Угловой поток образуется из вагонов погрузки станции Распределительная, порожних вагонов с ТЭЦ-3, а также с грузовых и промежуточных станций участка.

Экономически доказана выгодность использования углового вагонопотока на ускорение накоплений формируемых станцией поездов и ускорение продвижения вагонопотоков погруженных на примыкающих участках включенных в сквозные поезда.

По плану формирования для станции Караганда-Сортировочная предусмотрены следующие назначения:

·        Арысь и далее;

·        Чу и далее;

·        Алматы;

·        Балхаш, Джезказган и далее;

·        Сквозные поезда с частичной заменой групп.

По станциям Жарык, Моинты:

·        Астана и далее;

·        Маршруты из порожних зерновозов, полувагонов;

·        Жана-Аул и далее;

·        Сборные и вывозные поезда северного и южного направлений.

2. Оперативное планирование работы станции Караганда

На станции для обеспечения оперативного планирования поездной и грузовой работы и своевременном информировании станции, грузополучателей и грузоотправителей, автотранспортных организаций о подходе поездов и грузов, а также о прибытии и подаче груженных и порожних вагонов, имеется информатор.

Информатор станции получает информацию от информационного центра отделения перевозок (по схеме, установленной начальником перевозок) и выполняет следующие функции:

прием информации о подходе поездов и грузов;

передачу информации о подходе груженых и порожних вагонов примыкающих к станции подъездным путям, местам общего пользования, контейнерным площадкам, сортировочным платформам;

прием информации об окончании грузовых операций;

передачу информации информационному центру отделения перевозок.

Порядок передачи и содержание информации, принимаемой и передаваемой информатором станции, устанавливается дорожной инструкцией по информации, утверждаемой начальником отделения перевозок, порядок информации внутри станции устанавливает начальник станции.

Планирование работы станции осуществляется на основе:

диспетчерского руководства маневровой и грузовой работой на станции;

- подвода местного груза с сортировочной станции и движения грузовых поездов в узле по графику;

- поступления информации о подходе поездов и вагонов с грузами;

контроля за нахождением вагонов с использованием данных натурных листов и информации, поступающей с грузовых фронтов и подъездных путей предприятий;

полного использования технической оснащенности и вместимости грузовых фронтов и наличия автомобильного транспорта.

Целью оперативного планирования работы станции является выполнение суточного и сменного заданий по погрузке, выгрузке и сортировке вагонов, а также регулировочных заданий и основных качественных измерителей работы станции.

Суточный план, передаваемый из отделения перевозок не позднее, чем за два часа до начала суток, содержит следующие данные:

количество поездов, которое должно прибыть на станцию и отправиться за сутки по направлениям, в том числе количество поездов своего формирования;

план погрузки, выгрузки, перегрузки, в том числе по важнейшим грузам;

отправление порожних вагонов по регулировочному заданию с разбивкой по направлениям и роду подвижного состава и сведения о подходе порожних вагонов также с указанием рода подвижного состава;

заданий на подготовку вагонов под погрузку.

В суточном плане выделяется объём работы, который должен быть вы - полнен в первой половине суток.

Для составления суточного плана начальник станции или его заместитель сообщает в отделение перевозок заявки грузоотправителей на погрузку с указанием рода груза и числа вагонов, потребных для погрузки. Разрешение на погрузку оформляется приказом-заданием отделения перевозок.

Сменное задание составляет начальник станции или его заместитель на основании суточного плана и сменного задания отделения перевозок и с учетом положения на станции к началу планируемого периода, информации о подходе поездов и грузов и технологических норм на обработку поездов и вагонов.

Сменное задание содержит:

размеры погрузки и выгрузки;

объем переработки грузов на грузосортировочной платформе, контейнерных площадках, площадке по переработке тяжеловесных грузов и других;

количество поездов, подлежащих приему, расформированию и формированию;

количество отправляемых за смену поездов отдельно по каждому направлению с указанием поездов своего формирования, количества вывозных поездов и общего количества вагонов в них по каждому направлению;

регулировочное задание по сдаче порожних вагонов с указанием их количества по роду;

количество вагонов, подлежащих сдаче и приему с подъездных путей предприятий.

Сменное задание на вторую половину отчетных суток составляют с учетом итогов работы первой смены и суточного плана.

Грузовой диспетчер или дежурный по станции после ознакомления с положением на станции и планом работы объявляет вступившей на дежурство смене план предстоящей работы, а также оперативные задания на ближайшие 2 - 3 часа.

Сменный план-задание выдается в письменном виде грузовому диспетчеру, работникам технической и товарной контор, объявляется работникам, вступающим на дежурство.

Итого выполнения сменного плана-задания по истечении дежурства рассматриваются начальником станции или его заместителем.

По результатам разбора сменного плана-задания дается оценка работы смены, и намечаются необходимые меры для устранения выявленных недостатков.

Разработанный суточный план работы станции передается дежурному по станции и грузовому диспетчеру не позднее, чем за 20 минут, до начала сменного дежурства и является основным документом для организации оперативной и грузовой работы по периодам суток.

План работы станции должен учитывать:

наличие составов в парках приема и отправления;

наличие вагонов на фронтах погрузки-выгрузки;

время готовности составов к отправлению;

очередность подач и уборок вагонов по фронтам погрузки-выгрузки;

рабочий парк вагонов;

время простоя вагонов на станции.

2.1 Организация работы станционного технологического центра

Информация о подходе поездов и вагонов необходима для составления плана пропуска транзитных поездов без переработки, приема поездов идущих в переработку, накопления вагонов, отправления поездов своего формирования, а также информации грузополучателей и грузоотправителей о предстоящем поступлении груженных под выгрузку и порожних вагонов под погрузку.

Данные о времени прибытия поездов на станцию поступают то поездных диспетчеров участков, а данные натурных листов - из системы АСОУП по запросу.

Подробный порядок получения и передачи информации о подходе поездов и вагонов под выгрузку и погрузку установлен дорожной инструкцией по использованию АСОУП.

Информация, как для станции, так и для грузополучателей поступает двух видов: предварительная (намечаемое время прибытия поездов и вагонов на станцию, количество вагонов и род грузов) и точная. Последняя передает грузополучателям по прибытии поезда на станцию. Оператор-информатор после окончания разметки поезда с документов записывает данные о поступивших вагонах под выгрузку в специальную книгу, где отмечается номер вагона, наименование груза, станцию отправления и полное наименование получателя. Затем по телефону обзванивает клиентов и уведомляет их о прибытии вагонов на станцию. В книге уведомления информатор отмечает время уведомления и фамилия того, кто принял информацию. Если уведомить клиента по телефону нет возможности, то информатор дает телеграмму. Все данные информации записываются в книгу ф.ГУ-2 обработки поездной информации и перевозочных документов (СТЦ).

СТЦ - один из основных цехов станции, от четкой работы которого зависит время простоя поездов и вагонов, а также недопущение отправления вагонов не по назначению (разъединение вагонов от документов). На работников СТЦ возлагается выполнение следующих операций:

своевременная и качественная обработка и подборка перевозочных документов на пребывшие и отправляемые вагоны и поезда (кроме транзитных вагонов, следующих в поездах без переработки, имеющих минимальную стоянку или пропускаемых безостановочно);

составление натурных листов на сформированные поезда и узловые передачи;

контроль за соблюдением плана и правильностью формирования поездов, их установленной массы и длины;

обеспечение сохранности перевозочных документов;

составление и вручение станционному диспетчеру нарядов на отправление простаивающих на станции вагонов после прибытия более суток, а также после погрузки. Наряды на вагоны со скоропортящимися грузами вручаются на транзитные после простоя более 6 часов и своей погрузки более 12 часов.

На станционный технологический центр (СТЦ) возлагается выполнение следующих основных функций:

своевременная и качественная обработка, и подборка грузовых документов на прибывающие и отправляемые поезда, обеспечение их сохранности;

составление натурных и сортировочных листов;

непрерывный номерной учет наличия и расположения вагонов на станции и погрузочно-выгрузочных пунктах;

контроль за соблюдением плана формирования поездов, установленных норм массы и длины формируемых поездов;

учет и контроль, за своевременным отправлением вагонов со станции и подачей вагонов на подъездные пути;

ведение установленных форм учета и отчетности;

получение и обработка комплексной информации о подходе поездов, вагонов и грузов;

передача информации грузополучателям о предстоящем прибытии подаче вагонов под грузовые операции;

передача информации на отправляемые поезда.

Численность штата операторов СТЦ содержится в соответствии со штатным расписанием.

Работники СТЦ руководствуются следующими информационно-справочными материалами:

планом формирования грузовых поездов;

графиком движения поездов;

схемой железных дорог;

алфавитным списком станций железных дорог с указанием единой сетевой разметки;

таблицами единой сетевой разметки применительно к плану формирования поездов станцией Караганда;

таблицами для определения массы тары и условной длины подвижного состава;

инструктивными указаниями по составлению натурного листа;

правилами перевозок грузов и тарифами на грузовые железнодорожные перевозки;

технологическими графиками обработки поездов;

инструкцией по кодированию исходной информации и другие.

