуется выполнить:

1. Провести анализ размеров работы станции по грузовому движению.

2. Определить полезную длину приемо-отправочных путей.

3. Определить количество путей в приемо-отправочных и сортировочном парках участковой станции.

4. Рассчитать устройства локомотивного депо.

5. Запроектировать масштабный план участковой станции, грузового двора, локомотивного хозяйства.

6. Дать анализ выполненной работы.

4 Содержание расчетно-пояснительной записки:

1. Выбор, обоснование и разработка схемы участковой станции;

2. Расчёт числа путей;

3. Разработка и технико-экономическое сравнение вариантов горловин и взаимного размещения основных устройств;

4. Расчёт и проектирование локомотивного хозяйства;

5. Безопасность движения поездов и маневровой работы;

6. Безопасность жизнедеятельности;

5 Перечень графического материала:

1. Размеры движения грузовых и пассажирских поездов;

2. Схема станции "в рыбках"

3. Масштабный план участковой станции, грузового двора, локомотивного хозяйства;

4. Деталь проекта;

5. Технико-экономические расчеты.

Дата выдачи задания 23 декабря 2008 г.

Руководитель проекта Петько М.А.

Задание принял к исполнению дипломник Кунтуаров М.У.

Содержание

• Задание по дипломному проектированию
• Введение
• 1. Выбор, обоснование и разработка схемы участковой станции
• 1.1 Примыкание к станции железнодорожных линий
• 1.2 Масса поезда и полезная длина путей
• 1.3 Размеры работы станции и диаграмма поездопотоков
• 1.4 Число главных путей на подходах
• 1.5 Разработка схемы станции
• 2. Расчет числа путей
• 2.1 Число путей для пассажирского движения
• 2.2 Число приемоотправочных путей для грузового движения
• 2.2.1 Теоретические предпосылки
• 2.2.2 Расчет числа путей по интервалу прибытия
• 2.3 Расчет числа путей по суммарной загрузке
• 2.4 Число путей в сортировочном парке
• 2.5 Число вытяжных путей
• 3. Расчет и проектирование локомотивного хозяйства
• 3.1 Состав локомотивного хозяйства
• 3.2 Локомотивные здания и их расчет
• 3.3 Экипировочные устройства
• 3.5 Склады песка
• 3.6 Пути стоянки локомотивов, пожарного и восстановительного поездов
• 3.7 Схемы размещения устройств на территории локомотивного хозяйства
• 4. Разработка и технико-экономическое сравнение вариантов горловин и взаимного размещения основных устройств
• 4.1 Определение капитальных затрат по вариантам
• 4.2 Расчет экономического эффекта горловины станции
• 4.3 Сравнение вариантов схем станции и выбор лучшего из них
• 5. Безопасность движения поездов и маневровой работы
• 6. Безопасность жизнедеятельности
• 6.1 Опасность пожаров на железнодорожном транспорте
• 6.2 Опасность влияния ядовитых веществ
• 6.3 Опасность влияния тепловых излучений
• 6.4 Опасность аварий и травм
• 6.5 Пути уменьшения опасности на железнодорожном транспорте
• Заключение
• Список литературы

Введение

Основной задачей транспорта является полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и поселения в перевозках, повышения эффективности и качества работы транспортной системы.

Участковые станции играют важную роль в организации перевозок на железных дорогах Казахстана, обеспечивая тяговое обслуживание поездов, организацию вагонопотоков на прилегающих участках, погрузку-выгрузку грузов, посадку-высадку пассажиров, техническое обслуживание и ремонт подвижного состава и т.п. Они в том или ином объеме выполняют все виды технических, грузовых и коммерческих операций, присущих железнодорожным станциям вообще. Этим объясняется многообразие размещаемых на станциях технических устройств и сложность их схем.

В периоды значительного спада объемов перевозок снижаются размеры поездопотоков, а соответственно, и переработка поездов на некоторых сортировочных станциях. В этом случае сортировочные станции переводятся в разряд участковых и классифицируются как участково-сортировочные. Схема и устройство такой станции остаются прежними, может измениться лишь технология ее работы.

Размещение участковых станций на сети железных дорог зависит от рода тяги и способа тягового обслуживания поездов. Рост скоростей движения при электрификации железных дорог и широкое внедрение тепловозной тяги позволили организовать движение поездов без смены локомотивов на больших расстояниях и ввести тяговое обслуживание поездов на удлиненных участках обращения локомотивов. При этом некоторые участковые станции утратили основные функции участковых и превратились фактически в промежуточные станции с большой местной работой.

Участковые станции предназначаются в основном для смены локомотивов и их экипировки (или смены локомотивных бригад), технического и коммерческого осмотра составов, расформирования и формирования составов участковых и сборных поездов, ремонта локомотивов, вагонов (при наличии ремонтной базы), а также для выполнения пассажирских, грузовых и коммерческих операций. Из числа многих факторов, определяющих тип и конструкцию участковой станции, наибольшее значение имеют: род тяги и роль станции в тяговом обслуживании участков, число главных путей на главной линии и наличие примыканий других линий, взаимное расположение основных парков, размещение локомотивного хозяйства по отношению к основным паркам, а также объем и характер транзитного движения и местной работы, длина станционной площадки и местные условия.

На участковых станциях выполняют операции с грузовыми и пассажирскими поездами, а также операции связанные с обслуживанием пассажиров, местной грузовой работой, экипировкой и ремонтом локомотивов, ремонтом вагонов. Транзитные грузовые поезда, следующие без переработки, принимаются на пути приемо-отправочного парка, в котором меняют локомотивы или локомотивные бригады (в зависимости от схемы тягового обслуживания), производят технический и коммерческий осмотр состава, отцепку и прицепку групп вагонов, безотцепочный ремонт вагонов, зарядку и проверку автотормозов.

Участковые и сборные поезда, расформировываемые на участковой станции, принимают преимущественно на крайние, ближайшие к сортировочным, пути приемо-отправочного парка. После отцепки локомотива, технического и коммерческого осмотра и разметки состава он подается на вытяжной путь и расформировывается по соответствующим путям сортировочного парка. Из этого парка вагоны, следующие под выгрузку, подаются на пути грузового двора или подъездные пути.

Вагоны для формирования участковых и сборных поездов накапливаются на путях сортировочного парка. Расформирование и формирование поездов могут выполнять два локомотива на вытяжных путях с обоих концов сортировочного парка, а при значительном объеме работы - на горке или полугорке. Готовые составы переставляют непосредственно с путей сортировочного парка.

В данном дипломном проекте рассматриваются такие вопросы как: выбор, обоснование и разработка схемы участковой станции; расчёт числа путей; разработка горловин и взаимного размещения основных устройств и т.д.

При проектировании основным недостатком стрелочной горловины станции является наличие большого числа конфликтных точек при отправлении с тупиковых и приёме на тупиковые пути. При подходе к пересечению пачки пассажирских поездов и значительной загрузки данной стрелочной горловины любая задержка транспортной единицы на пересечении приведёт к сбою в движении всей пачки поездов. В условиях значительной загрузки стрелочной горловины разрабатывают варианты, повышающие её пропускную способность за счёт укладки в горловине дополнительного съезда.

Укладка в горловине дополнительного съезда увеличит параллельность маршрутов за счёт появления возможности одновременного осуществления операций по приёму и отправлению пассажирских и грузовых поездов, проведения маневровых работ. Целесообразность внедрения и экономическая рентабельность данной детали рассматриваются в данном проекте.

локомотивное депо участковая станция

1. Выбор, обоснование и разработка схемы участковой станции

1.1 Примыкание к станции железнодорожных линий

В дипломном проекте примыкание к станции железнодорожных линий рассматривается только с точки зрения технологии пропуска через станцию поездов с одной линии на другую. У угловых поездов, отправляющихся в том же направлении, с которого они прибыли, меняются "голова” и "хвост”. Часто это приводит к нарушению технологии работы приемоотправочных парков, увеличению пробегов поездов, маневровых составов и поездных локомотивов. Особенно это проявляется на станциях смены бригад, когда прибывший локомотив приходится перегонять из "головы” в "хвост”.

Поэтому рациональное примыкание к станции железнодорожных линий должно обеспечивать минимальные размеры угловых грузовых транзитных и пассажирских поездов.

Рисунок 1.1 Варианты примыкания подходов трех направлении

При примыкании к станции с трех подходов железнодорожных линий могут возникать угловые потоки (в зависимости от схемы рисунок 1.1) между подходами А и В, или Б и В, или А и Б. Вариант с минимальным угловым потоком транзитных поездов принимается к дальнейшей разработке.

Определив минимальный поток (направление Б-В - 14 пар поездов) из исходных данных, который и будет угловым, выбираем 2-ой вариант примыкания подходов трех направлений.

1.2 Масса поезда и полезная длина путей

Расчет массы поезда производится для каждой примыкающей к станции железнодорожной линии, на основе исходных данных задания в соответствии с [1]. В дипломном проекте допускается определение массы по таблицам в зависимости от серии локомотива и руководящего уклона [2] или графикам (прил.1).

В пределах полезной длины пути должен размещаться состав поезда расчетной массы и, как минимум, два проездных локомотива (кратная тяга, подталкивание, пересылка локомотивов в ремонт и т.д.) с учетом необходимого резерва длины на неточность установки состава. Из этих соображений полезная длина может быть определена по формуле

, (1.1)

где - масса состава, т;

, - доля соответственно четырехосных и восмиосных вагонов в парке;

, - статическая нагрузка соответственно четырехосного и восьмиосного вагонов;

, - вес тары четырехосного и восьмиосного вагонов, т, можно принять т, т;

- средняя длина физического вагона, м, определяемая по формуле

, (1.2)

где , - длина соответственно четырех - и восьмиосного вагона, м, можно принять = 14 м, = 21 м.

(м)

(м)

По результатам расчетов в соответствии с ИПСУ принимается стандартная полезная длина станционных путей - 850 м.

1.3 Размеры работы станции и диаграмма поездопотоков

При определении размеров работы станции (по исходным данным задания) подсчитывают общие размеры движения поездов на прилегающих участках по категориям, устанавливают число поездов с переработкой и своего формирования, определяют объемы работы в вагонах по расформированию поездов на вытяжных путях, устанавливают размеры конечного пассажирского движения. Результаты расчетов представляют в виде таблицы 1.1.

Таблица 1.1. Размеры движения грузовых и пассажирских поездов

На Из	Наименование поездов	А	Б	В	Расформирование	Итого	Всего
А	Транзитные		40	12		52	64/11
	Участковые				8	8
	Сборные				4	4
	Пассажирские		8	2		10
	Пригородные				1	1
Б	Транзитные	40		12		52	59/12
	Участковые				6	6
	Сборные				1	1
	Пассажирские	8		3		11
	Пригородные				1	1
В	Транзитные	12	12			24	27/8
	Участковые				2	2
	Сборные				1	1
	Пассажирские	2	3			5
	Пригородные				3	3
Формирование	Участковые	8	6	2
	Сборные	4	1	1
	Пригородные	1	1	3
Итого	Транзитные	52	52	24
	Участковые	8	6	2
	Сборные	4	1	1
	Пассажирские	10	11	5
	Пригородные	1	1	3
Всего	Грузовые	64	59	27			150/31
	Пассажирские	11	12	8

Примечание: в графе "Всего" в числителе дроби указаны грузовые, а в знаменателе - пассажирские поезда.

Согласно таблице 1.1 общие размеры движения по станции составляют 181 пары поездов в сутки, в том числе 150 пары грузовых и 31 пар пассажирских поездов. На станцию прибывают в расформирование 22 поезда из них 16 участковых и шесть сборных. Станция формирует 22 сборных и участковых поездов.