Телеграммы - натурные листы, поступающие по телетайпной связи со станции Караганда-Сортировочная на вывозные поезда, прибывающие в расформирование, оператор технической конторы размечает в соответствии с принятой условной системой наименования грузовых объектов станции общего и не общего пользования. После сверки данных телеграмм - натурных листов с документами и фактическим расположением вагонов в составах размеченные натурные листы используются для меловой разметки вагонов и при необходимости для составления сортировочного листка.

Количество и расположение вагонов в составе прибывающих поездов, а также назначение вагонов должны соответствовать данным телеграммы - натурного листа. В отдельных случаях, при отсутствии или плохом качестве предварительной информации работники технической конторы проводят контрольную проверку составов при встрече поезда на пути приема путем натурного его списывания.

Пакет с перевозочными документами на состав, подлежащий расформированию, локомотивная бригада передает работнику технической конторы, встречающему прибывающий поезд (только после его полной остановки). При получении пакета с перевозочными документами оператор технической конторы, убедившись по контрольному бланку о принадлежности документов данному поезду, целостности пакета, бечевы и контрольного бланка формы ДУ-81, записывает в специальную книгу формы ДУ-40 дату и время приема документов, номер поезда, число и состояние пакетов. Прием документов оператор технической конторы удостоверяет своей подписью в маршруте машиниста в графе «Замечания» с указанием количества пакетов. Получая перевозочные документы непосредственно от машиниста прибывшего поезда, кроме того, записывает в книгу формы ДУ-40 его фамилию.

Оператор СТЦ сверяет телеграмму - натурный лист с фактическим составом поезда, проверяет наличие и состояние всех документов, их полноту, обращая внимание на правильность единой сетевой разметки и особых отметок, при обнаружении расхождения или разметке вагонов, а также при получении от старшего осмотрщика пункт технического осмотра вагонов или приёмосдатчика по коммерческому осмотру поездов номеров вагонов, требующих отцепочного ремонта или подачи на специальные пути, оператор СТЦ вносит необходимые изменения в телеграмму - натурный лист и сообщает об этом дежурному по станции (грузовому диспетчеру). После прибытия поезда на станцию (а при наличии телеграммы - натурного листа - во время прибытия) по натурному листу производится сверка прибывшего состава, а затем и наличия грузовых документов. Одновременно производится разметка натурного листа, по ее окончанию оператор СТЦ производит меловую разметку вагонов.

При обнаружении документов без вагонов или вагонов без документов составляется акт общей формы в двух экземплярах, один из которых хранится в делах СТЦ, а второй прикрепляется к документам (при отсутствии вагона) или передается в актово-розыскной стол (при отсутствии документов).

Работники актово-розыскного стола сразу же приступают к розыску недостающих перевозочных документов или вагонов. О случившемся разъединении вагонов и документов оператор СТЦ готовит и отправляет оперативное телеграфное донесение, копия его передается в актовый стол.

При техническом осмотре прибывших составов выявляются вагоны с техническими неисправностями, и определяется их годность под сдвоенные операции. О неисправностях, которые могут быть устранены без подачи на ремонтные пути, делается соответствующая разметка на кузовах и бортах вагонов.

Местные груженые вагоны, требующие отцепочного ремонта, как правило, должны подаваться в ремонт после их разгрузки, если их передвижение по станционным путям не создает угрозу безопасности.

Документы на местные вагоны штемпелюются и передаются в товарную контору под расписку в книге формы ГУ-48. Аналогичным образом пересылаются перевозочные документы на погруженные и оформленные к отправлению вагоны.

При подготовке состава к отправлению оператор СТЦ проверяет фактическое наличие и расположение в них вагонов путем списывания их с натуры.

Натурные листы составляются в соответствии с инструктивными указаниями по составлению натурного листа поезда формы ДУ-1. Данные о вагонах в натурном листе и подобранные документы должны соответствовать фактическому наличию и расположению вагонов в составе.

Натурные листы на вывозные поезда составляются в трех экземплярах. Первый вкладывается в пакет с грузовыми документами, второй вручается оператору при дежурном по станции (дежурному по парку), третий остается на станции и используется для учета и передачи информации.

С поездами, прибывшими для расформирования, получив телеграмму, оператор телетайпист передает один экземпляр станционному диспетчеру, второй - старшему оператору.

Получив извещение от дежурного по станции о предстоящем прибытии разборочного поезда, старший оператор направляет оператора с радиостанцией для списывания его и нанесения меловой разметки. При этом, оператор, проходит вдоль состава, называет по радио номера прибывших вагонов, а старший оператор в натурном листе по полученным перевозочным документам определяет их назначение, проставляет условные разметки и меры предосторожности при роспуске с горки. Оператор, работающий в парке, производит меловую разметку, повторяя ее во избежание ошибок.

Размеченный натуральный лист немедленно передаются станционному диспетчеру для составления сортировочного листка, после чего содержание сортировочного листка передается дежурному по горке по телефону, а размеченный натурный лист - оператору-накопителю для составления накопительных ведомостей.

б) По доставке прибывших перевозочных документов в СТЦ.

По прибытию машинист докладывает дежурному по станции о прибытии, документы с пакетом или без пакета. Если документы без пакета, оператор СТЦ встречает документы на парке.

После отцепки поездного локомотива от состава дежурный по станции по свободному пути пропускает его к зданию СТЦ. Машинист проходит в техническую контору и сдает пакет с документами старшему оператору под роспись.

Вместе с пакетом прибывает два контрольных корешка. В одном из них старший оператор после осмотра пакета ставит дату приема и свою роспись и отдает машинисту локомотива. Во втором корешке, который прикрепляется к натурному листу, машинист ставит свою роспись и дату сдачи документов.

При обнаружении пакета с нарушениями или следами вскрытия прием документов от машиниста осуществляется комиссионно с оформлением акта общей формы. При отправлении документы перекладываются в новый пакет данной станции с приложением акта общей формы.

Проштемпелеванные документы на транзитные вагоны старший оператор раскладывает в шкафу по соответствующим ячейкам. Один экземпляр натурного листа и вагонные листы на местные вагоны отправки передаются старшему приемосдатчику (грузовому диспетчеру), а остальные перевозочные документы направляются после оформления в книге сдачи документов формы ГУ-48 в товарную контору и сдаются под роспись уполномоченного работника.

Документы, прибывшие с маршрутами под выгрузку в Южный парк станции, передаются дежурному приемосдатчику, который обязан их немедленно переслать СТЦ Главного парка.

в) При обнаружении вагонов без документов.

При обнаружении в составе прибывшего поезда бездокументных вагонов, оператор СТЦ по указанию старшего оператора визуально и постукиванием убеждается - не порожний ли вагон. Для осмотра привлекается и приемосдатчик, работающий в парке. При подтверждении, что вагон груженный - старший оператор составляет акт общей формы ГУ-106 в 2-х экземплярах, один из которых передается в актовый стол станции для производства расследования и розыска, а второй подшивается в делах СТЦ.

Одновременно старший оператор по телефону с СТЦ станции формирования поезда, в котором обнаружен бездокументальный вагон или без вагона для установления их принадлежности.

г) При обнаружении вагонов технически неисправных и с коммерческим браком.

Перевозочные документы на вагоны с коммерческими неисправностями, требующие подачи вагонов для их исправления на специальные пути, после оформления актов общей формы, хранятся у ст. оператора в отдельной ячейке, ст. приемосдатчик следит за недопущением длительного простоя. После устранения коммерческой неисправности ст. приемосдатчик ставит в известность ст. оператора СТЦ, которая перекладывает документы в ячейку на отправление.

Если неисправные вагоны в коммерческом и техническом отношении требуют перегруза, то перевозочные документы на них передаются в товарную контору с регистрацией в «Книге сдачи документов» под роспись. После перегруза или выгрузки технически неисправные вагоны в порожнем состоянии подаются на пункт ремонта вагонного депо.

При обнаружении технически неисправных вагонов в прибывшем поезде работники ПТО, если вагоны требуют отцепочного ремонта, на кузовах наносят отметку «ВЧД» и данные об этих вагонах передают оператору ПТО для заполнения уведомления ф. ВУ-23, которое затем вручается станционному диспетчеру. Последний организует выполнение операции по отцепке неисправных вагонов (направление их при роспуске с горки на специализированный путь в сортировочном парке), а уведомление ВУ-23 передает ст. оператору СТЦ и затем сведенисту, ведущему книгу учета неисправных вагонов, подсчитывает их простой и хранит документы (перевозочные).

При отправлении неисправных вагонов для ремонта на выделенные для этого пути сортировочной системы по команде станционного диспетчера производится списывание подаваемой группы, составление натурного листа с указанием времени подачи. Эти документы передаются оператору-сведенисту СТЦ.

По окончании ремонта бригадир передает оператору ПТО номера вагонов для заполнения уведомления ф. ВУ-36, которая затем вручается станционному диспетчеру под роспись, последний передает его оператору сведенисту.

На основании уведомления ф. ВУ-36 сведенист возвращает перевозочные документы на отремонтированные вагоны ст. оператору для внесения их в накопительную ведомость после выводки с путей ремонта на специализированный путь сортировочного парка.

При обнаружении технически неисправных вагонов в поездах по отправлению - работники ПТС делают на них соответствующие меловые разметки, сообщают об этом по радио (парковой связи) дежурному по станции, вручают станционному диспетчеру уведомления ф. ВУ-23, который обеспечивает немедленную доставку в СТЦ.

Технически неисправные вагоны, простаивающие на станции более суток, включаются в специальный перечень простаивающих вагонов для вручения станционному диспетчеру.

д) С поездами своего формирования (в том числе передачами).

После окончания формирования поезда станционный диспетчер предъявляет его к техническому осмотру, о чем дежурный по парку делает запись в книге ф. ВУ-14.

Поезд осматривается в техническом отношении с выдачей уведомления ВУ-23 на технически неисправные вагоны и вагоны без принадлежности. Оператор СТЦ идет к составу для передачи по радио с натуры номеров вагонов и кода принадлежности, внимательно сличая номера вагонов на кузове, раме и т.д.

Поле окончания списывания, номера вагонов вводятся в ПВЦ для получения сообщения 1367, которое вручается ст. осмотрщику вагонов для сверки номеров вагонов и правильности нанесения кодов принадлежности.

Техническая готовность на поезд дается только после второй сверки. В связи с этим время обработки состава увеличивается на 30 минут.

Ст. оператор оформляет натурный лист и производит подборку перевозочных документов и, при необходимости делает нужные отметки, подсчитывает вес, длину поезда, проверяет соблюдение плана формирования состава и пакетирует документы.

Три экземпляра натурного листа распределяются: первый вкладывается в пакет с перевозочными документами, второй - передается оператору-телетайписту для ввода информации в систему АСОУП, третий остается в делах СТЦ.

Товарные кассиры при составлении грузовых документов еще раз проверяют правильность номера груженого вагона. Все недоразумения уточняются на месте во избежание возможного отправления вагона с неправильным номером. После окончания работы с документами оператор СТЦ доставляет их на локомотив.

Порядок обработки документов на транзитные поезда.

Транзитные поезда должны, как правило, проходить по станции проходит или с минимальной стоянкой без смены локомотивов и локомотивных бригад. В этих случаях никакой работы с перевозочными документами на эти поезда не производится.

При замене локомотива или смене локомотивной бригады помощник машиниста сдает документы оператору СТЦ, который проверяет их сохранность, а по контрольному бланку убеждается в принадлежности их к данному поезду. После этого регистрирует прибывшие документы в специальной книге ДУ-40, штемпелюет и снова пакетирует. При готовности поезда отправлению оператору СТЦ вручает пакет с документами машинисту локомотива под роспись.

Порядок доставки документов на сформированные поезда, прибывшие вагоны под выгрузку, погруженные на станции.

Выдача пакетов на рабочие места старших операторов производится через начальника станционно-технологического центра, назначаемого начальником станции под роспись в журнале учета.

На рабочих местах расход пакетов ведется по натурным листам поездов с наличием корешков пакетов с росписью ответственного работника.

Отчетом машиниста локомотива о выполнении работы по приему-сдаче документов с росписью старшего оператора. При смене локомотивных бригад на участке прием и сдача пакета с документами производится в журнале приема и с дачи локомотива с указанием номера пакета.

Подготовленные документы на поезд укладываются во внутренний карман пакета, который после снятия защитной пленки с клапана опечатывается путем наложения клапана пакета. Пакет моментально заклеивается, а попытка вскрытия обнаруживается немедленно из-за использования разрушающегося клапана с проявляющимися символами.

Попытка вскрытия заклеенного пакета сможет быть легко обнаружена визуально по необратимо проявляющейся надписи «вскрыто» на клапане по нарушению защитной надписи по всему периметру пакета.

В прозрачный карман с внутренним доступом вкладывается натурный лист поезда с данными необходимыми для машиниста локомотива.

В журнале регистрации номеров составов рядом с номером состава старший оператор проставляет индивидуальный номер пакета.

Порядок сдачи документов на локомотив.

Документы в пломбируемых полипропиленовых пакетах отправляются со всеми поездами, кроме организованных порожних составов, маршрутов угля и руды на все направления.

Дежурный по станции по свободному пути пропускает поездной локомотив к зданию СТЦ. Машинист локомотива проходит в тех. контору, где получает от старшего оператора пакет с документами под роспись в книге выдачи документов ДУ-40 с указанием номера пакета.

На пакете имеются три контрольных корешка, на каждый из которых имеется инвентарный номер. Один корешок отрывается и в нем машинист

указывает дату приема пакета и ставит свою роспись. Корешок прикрепляется к натурному листу и хранится в делах станции. Два других корешка отправляются до станции назначения.

При работе с двухгруппными поездами со станции формирования отправляются два пакета, отдельно на каждую группу вагонов. На станции отцепки одной группы вагонов корешок от пакета с транзитными вагонами не отрывается, отправляется на станцию назначения. Пакет с документами отцепленные вагоны вскрываются, документы изымаются, все остальные документы перекладываются в новый пакет. Последующие действия согласно пункта стоящими перед данным пунктом.

В случае отцепки вагонов от состава поезда после сдачи пакета с документами, ст. оператор с новым пакетом проходит к локомотиву. Документ на отцепленный вагон изымается. А остальные документы перекладываются в новый пакет.

На вагоны, прибывшие на станцию под выгрузку.

Перевозочные документы на эти вагоны штемпелюются в СТЦ, отсюда вагонные листы поступают грузовому диспетчеру, а одиночные документы доставляются в товарную контору и под роспись в книге ф. ГУ-48 сдаются ее работникам обязательным проставлением времени приема документов.

Документы на сборные вагоны, и среднетоннажные и крупнотоннажные контейнера сдаются под роспись работниками МЧ-5 с обязательным проставлением времени приема документов.

3. Расчет массы и длины состава грузового поезда

.1 Исходные данные

Тяговые расчеты выполняем для определения массы состава, количества вагонов и длины поезда.

Требуется:

1. Определить массу состава грузового поезда.

2. Определить массу состава по длине станционных путей.

. Проверить массу состава на трогание с места.

. Определить количество вагонов в составе порожнего поезда.

. Определить количество вагонов в составе комбинированного поезда.

. Определить длину груженого поезда.

Задано:

серия локомотива - ВЛ 80^к Т

расчетный уклон - 7%о

доли 4-х,8-ми осных вагонов в составе - у₄ = 0,7 и у₈ = 0,3

доля 4-х осных вагонов на роликовых подшипниках - у_р= 0,6

·   на подшипниках скольжения - у_ск =0,4

Исходные данные:

- расчетная сила тяги локомотива Fкр=49000 кгс (из ПТР)

- расчетная масса локомотива Рл = 184 тс(ПТР)

- расчетная скорость локомотива Up =44,2 км/ч

- сила тяги локомотива при трогании с места Ртр=66200кгс(ПТР)

- длина локомотива, lл=33 м.

- длина 4-х осного вагона 1₄=14,73 м (ПТР)

- длина 8-ми осного вагона l₈=20,24 м (ПТР)

·   массы тары 4-х осного вагона, q.т₄=21,8 тс 8-ми осного вагона, qт₈= 43,7 тс

8-ми осного вагона, qн₈=125 тс.

3.2 Определение массы состава грузового поезда

Расчет массы состава грузового поезда ведется по формуле:

, тыс. тонн. (3.1)

где:  - расчетная сила тяги локомотива при расчетной скорости;

Рл - расчетная масса локомотива

 - основное удельное сопротивление движению локомотива при расчетной скорости в кгс/тс, определяемое по формуле:

= 1,9 + 0,01* + 0,0003 *², кгс/тс (3.2)

= 1,9 +0,01* 44,2 + 0,0003 • (44,2)² = 2,93, кгс/тс

 - основное удельное средневзвешенное сопротивление движению состава при расчетной скорости, которое определяется по формуле:

 кгс/тс (3.3)

где  - количественное соотношение 4-хосного вагона в составе соответственно на подшипниках скольжения и качения (0,4,0,6);

В₄,В₈- доля четырех и восьмиосных вагонов в составе, которое вычисляется по выражениям:

;  (3.4)

где:  - количественные соотношения соответственно 4,8-осных вагонов в составе, (0,7; 0,3)

q_6p4 = qn4+qT4 = 21,8+64 = 85,8 тс (3.5)

q_6p8 = ян8+ят8 = 43,7+125 = 168,7 тс (3.6)

В4 = 0,7*85,8/(0,7*85,8+0,3*138,7) = 0,54

B₈ =0,8*168,7/(0,7*85,8+0,3-168,7)=0,46

B₄+B₈ = 0,54+0,46= l

Для определения основного удельного сопротивления движению состава вычисляем следующие формулы:

·   для груженого 4-хосных вагонов на подшипниках скольжения

 = 0,7 + (8 + 0,1*+ 0,0025*V)/q₀ (3.7)

·   для груженых 4-х осных вагонов на роликовых подшипниках

 = 0,7 + (3 + 0,1*+0,0023*V²)/q₀ (3.8)

для груженых 8-осных вагонов

= 0,7+(6+0,038* +0,0021*V²) / q₀ (3.9)

Где: q₀- погрузка от оси вагона на рельсы в те/ось

q₀₄ = q_бр4 / 4 (3.10)

q₀₈ = q_бр8 / 8 (3.11)

q₀₄= 85,8 / 4 = 21,45 тс/ось

q₀₈= 168,7 / 8 = 21,1 тс/ось

= 0,7+(8+0,1* 44,2+0,0025*(44,2)² / 21,45=1,5 кгс/тс

= 0,7+(3+0,1* 44,2+0,0023*(44,2)² / 21,45=1,27 кгс/тс

= 0,7+(6+0,038*44,2+0,0021*(44,2)² / 21,1=1,26 кгс/тс

Подставляя полученные значения в формулу (2.3), получим средневзвешенное удельное основное сопротивление движению состава.