1.4 Число главных путей на подходах

Количество главных путей на подходах к станции можно определить сопоставлением потребной пропускной способности прилегающего участка с его наличной пропускной способностью. Потребная пропускная способность с учетом необходимого резерва может быть рассчитана по формуле

, (1.3)

где , - количество соответственно грузовых и пассажирских поездов на участке;

- коэффициент съема грузовых поездов пассажирскими поездами (может быть принят равным 1,2-1,8);

- резерв пропускной способности линии (принимается 0,2).

на А: пар поездов/сут.

на Б: пар поездов/сут.

на В: пар поездов/сут.

Таблица 1.2. Наличная пропускная способность однопутных и двухпутных линий в парах поездов параллельного графика

Число главных путей	Способ связи по движению поездов	Период графика, мин	Пропускная способность, пар поездов/сутки
Два	Автоблокировка	10	144
		8	180
		6	240
	Полуавтоматическая блокировка	20	72
		15	96
Один	Полуавтоматическая блокировка	30	36

По результатам расчётов принимается:

А и Б - 2 главных пути, ПАБ, период графика 15 минут.

В - 2 главных пути, ПАБ, период графика 20 минут.

1.5 Разработка схемы станции

На первом этапе определим положение главных путей в пределах станции. Варианты прокладки главных путей при различном числе и месте примыкания подходов показаны на рисунок 2.1 и 2.2 Следует иметь в виду, что главные пути не обрываются в горловинах, а либо являются непрерывными в пределах станции, либо проходят у пассажирских устройств и завершаются в выходной горловине пассажирской зоны.

Рисунок 1.2 Варианты прокладки главных путей на узловых станциях при примыкании к основной линии дополнительного подхода В

В некоторых случаях прокладку главного пути начинают из центральной горловины станции в обход локомотивного хозяйства для устранения пересечений маршрутов следования локомотивов с маршрутами отправления поездов.

В схемах, где локомотивное хозяйство занимает внешнее, относительно главных путей положение, возникают дополнительные пересечения маршрутов следования локомотивов в депо с маршрутами отправления грузовых и пассажирских поездов на боковое примыкающее направление В.

Для нашего примера воспользуемся вариантом рисунок 2.1, а имея в виду, что первый и второй главные пути будут сквозными, третий - превратится в приемоотправочный путь для пассажирских поездов и закончится в пассажирской зоне, четвертый - также пассажирский, будет продолжен и использован в качестве соединительного с ЛХ.

Рисунок 1.3 Варианты прокладки главных путей на узловых станциях при пересечении линий

Теперь предварительно намечают положение пассажирских устройств (рисунок 2.3) и прокладывают маршруты приема и отправления пассажирских поездов. Для приема пассажирских поездов предусматривают II, III, IV главные и 5 приемоотправочный пути.

Рисунок 1.4 Размещение пассажирских устройств

Первый главный путь специализируем только для отправления нечетных грузовых поездов из смещенного парка. Обратите внимание, что рядом с ним нет пассажирских платформ. Это обеспечивает безопасность пассажиров. Укладка съездов позволяет принимать и отправлять поезда на все подходы, в том числе и по неправильным путям. Предусмотрена возможность отправления двух нечетных пассажирских поездов на А и В с путей III и 5 одновременно.

Выполним примыкание четного парка ПО-II (рисунок 2.4). Для этого его четную горловину разделим на две секции с тем, чтобы обеспечить одновременный прием грузовых поездов с А и В. Каждую секцию присоединим отдельно к IV главному пути. Съезд между II и IV главными путями уложен для параллельного приема, съезд между соединительными путями позволяет принимать поезда из А в нижнюю секцию парка. В эту же секцию желателен прием разборочных поездов.

Рисунок 1.5 Примыкание парка ПО-II

Для примыкания сортировочного парка (рисунок 2.5) сначала уложим вытяжной путь с привязкой к приемоотправочному парку. Такая схема позволит выдержать необходимое расстояние между главным и вытяжным путями (не менее 6,5 м). Затем присоединим СП к вытяжному пути и, разделив парк на секции, покажем возможность отправления поездов из СП на А и В. Добавив съезд с вытяжного пути на главный путь IV, обеспечим связь вытяжного пути со всеми приемоотправочными и главными путями в четной горловине. На этом завершим разработку четной горловины станции.

Проанализировав конструкцию горловины, убедимся, что все необходимые операции по приему-отправлению поездов и маневровой работе в данной горловине выполняются. Вместе с тем допускается одновременное выполнение пяти операций. Например, возможно их следующее сочетание:

отправление пассажирского поезда на В с 5 пути;

отправление по первому главному пути нечетного грузового поезда из смешенного парка;

прием грузового поезда из А;

прием грузового поезда из В;

расформирование состава на вытяжном пути.

Рисунок 1.6. Примыкание сортировочного парка

Переходя к центральной горловине, в первую очередь выполним привязку ЛХ, предусматривая два выхода из депо на пути станции (рисунок 2.6). Параллельно ходовым путям нанесем вспомогательный вытяжной путь, отделяя маневровую работу на нем от подачи-уборки локомотивов в четный парк и маршрутов отправления поездов. Затем покажем маршруты отправления четных поездов из парка ПО-II на Б и предусмотрим возможность отправления поездов своего формирования из СП. И наконец, уложим съезд для выхода на вытяжку с приемоотправочных и главных путей. При этом появилась возможность смены локомотивов у пассажирских поездов (с пропуском локомотивов в четную горловину по свободным пассажирским приемоотправочным и главным путям).

Рисунок 1.7 Примыкание ЛХ и вытяжного пути

Завершая компоновку центральной горловины, покажем положение грузового двора, примыкая его непосредственно к вспомогательному вытяжному пути параллельно СП (рисунок 2.7). Затем переходим к нечетному парку. Нечетный приемоотправочный парк размещаем за последней стрелкой на первом главном пути, обеспечивая связь между СП и ПО-I для выставления составов своего формирования.