=0,54*(1,5*0*4+1,27*0,6)+0,46*1,23=1,32 кгс/тс

Для получения массы состава в исходную формулу подставляются значения  и

 = 49000-184*(2,93+7) / (1,32+7)=5673 тс.

Так как масса состава округляется до 50 те, её значение принимаю равной

 = 5700 тс.

.3 Определение массы состава по длине станционных путей

Масса поезда, соответствующая полному использованию полезной длины станционных путей, определяется по формуле:

 (3.12)

где Р_пн - погонная погрузка вагонов на путь, тс/м определяется

P_пн = Q6p/Lс тс/м (3.13.)

Р_пн=5700 / 854,12=6,67 тс/м

= [ 1050-( 33+10 ) ] 6,67=6716 тс

Это наибольшая масса поезда по длине станционных путей, которая может быть использована для формирования тяжеловесных поездов.

3.4     Проверка массы состава на трогание с места

Рассчитанная масса грузового состава по формуле (3.1) проверяется на трогание с места на остановочных пунктах по формуле:

(3.14)

где: - крутизна наибольшего уклона на остановочных пунктах заданного участка ‰,  ⁼ 0 ‰

F_ктр - сила тяги локомотива при трогании с места

W_тр - удельное сопротивление состава при трогании с места, определяемое по формуле:

для вагонов на подшипниках скольжения 4-хосных

, кгс/тс (3.15)

 кгс/тс

для вагонов на подшипниках качения

, кгс/тс (3.16)

 кгс/тс

·   для 8-миосных вагонов:

 кгс/тс

Тогда:

 кгс/тс(3.17)

где:  - количественное соотношение вагонов соответственно на подшипниках скольжения и качения.

= (4,9*0,4+0,98*0,6)*0,7+1,0*0,2= 1,98 кгс/тс

Подставляя полученное значение W_rp, получим

= 66200 / (1,98+0) - 184 = 33250 тс

Полученная масса состава отвечает условию Q_тр > Q_бр, следовательно поезд может останавливаться на всех раздельных пунктах участка.

3.5     Определение количества вагонов в составе порожнего поезда

Количество вагонов в составе порожнего поезда определяется из условий полной вместимости приемоотправочных путей станции по формуле:

, вагон (3.18)

где:  - средняя длина одного физического вагона, определяемая по формуле:

= ( m₄L₄ + m₈L₈)/(m₄ + m₈), м (3.19)

= (14,73*36 +20,24*16) / 52=16,43 м.

m_пор= (1050-33-10) /16,43= 61 вагон.

3.6     Определение длины груженого поезда

Длина поезда из груженых вагонов определяется по формуле:

L_n^гр = L_Л + L_c + l0, м(3.20)

где: L_л- длина локомотива в м., для электровоза ВЛ 80T^К, L_л=33 м.

L_c- длина состава в м.

Lc= m₄L₄ + m₈L₈ =36*14,73+16*20,24 = 854,12 м.

- запас длины на неточность установки поезда.

L_n^гр = 33 + 854,12 +10 = 897,12 м.

4. Технология работы парка приема

При выходе поезда с соседней станции дежурный по станции поста ЭЦ, согласовав со станционным диспетчером путь приема поезда и при подходе поезда к станции, извещает работников станционного технологического центра, пунктов технического и коммерческого осмотра вагонов о номере, индексе поезда, пути приема и времени его прибытия для подготовки к встрече прибывающего поезда работниками, участвующими в его обработке и соблюдении правил техники безопасности.

При одновременном прибытии двух и более поездов дежурный по станции поста ЭЦ сообщает работникам ПТО и приемщикам поездов очередность их обработки. После остановки поезда дежурный по станции поста ЭЦ, в обязательном порядке, дает указание сигналистам о закреплении состава на пути прибытия до отцепки поездного локомотива.

Предъявление вагонов к техническому обслуживанию в приемочном парке производит дежурный по станции поста ЭЦ, с указанием номера поезда, времени предъявления к осмотру, номеров головного и хвостового вагонов и количества вагонов в составе.

Обработка состава в парке прибытия состоит из следующих операций:

·   технического обслуживания вагонов;

·   коммерческого осмотра вагонов;

·   контрольной проверки состава;

·   проверки наличия перевозочных документов на каждый вагон.

До прибытия транзитных поездов станционный диспетчер путем запроса из ЭВМ, за час до начала планируемого 3-х часового периода, получает план подвода поездов.

На основании плана подвода поездов и ранее полученных натурных листов из ЭВМ АСОУП, ЭВМ СТЦ информирует и выдает план подхода поездов к станции Караганда.

Маневровый диспетчер заранее, план поездов, таблицу разложения составов, подход порожних вагонов получает в автоматическом режиме из ЭВМ СТЦ.

При техническом обслуживании состава в приемоотправочном парке выявляются вагоны, требующие отцепочного ремонта (в вагонном депо или на специализированных путях), а также вагоны с техническими неисправностями, которые могут быть устранены в парке отправления, за время, установленное графиком.

Перед производством технического обслуживания, состав ограждается оператором ПТО и сигналом ограждения дежурного по посту централизации поста ЭЦ, после чего сигналы с данного пути и на путь блокируются на запрещающее показание.

О всех неисправностях, подлежащих устранению при безотцепочном ремонте, осмотрщики наносят меловые пометки. Вагоны, подлежащие отцепочному ремонту, размечаются с указанием места производства ремонта (специализированные пути, ВЧД, ВРЗ) и через оператора ПТО осмотрщики вагонов предгорочного парка передают номера этих вагонов маневровому диспетчеру с последующей выдачей ему уведомления формы ВУ-23.

Осмотр поездов в коммерческом отношении осуществляется приемщиком поездов. После получения сообщения от дежурного по станции поста ЭЦ-1 или ЭЦ-2 о предстоящем прибытии поезда, приемщики поездов заблаговременно выходят на путь приема и встречают поезд с двух сторон, после остановки, закрепления и ограждения состава, осмотр осуществляется проходом вдоль состава с двух сторон.

В необходимых случаях все данные на род груза приемщики поездов получают по телефону от старшего приемщика поездов, находящегося в конторе.

Моментом окончания технического осмотра состава, является время снятия ограждения с пути. Время окончания технического обслуживания каждого состава старший осмотрщик вагонов периодически через 2,5 часа отмечает в журнале ВУ-14, находящемся у дежурного по станции поста ЭЦ. Время окончания коммерческого осмотра каждого состава отмечается в специальном журнале формы ГУ-98, который ведется старшим приемщиком поездов, находящемся в станционном технологическом центре. Данные об окончании коммерческого осмотра и выявленных замечаниях старший приемщик поездов получает по телефону от приемщиков поездов предгорочного парка.

Порядок выполнения операций и нормы времени на обработку составов в предгорочном парке указаны в графике обработки поезда, поступающего в переработку.

При разработке технологического процесса обработки поездов в парке

прибытия устанавливаются:

·   порядок обработки поездов, прибывающих в расформирование;

·   порядок пропуска поездных и горочных локомотивов и маршруты их следования;

·   нормы времени и технологические графики обработки составов;

·   потребное число бригад ПТО и количество групп в каждой бригаде.

В условиях, объективно присущих транспортному процессу как посуточной, так и внутрисуточной неравномерности, для бесперебойной работы станций необходимо обеспечение рационального взаимодействия в работе основных парков и сортировочных устройств между собой и с прилегающими участками. Рассматривая сортировочную станцию, ее парки и технические средства как систему массового обслуживания, можно сформулировать основное условие взаимодействия: интенсивность обслуживания должна быть больше интенсивности входящего потока составов, поступающих в систему обслуживания. Соответственно средний интервал обслуживания составов должен быть меньше интервала их поступления на обслуживание.

Для сокращения продолжительности обработки составов и доведения ее до уровня, регламентированного типовым технологическим процессом, бригада ПТО комплектуется из нескольких групп, одновременно осматривающих разные части состава. При этом средняя продолжительность технического осмотра равна:

, мин(4.1)

где т - число вагонов в составе;

 - среднее время обработки группой осмотрщиков одного вагона (принять t = 0,8 - 1,0 мин.);

 - число групп осмотрщиков в бригаде ПТО (рекомендуется число групп принимать таким, чтобы продолжительность технического осмотра состава была ближе к нормативу типового технологического процесса, превышая его не более чем на 5 мин.).