Рисунок 1.8 Примыкание ГД и ПО-I

В выходной горловине парка укладываем тупик для смены через него локомотивов у нечетных поездов, а при необходимости - путь в обход тупика для параллельности операций смены и отправления. Тупик связываем линией съездов с ЛХ для передвижения локомотивов.

Во входной горловине парка ПО-I предусматриваем вытяжной путь для отцепки вагонов с хвоста состава. Здесь же условно показано секционирование путей для отделения маневровой работы от приема поездов. При прокладке маршрутов приема предусмотрены диспетчерские съезды для приема-отправления поездов на неправильные главные пути.

Разработку принципиальной схемы можно считать завершенной. В ней предусмотрены все основные требования, предъявляемые к схемам участковых станций по выполнению операций технологического процесса с поездами, локомотивами и маневровой работе с учетом необходимой их параллельности. Другие устройства размещаются с соблюдением вышеизложенных требований и с учетом приведенных примеров схем.

2. Расчет числа путей

2.1 Число путей для пассажирского движения

Для приема, отправления и пропуска пассажирских поездов на участковых станциях используются главные и дополнительные приемоотправочные пути, укладываемые рядом с главными. Общее их количество должно обеспечивать одновременный прием поездов со всех примыкающих к станции подходов, а также обгон пассажирских поездов. При этом следует учитывать, что для обеспечения безопасности пассажиров в типовых схемах продольного и полупродольного типов один из главных путей используется для пропуска грузовых поездов, отправляемых из смещенного парка, и взамен его требуется укладка приемоотправочного пути.

Из этих соображений минимальное число путей m_пас для пассажирского движения составит:

m_пас = m_под + m_доп, (3.1)

где m_под - число примыканий подходов железнодорожных линий;

m_доп - число дополнительных пассажирских приемоотправочных путей, которое принимается равным: 1 - для схем поперечного типа, 2 - для продольных и полупродольных схем.

2.2 Число приемоотправочных путей для грузового движения

Прежде чем приступать к расчету числа путей в приемоотправочных парках необходимо произвести распределение поездной работы между парками с тем, чтобы ясно себе представлять какие категории поездов и в каких количествах пропускаются через рассматриваемый парк. Пример распределения поездной работы применительно к табл. 2.1 и схеме станции (рисунок 2.7) представлен в табл. 3.1.

При распределении работы предполагалось, что

парки и горловины должны быть загружены примерно равномерно;

поезда, поступающие в расформирование, принимаются на крайние пути парка, ближайшего к сортировочному (в нашем случае ПО-II);

поезда своего формирования переставляются для отправления в свои специализированные по направлениям парки;

угловые поезда отправляются из тех парков, в которые они приняты;

угловые поезда из А и В принимаются в парк ПО-I, который специализирован для отправления поездов в этих направлениях и не нарушают технологии работы парка по отправлению.

Таблица 2.1. Распределение поездной работы межу парками станции

Из	Категория состава	На	ПО-I	ПО-II
А	Транзитные	Б		40
		В	12
	В расформирование	На станцию		12
Б	Транзитные	А	40
		В	12
	В расформирование	На станцию		7
В	Транзитные	А	12
		Б		12
	В расформирование	На станцию		3
Станция	Своего формирования	А	12
		Б		7
		В	13
Итого по паркам	101	81

При разработке табл. 2.1 принято решение о приеме угловых поездов, следующих с линии В на линию Б и с линии Б на линию В, в четный приемоотправочный парк. Несмотря на то, что это приводит к увеличению пробега угловых поездов, дальнейшая их обработка будет выполняться в соответствии с технологическим процессом работы парка, снизится простой в ожидании отправления, повысится уровень безопасности движения поездов.

2.2.1 Теоретические предпосылки

Парк станции должен обеспечивать в соответствии с ПТЭ прием поездов со всех прилегающих к нему участков без задержек у входных сигналов.

Потребное число путей в парке зависит от размеров и неравномерности грузового и пассажирского движения, продолжительности и неравномерности обработки составов бригадами ПТО и ПКО, своевременного обеспечения составов локомотивами (локомотивными бригадами), степени заполнения пропускной способности участков и др.

Из-за неравномерности подхода поездов и их обработки составы ожидают обслуживания бригадами ПТО, выдачи локомотива из депо и отправления на участок. Для определения времени ожидания обслуживания составов парк можно рассматривать как двухфазовую систему массового обслуживания (при отсутствии блокировки), в которой первая фаза - технический осмотр и ремонт вагонов, вторая - отправление поездов на участок.

Заменяя системы многоканальные на одноканальные (с соответствующим увеличением интенсивности обслуживания), можно воспользоваться формулами расчета одноканальных систем с произвольными входящими потоками и произвольными потоками обслуживания.

Так, время (в минутах) ожидания в очереди для таких систем приближенно определяется по формуле

, (2.2)

где - загрузка системы, определяемая отношением интенсивности входящего потока требований к интенсивности обслуживания ;

. (2.3)

Загрузка должна быть строго меньше 1 и для станционных систем составлять 0,75-0,85; - коэффициент вариации интервалов входящего потока; - коэффициент вариации интервалов обслуживания.

Под интенсивностью входящего потока следует понимать число требований, поступающих в систему в среднем за час.

Интенсивность обслуживания можно определить, как величину, обратную средней продолжительности обслуживания , мин,

. (2.4)

Формула (2.2) может использоваться для определения времени ожидания обслуживания при расчетах различных транспортных систем.

2.2.2 Расчет числа путей по интервалу прибытия

Данный метод расчета применяется для парков, обслуживающих преимущественно одну категорию поездов, например транзитных, а количество других категорий по сравнению с ними незначительно. Расчет производится в целом для парка по формуле

, (2.5)

где m - число путей в приемоотправочном парке;

t_зан - время занятия пути поездом, исчисляемое от момента приготовления маршрута приема до момента освобождения пути отправляющимся поездом;

I_p - расчетный интервал прибытия поездов в парк;

1 - дополнительный путь, необходимость которого объясняется увеличением простоя грузовых поездов в ожидании пропуска пассажирских.

Время занятия пути определяется как средневзвешенное значение времени занятия пути поездами разных категорий:

. (2.6)

где , , - число поступающих в парк соответственно транзитных, в расформирование и поездов своего формирования;

, , - время занятия пути соответственно транзитным, поступившим в расформирование и поездом своего формирования.

Время занятия пути в зависимости от категории поезда определяется:

для транзитных поездов

; (2.7)

для поездов, поступивших в расформирование

; (2.8)

для поездов своего формирования

, (2.9)

где - время занятия пути прибывающим поездом, мин;

- время занятия пути в процессе перестановки состава с вытяжного пути в парк для отправления, мин;

, , - продолжительность обработки поездов бригадами ПТО соответственно транзитных, своего формирования и поступивших в расформирование, мин (может быть принята соответственно 20, 30 и 15 мин);

- время ожидания обработки состава ПТО, мин;

- время на прицепку локомотива, оформление документов и опробование тормозов, мин ( = 10 мин);

- время ожидания поездом отправления на участок, мин;

- время ожидания составом перестановки на вытяжку для расформирования, мин (можно принять равным половине среднего времени расформирования состава на вытяжном пути (20 мин));

- время занятия пути отправляющимся поездом, мин;

- время занятия пути в процессе перестановки состава на вытяжку для расформирования, мин.

Время занятия пути прибывающим поездом в зависимости от способа связи по движению можно определить по формулам:

при автоблокировке

; (2.10)

при полуавтоматической блокировке

, (2.11)

где - время приготовления маршрута, мин (принимается 0,15-0,2 мин);

- время на восприятие машинистом показания сигнала, мин - 0,1 мин;

, - длины соответственно первого и второго блок-участков, м (можно принять 800-1200 м);

- длина входной горловины, м (принимается 250-350 м в зависимости от схемы станции);

- длина тормозного пути, м (принимается 800-1000 м);

- полезная длина пути, м;

- скорость прохода поездом второго блок-участка, км/час (принимается 60-80 км/час);

- средняя скорость хода по первому блок-участку, горловине и пути до остановки, км/час (принимается 30-40 км/час);

16,7 - коэффициент перевода скорости из км/час в м/мин.

Время занятия пути при отправлении поезда исчисляется с момента приготовления маршрута до момента освобождения поездом пути и разделки маршрута и определяется по формуле

, (2.12)

где - время от момента приготовления маршрута до трогания поезда, мин (принимается 0,5 мин);

- длина горловины отправления, м (зависит от схемы станции и принимается 250-350 м);

- скорость отправления поезда с учетом разгона, км/час (принимается 20-30 км/час).

Продолжительность различных маневровых передвижений, в том числе по выводу состава из парка на вытяжку для расформирования и перестановке состава своего формирования в приемоотправочный парк для отправления , находят по формуле:

, (2.13)

где - длина полурейса с учетом длины маневрового состава, м (принимается по схеме станции в зависимости от маршрута перестановки);

- скорость маневровых передвижений, км/час.

Скорость маневровых передвижений не должна превышать значений, указанных в ПТЭ: 15 км/час при движении вагонами вперед на занятый путь, 25 км/час при движении вагонами вперед на свободный путь и 40 км/час при движении локомотивом вперед. Можно принять, но с учетом этих ограничений, среднюю скорость при длине полурейса до 200 м - 5 км/час, от 200 до 500 м - 10-20 км/час и более 500 м - 20-25 км/час.

Время ожидания технического осмотра определяется по формуле (2.2). Для этого вначале находят интенсивность поступления составов в систему технического осмотра:

(2.14)

где - общее число поездов, поступающих в парк для обслуживания бригадами ПТО (принимается по строке "Итого" табл.2.1). Его составляет сумма транзитных, разборочных и сформированных на станции поездов, поступающих в рассматриваемый парк.

Затем вычисляют интенсивность технического осмотра , как величину обратную средней продолжительности обработки одного состава бригадами ПТО по формуле:

(2.15)

Средневзвешенное время технического обслуживания составит

(2.16)

Если загрузка системы ПТО больше 0,85, что будет приводить к значительным простоям составов в ожидании обработки, или меньше 0,75, в результате чего буду непроизводительно использоваться работники ПТО, следует принять в указанных пределах, имея в виду, что это потребует изменения количества бригад или групп осмотрщиков в бригаде. Однако это выходит за рамки задач проекта участковой станции.

. (2.17)

Коэффициент вариации интервалов входящего в систему ПТО потока можно принять равным 1, если поезда принимаются с двух и более подходов; 0,7-0,8 - при примыкании к парку одного двухпутного и 0,5-0,7 - однопутного подхода.

Коэффициент вариации интервалов обслуживания в системе ПТО можно принять равным 0,33 - 0,44.

С учетом вышеизложенного и формулы (2.2) время ожидания составами технического осмотра составит

. (2.18)

Время ожидания поездом отправления на участок также определяется с использованием формулы (2.2). Однако если парк отправляет поезда на два направления, то время ожидания находят отдельно для каждого подхода, и в дальнейших расчетах используют средневзвешенное значение, например

, (2.19)

где , - время ожидания отправления соответственно на участки А и В; , - количество грузовых поездов, отправляемых соответственно на участки А и В.

Интенсивность отправления грузовых поездов на каждый участок находят делением общего числа, отправляемых на участок поездов, на суточный период:

Интенсивность, с которой каждый участок может обслуживать отправляемые грузовые поезда , составит

, (2.20)

где - период графика соответствующей линии. Тогда

.