Интервалы между моментами поступления поездов в парк приема колеблются в достаточно широких пределах. Для нахождения числовых характеристик и закона распределения интервалов их вначале следует сгруппировать от минимального до максимального значения примерно на

-9 разрядов.

На основании данных определяем характеристику интервалов прибытия.

, мин (4.2)

Суммируя затем данные графы 7, используем их для вычисления дисперсии, равной

 (4.3)

Среднее квадратичное отклонение отдельных интервалов от их среднего

Значения

, мин(4.4)

Коэффициент вариации интервалов

 (4.5)

Значения коэффициента вариации показывает высокую степень неравномерности прибывающих поездов в разборку.

Ординаты гистограммы, представляющей собой эмпирический график плотности распределения рассматриваемой переменной величины, получаются делением частот на величины соответствующих разрядов.

Расчетный интервал определится по формуле

 (4.6)

где I_min - минимальный интервал прибытия поездов в парк прибытия. Тогда:

 мин

Таблица 4.1. Характеристика интервалов прибытия поездов

Для обеспечения бесперебойной обработки поездов в парке прибытия необходимо выполнение следующего условия взаимодействия:

,(4.7)

где Б - число одновременно работающих бригад ПТО. Отсюда, для данного примера

Б = 20 / 27,4 = 0,73 =1 бригада.

Полученное дробное значение Б округляется в меньшую сторону, если загрузка бригад при этом не превысит 0,73. В противном случае округление производится в большую сторону.

Количество групп в бригаде равно

K_гр = 0,9 х 53 / 20 = 2,3 => 3 группы.

Загрузка бригады определяется по формуле

,(4.8)

где - число поездов, прибывающих в расформирование за сутки (N =35 поездов);

 - общая продолжительность нормированных перерывов в работе бригады ПТО за сутки, можно принять t =80 мин.

Тогда

На основе полученных выше данных можно рассчитать средний простой составов в ожидании технического осмотра по формуле

, мин(4.9)

где - коэффициент вариации времени технического осмотра, можно принять в пределах v =0,3-0,4.

Тогда  мин

5. Суточный план-график работы станции

Суточный план-график является технологическим документом, определяющим основные нормативные параметры и показатели работы станции. Он представляет графическую модель технологического процесса переработки вагонопотоков. На основании суточного плана-графика определяются основные технические показатели и нормативы работы станции.

На плане-графике показывают:

·   занятие путей парков прибытия и отправления;

·   работу горки, вытяжных путей, маневровых локомотивов;

·   график подхода поездов в расформирование, отправление поездов своего формирования, транзитных и пассажирских поездов;

·   накопление вагонов на путях подгорочного парка;

·   работу с местными вагонами.

Для построения суточного плана-графика работы сортировочной станции необходимо знать продолжительность выполнения маневровых операций с вагонами, локомотивами, время занятия перегонов, путей и горловин в маршрутах приема и отправления поездов. Для удобства построения суточного плана-графика затраты времени на отдельные маневровые элементы округляются в большую или меньшую сторону.

Далее рассчитываются показатели работы станции. При этом учитываются суточные данные о количестве поездов и вагонов за исключением расчетов простоев в ожидании производственных операций и коэффициентов использования маневровых локомотивов. Эти данные определяются по плану-графику за 24 часа. Ниже приводится порядок расчета.

1) Средний простой транзитного вагона без переработки:

, мин (5.1)

где - общие вагоно-часов или вагоно-минут нахождения транзитных вагонов без переработки на станции;

- общее число вагонов в транзитных поездах.

Обе эти суммы могут быть определяются по плану-графику.

) Средний простой транзитного вагона с переработкой:

,мин (5.2)

где  - средний простой вагона под обработкой в парке прибытия, мин.;

, мин (5.3)

где  - среднее технологическое время обработки состава по прибытии, мин;

- среднее продолжительность межоперационных простоев в парке прибытия, мин;

, мин (5.4)

где - суммарные вагоно-часы межоперационных простоев в парке прибытия, определяемые по графику за 12- часовой период;

 - общее за 12 - часовой период число транзитных вагонов с переработкой, поступивших в парк прибытия, мин.;

- среднее время нахождения вагона в процессе расформирования, складывается из времени на надвиг и роспуск состава с горки, т.е.:

, мин (5.5)

где  - средний простой вагона в сортировочном парке, он складывается из двух слагаемых:

, мин (5.6)

где  - средний простой вагона в ожидании окончания формирования состава, определяется по формуле, аналогичной (9.4), при этом в знаменателе должна быть сумма вагонов в накопительных составах;

 - среднее время простоя вагона под накоплением, его можно определить аналитически.

, мин (5.7)

где - число назначений плана формирования;

- количество вагонов, отправляемых в поездах своего формирования за сутки;

- параметр накопления (суточные составо-часы накопления). Его примерное значение.

 (5.8)

где - среднее время нахождения вагона в процессе окончания формирования на вытяжках с учетом перестановки состава в парк отправления, рассчитывается по данным раздела 5 как средневзвешенная величина;

 - средний простой вагона в парке отправлений;

,мин (5.9)

где  - среднее технологическое время обработки состава по отправлению (принимается по технологическому графику);

- средняя продолжительность межоперационных простоев в парке отправления, определяется по формуле, аналогичной (8.4).

) Общий простой транзитного вагона:

, мин (5.10)

) Средний простой местного вагона:

,мин (5.11)

В этой формуле два первых и три последних слагаемых в общем случае совпадают с соответствующими элементами простоя транзитных вагонов с переработкой. Значения остальных слагаемых следующее:

где - средний простой местного вагона в сортировочном парке в ожидании подачи;

 - среднее время на подачу местного вагона, включающее подборку и расстановку;

- средний простой местного вагона в ожидании начала грузовых операций;

- среднее время простоя местного вагона под погрузкой выгрузкой;

-соответственно время на ожидание уборки и уборку вагона с фронтов погрузки;

) Коэффициент сдвоенных операций определяется по формуле:

, (5.12)

где - число погруженных вагонов за сутки;

- то же, выгруженных вагонов;

- количество порожних вагонов, поступивших под погрузку под регулировке с других станций.

6) Средний простой местного вагона под одной грузовой операцией определяется по формуле:

, часов (5.13)

где  - средний простой местного вагона на станции, час.

) Рабочий парк (среднее наличие) вагонов на станции определяется по формуле:

, (5.14)

где  - суточное поступление на станцию вагонов рабочего парка соответственно транзитных без переработки, с переработкой и местных;

- средние простои вагонов транзитных без переработки, с переработкой и местных, час.

) Вагонооборот станции - это сумма прибывших и убывающих вагонов за сутки, т.е.

, вагонов (5.15)

) Коэффициент использования маневровых локомотивов расчитывается для каждого локомотива по плану - графику по формуле:

, (5.16)

где - общее время занятия локомотива маневровой работой за 24 -часовой период, мин.

) Коэффициент использования горочных механизмов определяется по формуле:

, (5.17)

где  - время роспуска состава на горке;

 - продолжительность горочного технологического интервала.

Рассчитаем показатели суточного план-графика.

мин

) мин

мин

мин

мин

мин

мин

мин

мин

мин

мин = 5,3 ч

)мин = 2,32 ч

 мин=ч

ч

вагонов

 вагонов

6. Организация работы горки

На станции Караганда-Сортировочная имеется две сортировочные горки.

Нечетная сортировочная горка работает на 15 путей, в том числе на пути 33, 34, 35, 36, сообщающиеся с четной горкой, имеет два пути надвига Г-1 и Г-2, которые являются продолжением путей парка приема нечетных поездов.

К пути надвига Г-2 примыкает соединительный путь для выхода с горки и из парка 01 на 1 и 3 пассажирские пути. К пути надвига Г-1 примыкает соединительный съезд №64, для выхода в парк отправления четных поездов. Через стрелку №321 осуществляется выход с путей №№ 33, 34, 35, 36 на соединительные съезды №№ 64 и 65, стрелкой № 331 к горловине горки примыкает путь № 33, на котором расположен пункт механизированного ремонта вагонов.

Перед разделительной стрелкой № 303 расположена первая интервальная тормозная позиция из двух замедлителей КВ-3 №№ 1 и 2. За разделительной стрелкой расположена вторая тормозная позиция из четырех замедлителей КВ-3: в первом пучке №№ 3, 4, во втором №№ 5 и 6.

Горка оборудована горочной автоматической централизации и терминалам АСУСС.

На каждом пути сортировочного парка, на третьей тормозной позиции установлены башмакосбрасыватели полукрестовинного типа.

Четная сортировочная горка работает на 18 путей, имеет два пути надвига Г-1 и Г-2, которые являются продолжением путей парка приема четных поездов.

К пути Г-2 примыкает соединительный путь №81 для выхода в нечетную сортировочную систему. Через стрелку № 334 осуществляется выход с путей №№ 34, 35, 36 в парки 02 и 05 (из-за износа глухого пересечения съездов 79/81 выход в парк 05 временно закрыт). К пути Г-1 примыкает соединительный съезд для выхода на II главный путь. Стрелкой № 330 к горловине горки примыкает 33-й путь с расположенным на нем пунктом механизированного ремонта вагонов.

Перед разделительной стрелкой №304 расположена первая интервальная тормозная позиция из двух замедлителей КВ-3 №№1 и 2.

За разделительными стрелками №№ 304 и 306 расположена вторая тормозная позиция из 6-ти замедлителей КВ-3: в первом пучке №№3 и 4, во втором пучке №№5 и 6, в третьем пучке №№ 7 и 8.

На путях сортировочного парка расположена третья тормозная позиция из 54-х замедлителей РН3-2 (по три на каждом пути):

в первом пучке №№ 111, 121, 131, 141, 151, 161;

во втором пучке №№ 211, 221, 231, 241, 251, 261;

в третьем пучке №№ 311, 321, 331, 341, 351, 361.

Горка оборудована горочным микропроцессорным комплексом (КГМ), горочной автоматической централизацией и терминалами АСУСС.

Торможение вагонов на третьих тормозных позициях и в глубине сортировочного парка нечетной сортировочной системы осуществляют регулировщики скорости движения вагонов тормозными башмаками.

В четной сортировочной системе до полного ввода в действие и освоения замедлителей третьей тормозной позиции, торможение вагонов также осуществляют регулировщики СДВ тормозными башмаками.

Для каждой горки составляют технологические графики. При работе на горке двух локомотивов заезд за составом и, частично, надвиг производятся параллельно роспуску (при наличии двух путей надвига на горку).

Графики работы составляют на основе предварительно рассчитанных норм времени на выполнение элементов горочного цикла (заезд, надвиг, роспуск, осаживание) для разного числа локомотивов и различного распределения работы - окончания формирования и осаживания - между локомотивами горки и вытяжных путей. В них учитывается возможная враждебность передвижения, в том числе с приемом поездов и пропуском поездных локомотивов в депо. По этим графикам определяют горочный цикл (циклически повторяющуюся последовательность операций с группой поездов), время горочного цикла и количество поездов, расформировываемых за один цикл. Делением времени горочного цикла на количество поездов определяется горочный технологический интервал - среднее время, необходимое на формирование одного состава (включая сопутствующие операции - осаживание и окончание формирования).

Для того, чтобы полнее совместить процессы расформирования и формирования, важно правильно установить специализацию сортировочных путей.

Разработка технологического процесса работы горки должна производиться исходя из условий максимального совмещения операций расформирования и формирования поездов и максимальной параллельности всех горочных операций с процессом роспуска и накопления вагонов, что достигается высоким уровнем механизации и автоматизации горочных процессов, диспетчерским руководством работой горки и применением передовых методов работы [13].

Технологическое время на расформирование - формирование одного состава с горки:

Т_р-ф= t_з+ t_тб+ t_над+ t_рос+ t_ос+D t_ЗСГ, мин (6.1)

гдеt_з- среднее время на заезд локомотива от вершины горки до хвоста состава в парке прибытия, мин;

t_над - среднее время надвига состава из парка прибытия до вершины горки, мин;

t_рос- среднее время роспуска состава с горки, мин;

t_ос- среднее время на осаживание вагонов на путях сортировочного парка, приходящееся на один расформированный состав, мин;

t_оф- время на выполнение операций окончания формирования со стороны горки, приходящееся на один состав, мин;

Среднее технологическое время на выполнение операций, указанных в формуле (6.1), рассчитывается по приводимым ниже формулам.

Время на заезд локомотива:

t_з= t¯_з+ Т_пд, мин (6.2)

гдеt¯_з - затрата времени на выполнение рейса от вершины горки до хвоста состава, мин;

Т_пд - время на перемену направления движения, принимаем 0,15 мин.

Первое слагаемое:

t^¯_з= 0.06 , мин (6.3)

гдеl_з - расстояние от вершины горки до хвоста состава в парке

прибытия; устанавливается по схеме станции состоит из двух полурейсов.

V_з - средняя скорость заезда горочного локомотива, км/ч.

Расчет элементов времени заезда рассчитаем в таблице 6.1.

Таблица 6.1. Расчет элементов времени заезда

Для парка 02: t^¯_з=;

Для парка 01: t^¯_з=.

При надвиге состава на горку необходимо убрать закрепление состава, т.е. выполнить освобождение и уборку тормозных башмаков:

Т_{сжатия состава} = 0,1 мин.,

Т_{прохода вдоль состава:} (5ваг.*15 м.): 50м/мин.=1,5 м/мин.,

Т_{уборки башмаков}: 0,1 х 6 башм.=0,6 мин.,

Т_доклад = 0,2 мин.

Для парков 01 и 02:

Т_тб = 0,1+1,5+0,6+0,2=2,4 мин.

Время надвига состава:

t_над = 0.06 , мин (6.4)

где l_н - расстояние от границы предельных столбиков парка прибытия до вершины горки, м;

V_н - средняя скорость надвига состава на горку, км.\ч.

Расстояние надвига состава на горку определено в таблице 4.2.

Таблица 6.2. Определение расстояние надвига состава

Время надвига для парка 01: t_над = 0.06;

для парка 02: t_над = 0.06

Время роспуска состава с горки:

t_рос = 0.06 + β_ЗСГ ´ Δt_р, мин (6.6)

гдеl_в- длина вагона, м;_р- средняя скорость роспуска, км\ч, зависит от величины соотношения (-1/2q) ;

q - число отцепов в составе;

Δt_р - увеличение времени роспуска состава из-за наличия вагонов, запрещенных к спуску с горки без локомотива (ЗГС);

β_ЗСГ - доля составов с вагонами ЗГС.

Сортировка составов с вагонами ЗГС выполняется следующим способом: горочный локомотив осаживает распускаемый состав и ставит вагоны ЗГС на специальный или сортировочный путь.

Таблица 6.3. Параметры для расчета времени роспуска состава с горки

Увеличение времени роспуска состава из-за наличия вагонов, запрещенных к спуску с горки без локомотива (ЗГС) рассчитывается по формуле

, (6.7)

Таблица 6.4. Расчет параметров для расчета времени увеличения технологического интервала, связанного с наличием в составе вагонов, запрещенных к роспуску с горки

Расчет времени роспуска состава с горки:

парк 01 Dt_ЗСГ=1,25*(0,03*2,2+0,33)=0,49мин

;

парк 02 Dt_ЗСГ=1,25*(0,12*4,33+0,62)=1,42мин

.

Время на осаживание вагонов со стороны горки для ликвидации “окон” на путях сортировочного парка в мин:

t_ос = 0.06 ´ m_с, мин; (6.7)

где m_с - количество вагонов в составе, для четной горки 46 вагонов, для нечетной - 41 вагон.

t_ос⁰¹ =0,06*41=3,0 мин.; t_ос⁰² =0,06*46=3,24мин

Таким образом, время расформирования состава с горки определится

для парка 01: Т_рф=7,71 + 2,4 + 4,5 + 7,72 + 3,0 + 0,49=25,82 мин;

Для парка 02: Т_рф=7,48 + 2,4 + 4,2 + 7,62 + 3,24 + 1,42=26,36 мин.

Для установления потребного количества горочных локомотивов вначале следует рассчитать интервал поступления составов на горку:

I_р-ф = ,мин (6.8)

где a_г - коэффициент, учитывающие возможные перерывы в использовании горки из-за враждебных передвижений, a_г = 0.95;

∑Т^г_пост - время занятия горки в течение суток выполнением постоянных операций (содержание и ремонт горочных устройств, расформирование групп местных вагонов, с путей ремонта и др.), для средних условий можно принять 60 мин.;

μ_повт- коэффициент, учитывающий повторную сортировку части вагонов из-за недостатка числа и длины сортировочных путей;

для данного дипломного проекта принимается 1.02.

Минимальное число локомотивов на горке находится из условия:

t_г ≤ I_р-ф, (6.9)

гдеt_г - горочный технологический интервал. При одном локомотивена горке он совпадает со значением Т_р-ф, а при большем их числе может быть определен по формуле:

_г = β_о + β₁ ´ t_рос + β₂´ t_над + β_з´ t_з + β₄´ t_ос - β₅´ Κ_оп + ∆t_ЗСГ, мин (6.10)

где β₀,, β₁, β₂,, β₃., β₄,, β₅ - коэффициенты регрессии, определяются в зависимости от числа горочных локомотивов;

К_оп - коэффициент параллельности выполнения маневровых операций:

К_оп =  (6.11)

t_пер - суммарная продолжительность технологических операций, которые могут выполняться параллельно с роспуском состава, мин.

Далее определяется экономическая целесообразность ввода дополнительного локомотива. Для этого определяется загрузка горки до  и после ввода дополнительного локомотива:

; (6.12)

где t_г(1), t_г(2) - значение горочного технологического интервала  соответственно до и после ввода дополнительного локомотива

При уменьшении загрузки горки отдопростой составов сократится на величину Δ t_пп.

Затем определяется минимальная величина сокращения простоя вагонов, при котором оправдан ввод дополнительного локомотива Δt_ож.

 мин (6.13)

Где е_л-ч, е_в-ч - стоимость соответственно одного локомотиво-часа без учета приведенных затрат на локомотивы и одного вагона-часа без учета приведенных затрат на станционные пути, тг;

Ε - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (Е=0.125-0.150);

Κ - стоимость маневрового локомотива, тг.