Коэффициент вариации интервалов обслуживания для системы отправления можно принять 0,33-0,44.

Составы, выходя из системы технического осмотра, образуют поток требований в систему отправления. Неравномерность, с которой они покидают систему ПТО, определяет коэффициент вариации входящего в систему отправления потока поездов , который с достаточной степенью точности можно определить по эвристической формуле

. (2.21)

Время ожидания поездом отправления на некоторый участок составит

. (2.22)

Расчетный интервал прибытия поездов в парк с двухпутного участка находят по формуле

, (2.23)

где - минимальный интервал следования поездов на данном участке по условиям автоблокировки;

- средний интервал следования поездов, определяемый для двухпутных линий по формуле

, (2.24)

где , - число соответственно грузовых и пассажирских поездов на рассчитываемом участке;

- коэффициент увеличения расчетных размеров движения вследствие внутримесячной неравномерности (1,1-1,15);

- коэффициент съема грузовых поездов пассажирскими (можно принять 1,2-1,8).

Расчетный интервал прибытия поездов в парк с подхода однопутной линии принимают равным периоду графика по табл.2.2.

При примыкании к парку двух подходов, например А и В, в качестве расчетного используют средневзвешенное значение расчетных интервалов на участках

(2.25)

Следует помнить, что всегда меньше меньшего из расчетных интервалов.

Рассчитанное по формуле (2.5) число путей необходимо сопоставить с данными таблицы 2.2 с учетом примечаний и принять в дипломном проекте большее значение.

Таблица 2.2

Потребное число путей в приемоотправочных парках участковых станций

Число поступающих в парк поездов	Число путей в парке (без ходовых)	Число поступающих в парк поездов	Число путей в парке (без ходовых)
До 12	1	73 - 84	6 - 7
13 - 24	1 - 2	85 - 96	7 - 8
25 - 36	2 - 3	97 - 108	8 - 9
37 - 48	3 - 4	109 - 120	9 - 10
49 - 60	4 - 5	121 - 132	10 - 11
61 - 72	5 - 6	-	-

Примечания:

1. При размерах пассажирского движения на однопутных линиях более 5 поездов, а на двухпутных линиях - более 20 поездов в сутки число путей увеличивается на один.

2. Если к станции примыкает более одной линии I-III категории, то число путей в парке увеличивается на число примыкающих к нему подходов.

3. При смене локомотивов у всех транзитных грузовых поездов число путей в парке увеличивается на один.

(мин)

(мин)

(мин);

(мин)

ПО-I:

(мин)

(мин)

(мин)

(мин)

(мин)

(мин)

путей.

Сопоставив результат расчета с данными табл. 2.2 (с учетом примечаний) принимаем число путей нечетного приемоотправочного парка равным 15-ти.

ПО-II:

Направление Б:

(мин)

(мин)

(мин)

(мин);

(мин)

Направление В:

(мин)

(мин);

(мин).

Средневзвешенные значения:

(мин)

(мин)

(мин)

(мин)

(мин)

(мин)

путей

2.3 Расчет числа путей по суммарной загрузке

Данный метод расчета применяется для парков, обслуживающих разные категории поездов, например транзитные в расформирование, групповые своего формирования, когда трудно выделить одну преимущественную категорию. Расчет производится в целом для парка по формуле

, (2.26)

где - суммарное время занятия поездами разных категорий (мин), которое определяется

; (2.27)

- время использования пути не по прямому назначению (ремонт пути и контактной сети, очистка от снега, пропуск пассажирских поездов), можно принять 60-90 мин;

- коэффициент неравномерности движения грузовых поездов, который можно определить через средний и расчетный интервалы

. (2.28)

Время занятия пути находят по формулам (2.7) - (2.9), а интервалы - (2.17) - (2.19).

Полученное в результате расчета число путей сопоставляют с данными таблицы 2.2 и принимают к дальнейшему проектированию большее значение. Пути парка разделяют на секции пропорционально числу поездов, прибывающих в парк с каждого подхода, если парк принимает поезда с двух и более подходов.

2.4 Число путей в сортировочном парке

Сортировочные пути служат для накопления вагонов по назначениям плана формирования, местных вагонов и для других нужд. Число сортировочных путей на участковых станциях должно соответствовать размерам и характеру работы с поездами и местными вагонами и определяется в зависимости от числа назначений сортировки, суточного количества перерабатываемых вагонов технологического процесса работы станции. Как правило, на участковых станциях число сортировочных путей должно быть не менее:

одного для каждого примыкающего участка (подхода) для накопления вагонов и формирования поездов;

одного для вагонов, поступающих в адрес станции;

одного для постановки различных вагонов, в том числе и неисправных, отцепляемых на станции;

одного для постановки вагонов с разрядными грузами и сжиженными газами со сквозным выходом на главный путь в обоих направлениях.

Число путей, выделяемое в сортировочном парке на отдельное направление для накопления вагонов на участковые и сборные поезда, зависит от вагонопотока. При вагонопотоке до 60 вагонов в сутки возможно выделение одного пути с формированием сборно-участковых поездов. В других случаях предусматривают выделение двух путей для раздельного накопления сборных и участковых поездов.

Длина путей для накопления поездов должна быть не менее чем на 10 процентов больше полезной длины путей (чтобы иметь место для производства маневровой работы).

Число путей для местных вагонов зависит от местного вагонопотока. При поступлении более 30 местных вагонов в сутки рекомендуется выделять два пути. Длина путей (кроме путей для накопления поездов) определяется в зависимости от числа накапливаемых вагонов и может быть принята 300-500 м.

Для установления потребности в сортировочных путях рекомендуется составить таблицу 2.3.