Если Δt _пп < Δt _ож, тогда дополнительный локомотив экономически нецелесообразен.

Интервал поступления составов на горку:

мин

Горочный технологический интервал:

при 2-х локомотивах β₀=6.01; β₁=0.51; β₂,=0.64; β₃.=0.40; β₄=0.60;, β₅=6.12_пер = 6.54+3.56 = 10.1 мин

Δt_ЗСГ = 1´ (0.2 ´ 4.4 + 0.66) = 1.54 мин

t_г(1)=6.01+0.51´9.32+0.64´3.56+0.4´6.54+0.6´3.18-6.12´0.44+1.54=13.38 мин

при 3-х локомотивах β₀=8.47; β₁=0.40; β₂,=0.36; β₃.=0.25; β₄=0.66;, β₅=7.64

t_г(2)=8.47+0.4´9.32+0.36´3.56+0.25´6.54+0.66´3.18-7.64´0.44+1.54=12.32 мин_г ≤ І_р-ф ; 13.38 ≤ 19.14 условие выполняется

Загрузка горки:

 = 0.69; 0.64 отсюда Δt_пп = 3.9 мин

Средний простой ожидания:

 мин

Δt _пп < Δt _ож; 3.9 < 5.3 условие выполняется.

Следовательно, дополнительный локомотив нецелесообразен, окончательно принимаем 2 горочных локомотива.

Для принятого числа горочных локомотивов строится технологический график работы горки, который представлен на рисунках 6.1, 6.2.

Суточная перерабатывающая способность горки в вагонах может быть рассчитана по формуле:

, (6.14)

где r_Г - коэффициент, учитывающий отказы технических устройств, потери из-за нерасцепок вагонов и др. (можно принять r_Г=0.06¸0.08).

Значения остальных элементов приведены выше.

Перерабатывающая способность горки составит:

вагонов

На станции перерабатывается 3522 вагонов, поэтому перерабатывающая способность горки справится с заданным объемом переработки вагонов. Необходимо определить резерв горки как разность между перерабатывающей способностью и средним количеством перерабатываемых вагонов:

вагонов (6.15)

вагонов

Резерв сортировочной горки составляет 27% от общей перерабатывающей способности, что говорит о достаточности резерва, т.к. он должен находится в пределах от 10% до 40%.

7. Устройства автоматизации и механизации горочных процессов

В современных условиях на сортировочных горках имеется ряд систем, позволяющих механизировать различные операции при расформировании составов. К их числу относятся:

·   горочная автоматическая централизация (ГАЦ). Она позволяет обеспечить автоматизированный перевод стрелок по маршруту следования отцепов. При этом задание маршрутов возможно для пяти отцепов заблаговременно (программный режим) или для каждого отцепа (маршрутный режим). Каждая стрелка может переводиться индивидуально (ручной режим). Предварительный набор и ввод маршрутов может осуществляться путем нажатия маршрутных кнопок или с помощью программно- задающего устройства (ПЗУ). Куда записаны маршруты скатывания отцепов согласно сортировочному листку. Дополнение ГАЦ устройствами контроля роспуска (ГАЦ-КР) позволяет контролировать исполненный маршрут каждого отцепа с фиксацией его номера, числа вагонов, заданного и выполненного маршрута. ГАЦ-КР обеспечивает автоматизацию операций управления и ввода корректировок в программу восстановления маршрутных заданий при устранении вагонов. Безопасность скатывания вагонов всех типов, включая длиннобазные и транспортеры;

·   система автоматического регулирования скорости скатывания отцепов (АРС). Она предназначена для поддержания необходимых интервалов между следующими друг за другом отцепами (интервальное регулирование), обеспечения необходимой дальности пробега при безопасной скорости соударения (прицельное регулирование). Автоматически управляемые замедлители расположены на трех тормозных позициях: в головной части горки, перед каждым пучком и в начале сортировочных путей. На основе информации о весовой категории, длине и ходовых характеристиках каждого отцепа и данных о маршрутах следования отцепов из тормозных позиций;

·   система автоматического задания скорости роспуска составов (АЗСР). Она предназначена для ускорения расформирования составов за счет большей средней скорости роспуска. С этой целью составы расформировываются с переменной скоростью, значение которой зависит от длины отцепов и места их разделения. При этом цифры заданной скорости роспуска высвечиваются на световых указателях горочного светофора и его повторителя. На специальный указатель выдаются значения числа вагонов в каждом из двух очередных отцепов. Для автоматической реализации переменных скоростей роспуска предназначена система телеуправления горочным локомотивом (ТГЛ). Команды в виде частотных кодов передаются с горочного поста на локомотив (по рельсовым цепям), где происходит прием, расшифровка сигнала и регулирование скорости роспуска состава.

Среди названных выше систем наиболее распространена ГАЦ. Прочие системы не получили широкого распространения вследствие ряда присущих недостатков. Так, система АРС учитывает не все факторы, влияющие на процесс расформирования. Невысока точность задания и регулирования скоростей отцепов, значительны вмешательства операторов в работу системы. Прежде всего, это связано с погрешностями алгоритмов и несовершенной элементной базой. Алгоритм, положенный в основу работы системы АЗСР, не учитывает массу отцепа, изменение состава в процессе роспуска и т.д. Часто запаздывает схема задания скорости для очередного отцепа. Реализация режима переменной скорости с помощью ТГЛ вызывает увеличение частоты буксования локомотива, расхода топлива и ухудшение условий расцепки вагонов на вершине горки.

Принципиально иной подход к разработке систем горочной автоматики стал возможен с появлением микропроцессоров и разработкой системы КГМ РИИЖТ (комплекс горочный микропроцессорный).

Основными показателями КГМ-РИИЖТ являются:

-         расчетные скорости, км/ч роспуска составов - 2-10;

- выхода отцепа из тормозной позиции первой и второй - 5-25 км/ч, третьей - 3-15 км/ч;

-         вероятность неразделения отцепов на стрелке не более 0,005;

-         вероятность обеспечения установленной скорости соударения не менее 0,85;

          ошибка реализации заданной скорости выхода из тормозной позиции не более первой и второй - 20%, третьей - 15%;

          число вагонов, не более в составе - 64 вагона, в отцепе - 59 вагонов.

В состав комплекса входят три подсистемы и оперативно-диспетчерское оборудование. Каждая из подсистем объединяет 3-4 микропроцессорных блока и размещается в пределах одной стойки.

Первый (верхний) блок подсистемы (Б6.2, Б1.1, Б3.2) является координирующим и обладает непосредственным доступом к оперативной памяти остальных блоков подсистемы.

Подсистема управления оперативно-диспетчерским оборудованием размещается в стойке С6 и состоит из четырех микропроцессорных блоков Б6.2, Б6.3, Б6.4, Б6.5. Подсистема управления движением отцепов на горке размещается в стойке С1 и состоит из четырех микропроцессорных блоков Б1.1, Б1.2, Б1.3, Б1.4. Подсистема коррекции скоростей отцепов и прицельного торможения размещается в стойке С3 и состоит из трех микропроцессорных блоков Б3.2, Б3.3, Б3.4.

Оперативно-диспетчерское оборудование состоит из рабочего места дежурного по горке (пульт П7, терминалы ТВ1,, ТВ3, клавиатура КЛ1), рабочего места оператора горки (пульт П9, терминалы ТВ5, ТВ6), рабочего места маневрового диспетчера (терминалы ТВ2, ТВ4, клавиатура КЛ2, телетайп ТЛТ1). В состав оперативно-диспетчерского оборудования входит цветной графический терминал ЦГТ и дополнительный телетайп ТЛТ2.

Функциональное назначение подсистемы управления движением на горке следующее.

Блок Б1.1 - слежение за передвижением подвижного состава на спускной части горки (до первых пучковых стрелок включительно); управление головными стрелками; интервальное регулирование скорости отцепов на первой тормозной позиции.

Дополнительно Блок является координатором подсистемы комплекса и обеспечивает обмен данными в пределах стойки С1.

Блок Б1.2 - слежение за подвижным составом в пределах первого и второго пучков путей (до третьей тормозной позиции), управление стрелками пучка путей, интервальное регулирование скорости отцепов на вторых тормозных позициях первого и второго пучка путей.

Блок Б1.3 - выполняет функции, аналогичные блоку Б1.2 для отцепов, находящихся в пределах третьего и четвертого пучков путей.

Блок Б1.4 - контролирует команды с пульта на открытие и перекрытие горочных светофоров; производит счет осей и вагонов в отцепах; слежение за отрывом вагонов и формированием отцепов в ходе роспуска по программе; корректирует маршруты отцепов с клавиши набора пульта; принудительное перекрытие горочных светофоров при неготовности комплекса продолжить роспуск; управляет индикацией на указателях числа вагонов в очередном и последующих отцепах.

Функциональное назначение подсистемы коррекции скоростей отцепов и прицельного торможения (С3).

Блок Б3.2 - производит предварительный расчет хода роспуска при работе комплекса по программе; уточняет скорость выхода отцепов из первой и второй тормозных позиций; по данным предварительного расчета производит адаптацию моделей скатывания отцепов, прием команд с клавиш пультов на установку заданных скоростей выхода из первой и второй тормозных позиций.