Таблица 2.3. Потребное число сортировочных путей

Назначение путей	Число вагонов	Число путей
Для накопления вагонов, включаемых: в сборные поезда на А в участковые поезда на А в сборные поезда на Б в участковые поезда на Б в участковые и сборные поезда на В	220 190 78 92 152	2 1 1 1 1
Для накопления вагонов на ГД		2
Для накопления вагонов на подъездные пути, ЛХ		1
Для накопления неисправных и бездокументных вагонов		1
Для вагонов с разрядными грузами		1
Итого	10

2.5 Число вытяжных путей

Вытяжные пути на участковых станциях служат для производства маневровой работы по расформированию - формированию поездов, подборке местных вагонов по фронтам погрузки - выгрузки, расформирования съемки с грузовых мест, отцепки неисправных вагонов из составов поездов, прицепки - отцепки групп вагонов в групповых поездах и др.

Число вытяжных путей рассчитывается по методу суммарной загрузки. При этом учитывают все виды работ, выполняемых с занятием вытяжных путей:

, (3.30)

где - время занятия вытяжных путей всеми видами маневровой работы;

Т_эк - время на экипировку локомотива и смену бригад, мин (можно принять 60-90 мин).

Время занятия вытяжных путей можно определить по формуле

Мt=N_трt_отц+N_грt_гр+N_рфt_расф+N_сбt_{сб. форм}+N_учt_{уч. форм}+

+ (+) + (+) +

где - доля транзитных поездов, имеющих в своем составе неисправные вагоны, требующие отцепочного ремонта (можно принять 0,1);

_- время на отцепку неисправного вагона, мин (можно принять 15 - 20 мин);

, - число формируемых станцией соответственно сборных и участковых поездов;

, - число подач вагонов соответственно на грузовой двор и подъездные пути, мин (можно принять = 2-3, = 1-2);

- время расформирования поезда на вытяжном пути, мин (можно принять 25-30 мин);

, - время формирования соответственно сборных и участковых поездов, мин (можно принять = 40-60 мин, = 10-20 мин.);

, - продолжительность соответственно подборки подач и подачи вагонов на грузовой двор и подъездные пути, мин (можно принять = 60-90 мин, = 20-30 мин);

, - продолжительность соответственно уборки вагонов с грузового двора и подъездных путей с учетом времени расформирования съемки, мин (можно принять, = 30-60 мин, = 10-20 мин);

- суммарная продолжительность других маневровых передвижений, связанных с занятием вытяжных путей, которая может быть определена

, (2.31)

где , - суммарная продолжительность маневровых передвижений, зависящих от схемы станции и технологии работы и связанных соответственно с перестановкой состава на вытяжку для расформирования или выставлением состава своего формирования, мин.

Так, при приеме поезда в расформирование на пути приемоотправочного парка, расположенного рядом с сортировочным, составит

, (2.32)

где - время на выезд маневрового локомотива из СП на вытяжной путь, мин;

- время на заезд маневрового локомотива с вытяжного пути на приемоотправочный путь за составом, мин;

- время перестановки (вывода) состава из приемоотправочного парка на вытяжной путь, мин.

(мин)

(мин)

(мин)

(мин)

При перестановке состава из СП для отправления в приемоотправочный парк, расположенный параллельно сортировочному парку, можно найти

, (2.33)

где - время на заезд маневрового локомотива с вытяжного пути в СП за составом, мин;

- время перестановки (вытягивания) состава из СП на вытяжной путь, мин;

- время осаживания (выставления) состава с вытяжного пути в приемоотправочный парк, мин.;

- время на возвращение маневрового локомотива из приемоотправочного парка в СП, мин.

(мин)

(мин)

(мин)

пути.

Продолжительность маневровых передвижений, указанных в формулах (2.32 и 2.33), можно определить по формуле (2.13) с учетом длины полурейса и рекомендуемых скоростей.

Если в результате расчетов по формуле (2.29) получено менее двух путей, рекомендуется принять два вытяжных пути и разместить в разных горловинах СП. Кроме того, в продольных и полупродольных схемах необходимо во входной горловине смещенного парка предусмотреть дополнительный вытяжной путь, длиной на половину состава, для выполнения маневровой работы с хвоста поезда.

3. Расчет и проектирование локомотивного хозяйства

3.1 Состав локомотивного хозяйства

В зависимости от роли станции в тяговом обслуживании поездов на участковых станциях предусматривают один из двух видов локомотивного хозяйства: основное депо или пункт оборота.

На станциях с основным депо предусматривают ремонтную базу (РБ), включающую в себя локомотивное депо с мастерскими и административно-бытовым корпусом (ЛД), экипировочные устройства (ЭУ) для технического обслуживания (ТО-2) и экипировки локомотивов, пути стоянки локомотивов в периоды снижения размеров движения и в ожидании работы.

Основное депо имеет приписанные к нему поездные и маневровые (включая работающие на промежуточных станциях) локомотивы. В основном депо производятся текущие виды ремонта и технического обслуживания приписного парка: техническое обслуживание ТО-3, малый периодический (ТР-1), большой периодический (ТР-2) и подъемочный (ТР-3). При этом ремонт ТР-3 производится в отдельных хорошо оснащенных депо. Средний и капитальный ремонты выполняются на локомотиворемонтных заводах.

На станциях оборота локомотивов устраивают только экипировочные устройства и пути стоянки локомотивов в ожидании выдачи их под поезда. Здесь производят техническое обслуживание ТО-2 и экипировку локомотивов. Как правило, эти пункты не имеют приписного парка локомотивов.

3.2 Локомотивные здания и их расчет

Здание локомотивного депо включает в себя цехи для ремонта и технического обслуживания локомотивов, мастерские и административно-бытовой корпус. ЛД проектируются по типовым проектам в зависимости от годовой программы ремонтов, определяемой годовым пробегом приписных локомотивов и нормами пробега между ремонтами.

В задании на дипломный проект указывается перечень участков, обслуживаемых приписанными к проектируемой станции локомотивами. Расчет депо производится только для этих локомотивов. При этом предполагается, что станция расположена в средине участка обращения локомотивов основной линии А-Б и отцепляются от поездов и уходят в депо только локомотивы, прибывшие в ремонт, с разборочными поездами или с линии В.

Годовой пробег локомотивов S, приписанных данному депо, можно найти по формуле

(3.1)

где ?2NL - суточный пробег поездных локомотивов на обслуживаемых ими участках;

N - размеры движения в парах поездов по отдельным участкам;

L - длина отдельных участков работы локомотивов, км;

с - доля участия депо в обслуживании поездного движения на данном участке.

км

Годовое число ремонтов локомотивов и потребное для этого количество стойл определяется по формулам, приведенным в табл. 3.1.

При тепловозной тяге в основных депо предусматривают одно-два стойла на открытых путях (с удалением от основных зданий) для реостатных испытаний тепловозов.

Таблица 3.1

Расчет числа стойл в депо по видам ремонта

Вид ремонта	Число ремонтов в год	Число стойл
ТР3
ТР2
ТР1
ТО3

Примечание:

L_тр1, L_тр2, L_тр3, L_то3 - нормы пробега локомотивов между текущими ТР1, ТР2, ТР3 ремонтами и техническим обслуживанием ТО3, тыс. км;

t_тр1, t_тр2, t_тр3, t_то3 - нормы продолжительности текущих ремонтов и технического обслуживания, t_тр2, t_тр3 в сутках, t_то3, t_тр1 в часах;

Т_р - продолжительность одной смены, 8ч;

а - число смен (принимается две смены при пятидневной рабочей недели для С_тр и круглосуточная непрерывная работа для С_ТО3);

к - коэффициент неравномерности поступления локомотивов для ТО3 (к = 1.2-1.3).

; стойло;

; стойла;

; стойла;

; стойла.

Число стойл для ремонта маневровых и вывозных локомотивов определяется аналогичным образом и добавляется к числу стойл для поездных локомотивов. Количество маневровых и вывозных локомотивов можно принять равным 6-8.

По результатам расчетов выбирают один из типовых проектов локомотивного депо (табл. 3.2, имея в виду, что ТР-3, будет производиться в другом депо). Следует учитывать, что депо IV типа проектируется только для текущего ремонта ТР-1 и технического обслуживания ТО-3 тепловозов.

Таблица 3.2. Число стойл (односекционных) в локомотивных депо по типовым проектам

Вид ремонта и ТО	Типы электровозных депо	Типы тепловозных депо
	I	II	III	I	II	II	IV
ТР-2	2	2	1	4	4	2	-
ТР-1, ТО-3	12	6	6	12	6	6	10

При разработке схемы ЛХ и масштабной укладке путевого развития ЛД следует:

пути в зданиях и перед ними на расстоянии длины локомотива устраивать прямыми;

соединительные пути, ведущие к стойлам проектировать как можно короче, для чего применять сокращенные соединения и улицы под углом кратным б;

обходной путь вокруг здания депо предусматривать со стороны противоположной административно-бытовому корпусу;

при выборе площадки под ЛД учитывать возможность дальнейшего развития (увеличение числа секций ремонтных цехов);

в районе ЛД укладывать 2-3 тупиковых пути длиной 130-170 м каждый для отстоя резервных локомотивов, путь для выгрузки колесных пар и оборудования, выгрузочный путь для топлива и материалов, поступающих на объединенную тепло-пневматическую станцию.

Планировка и размеры основных типов депо показаны на рисунок 3.1 На сквозных путях цехов устраивают по два стойла, а на тупиковых (тип - II) - по одному.

Рисунок 3.1 - План зданий локомотивного депо: 1 - мастерские; 2 - цех текущего ремонта ТР-2; 3 - цех текущего ТР-1; 4 - административно-бытовой корпус.

3.3 Экипировочные устройства

Экипировочные устройства должны обеспечивать поточность передвижения локомотивов и максимальное совмещение операций экипировки.

Экипировка тепловозов заключается в снабжении их топливом, очищенной водой для охлаждения двигателей, дистиллированной водой для доливки аккумуляторов, песком и смазочными маслами.

Экипировка электровозов состоит в обеспечении их песком, смазочными маслами и обтирочными материалами. При этом предусматривают небольшие устройства для экипировки маневровых тепловозов топливом, водой и смазочными материалами.

Кроме того, перед экипировкой локомотивы проходят, как правило, внешнюю очистку и обмывку, обдувку тяговых двигателей и электрической аппаратуры.

Если по схеме тягового обслуживания локомотивы должны в данном пункте проходить техническое обслуживание ТО-2, то техническое обслуживание и экипировка совмещаются. Для этого в районах с суровым климатом сооружается здание технического обслуживания в комплексе с устройствами экипировки.

Число мест экипировки и технического обслуживания ТО2 определяют по формуле:

, мест (3.2)

Где N_л - число локомотивов, поступающих на экипировку и техническое обслуживание за сутки;

- продолжительность экипировки и ТО2 локомотива с учётом на его постановку и вывод. Продолжительность экипировки и ТО2 составляет 60 мин;

к_в - коэффициент неравномерности поступления локомотивов в экипировку (1.2-1.5).

мест

При определении N_л учитывают место расположения станции в пределах участка обращения локомотивов и схему обслуживания поездного движения локомотивами разных депо. При расположении станции в середине участка обращения можно считать, что на экипировку поступают все локомотивы, для которых данный пункт является пунктом оборота N_об, локомотивы, выходящие из ремонта и локомотивы от поездов, прибывших в расформирование N_рф

(3.3)

лок

При расположении станции на конце участка обращения все локомотивы отцепляются от поездов и заходят в депо. Можно принять, что только 40-60 % из них нуждаются в ТО-2 и экипировке.

Экипировочные устройства следует располагать в непосредственной близости от станционных путей, так чтобы при заходе в ЛХ локомотивы сразу же поступали на очистку и экипировку. Перед экипировочными устройствами необходимо предусматривать места, где локомотивы могли бы ожидать освобождения экипировочных стойл.