Блок Б3.3 - контролирует заполнение путей первого и второго пучков и управление прицельным торможением отцепов на третьей тормозной позиции.

Блок Б3.4 - выполняет функции, аналогичные блоку Б3.3 в районе третьего и четвертого пучков путей.

Функциональное назначение подсистемы управления оперативно-диспетчерским оборудованием.

Блок Б6.2 - реализует основные функции управления работой системы: ведет оперативный диалог с дежурным по горке через клавиатуру КЛ1 и терминал ТВ1 и с маневровым диспетчером - через КЛ2 и ТВ2; управляет распечаткой оперативных документов через телетайп ТЛТ1; производит обмен информацией в пределах стойки С6.

Блок Б6.3 - обеспечивает индикацию состояния напольного оборудования и заполнения путей на цветном терминале ЦГТ.

Блок Б6.4 - управляет индикацией значений скоростей и другой оперативной информации на терминалах ТВ3-ТВ6.

Блок Б6.5 - организует связь с АСУСС; хранит подготовленные программы роспуска вагонов на путях сортировочного парка в процессе роспуска.

Внедрение на сортировочных станциях КГМ РИИЖТ позволяет ускорить процесс расформирования составов на горке, сократить тем самым время простоя вагонов на станции и получить значительную экономию средств.

8. Технико-экономическая эффективность усиления мощности горочных устройств

В результате оборудования сортировочной горки устройствами КГМ сокращается простой вагонов на станции, увеличивается перерабатывающая способность, уменьшается повреждение вагонов при роспуске, изменяется квалификационный состав работников. При определении экономической эффективности подсчитывается лишь та часть эксплуатационных расходов и капитальных вложений, которая меняется в сравниваемых вариантах [17].

Суммарные эксплуатационные расходы при базовой технологии (до внедрения КГМ)

(8.1)

при новой технологии

(8.2)

где Э_пр^б, Э_пр^н - расходы, связанные с простоем вагонов на станции при базовой и новой технологии;

Э_ман^б, Э_ман^н - то же, связанные с маневровой работой;

Э_сод^б, Э_сод^н - то же, на содержание штата регулировщиков скорости движения вагонов;

Э_н^б, Э_н^н - то же, на износ тормозных башмаков;

Э_доп^н - дополнительные расходы, связанные с работой и содержанием устройств КГМ;

Э_ам^н - амортизационные отчисления по устройствам КГМ.

Расходы, связанные с простоем вагонов тыс. тенге/год

Э_пр=365 n_пер t_ст С_вч*10^-6 (8.3)

гдеn_пер - размеры переработки вагонов за сутки;

t_ст - простой вагона на станции (без учета простоя под накоплением);

С_вч - приведенные затраты на один вагоно-час, тенге.

При внедрении КГМ простой вагона уменьшается, прежде всего, за счет простоя в системе расформирования.

Изменение простоя по вариантам может быть определено путем построения суточных планов-графиков работы станции или по формулам теории массового обслуживания.

Также сокращается объем маневровой работы: продолжительность роспуска состава (благодаря повышению скорости роспуска) и продолжительность маневров по осаживанию вагонов в сортировочном парке. Расходы, связанные с маневровой работой, тыс. тенге/год

Э_ман = 365 N_p t_min C^м_вч * 10^-6(8.4)

где N_p - число составов разборочных поездов за сутки;

t_min - суммарная продолжительность маневровых операций в расчете на один состав;

C^м_вч - стоимость маневрового локомотиво-часа, тенге

Расходы на содержание штата регулировщиков скорости, тыс. тенге/год

Э_сод = 12(З_срIIIR_III+З_срIVR_IV)(1+a_доп)(1+a_сс)*10^-3 (8.5)

Где З_срIII,З_срIV - среднемесячная заработная плата регулировщиков скорости 3 и 4-го разряда;

З_ср=З_тс[(1+a_{св пр})(1+b_пр)+(a_нвр+a_пр)], (8.6)

где З_тс - месячная тарифная ставка, тенге;

a_{св пр} - коэффициент перевыполнения норм выработки (a_сдпр=0,1);

b_пр - коэффициент учета премий, выплачиваемых из фонда заработной платы (b_пр=0,25);

a_нвр - коэффициент доплаты за работу в ночное время (a_нрв=0,1167);

a_пр - коэффициент доплаты за работу в праздничные дни (a_пр=0,0219)

R_III, R_IV- численность регулировщиков скорости 3 и 4-го разрядов;

a_доп - коэффициент, учитывающий контингент на замещение работников, находящихся в отпуске (a_доп=0,1);

a_сс - коэффициент, учитывающий отчисление на социальное страхование (a_сс=0,1).

Если известна часовая тарифная ставка, e_час (в тенге), то месячная тарифная ставка составит

З_тс = 173,1 e_час(8.7)

При внедрении КГМ сокращается численность регулировщиков скорости и уменьшаются расходы на износ башмаков Э_н.

Однако, появляются дополнительные расходы Э_доп^н, связанные с работой и содержанием устройств КГМ, и амортизационные отчисления по устройствам КГМ (тыс.тенге)

Э_ам^н = к_н r_ам 10^-2(8.8)

гдек_н - капитальные вложения на оборудование станции устройствами КГМ, тыс. тенге;

r_ам - норма отчислений на амортизацию устройств КГМ (r_лм=7%).

Определим суммарные эксплуатационные расходы при базовой технологии.

Расходы, связанные с простоем вагонов

n_пер = 1955 вагонов, t_ст = 6,0 час, С_вч=16,2 тенге

Э_пр=365*1955*6,0*16,2=69359,5 тыс.тенге.

Расходы, связанные с маневровой работой

N_рф = 30 поездов, t_min=30 мин, С_лч^ман=82,7 тенге

Э_ман=365*30*30*82,7=27166,9 тыс.тенге.

Расходы на содержание штата регулировщиков скорости вагонов R_III = 12 чел., R_IV = 2 чел, e_час^III=61.8 тенге, e_час^IV =72 тенге

З_тс^III=173,1*61,8=10697 тенге

З_ср^III=10697[(1+0,1)(1+0,25)+(0,1167+0,0219)]=16191 тенге

З_тс^IV=173,1*72,1=12480 тенге

З_ср^IV=12480[(1+0,1)(1+0,25)+(0,1167+0,0219)]=18890 тенге

Э_сод=12(16191*12+18890*2)(1+0,1)(1+0,1)*10^-3=280,8 тыс. тенге.

Эксплуатационные расходы на износ тормозных башмаков принимаем 120 тыс. тенге.

Тогда общие расходы составят

Э=69359,5+27166,9+280,8+120=96927,2 тыс.тенге.

Определим суммарные эксплуатационные расходы при базовой технологии.

Расходы, связанные с простоем вагонов

n_пер = 1955 вагонов, t_ст = 5,5 час, С_вч=16,2 тенге

Э_пр=365*1955*5,5*16,2=63579,5 тыс.тенге.

Расходы, связанные с маневровой работой N_рф = 30 поездов, t_min=26 мин, С_лч^ман=82,7 тенге

Э_ман=365*30*26*82,7=23544,7 тыс.тенге.

Расходы на содержание штата регулировщиков скорости вагонов R_III = 6 чел., R_IV = 1 чел, e_час^III=61.8 тенге, e_час^IV =72 тенге

З_тс^III=173,1*61,8=10697 тенге

З_ср^III=10697[(1+0,1)(1+0,25)+(0,1167+0,0219)]=16191 тенге

З_тс^IV=173,1*72,1=12480 тенге

З_ср^IV=12480[(1+0,1)(1+0,25)+(0,1167+0,0219)]=18890 тенге

Э_сод=12(16191*6+18890*1)(1+0,1)(1+0,1)*10^-3=140,3 тыс. тенге.

Эксплуатационные расходы на износ тормозных башмаков принимаем 80 тыс. тенге. Дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с устройством и содержанием устройств принимаем 1500 тыс. тенге в год.

Амортизационные отчисления по устройствам КГМ составят

Э_ам=1500*10³*0,07=105 тыс.тенге.

Тогда общие расходы составят

Э=63579,5+23544,7+140,3+80+1500+105=88949,5 тыс. тенге.

Таким образом, внедрение новой технологии расформирования составов на базе использования системы КГМ позволит экономить на станции

,2-88949,5=7977,7 тыс. тенге.

При стоимости комплекса 20 млн. тенге срок окупаемости составит:

/ 7977,7 = 2,5 года

9. Безопасность труда и экологическая безопасность

.1 Безопасность труда

Опасный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на работающего приводит к травме, а производственный фактор, воздействие которого на работающего приводит к заболеванию - называют вредным фактором.

Под условиями труда понимается совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека.

При определенном стечении обстоятельств условия труда могут неблагоприятно влиять на организм человека вследствие воздействия на него опасных производственных факторов, основными из которых являются (согласно ГОСТ 12.0.003-74):

·   повышенная или пониженная температура;

·   влажность и подвижность воздуха рабочей зоны;

·    повышенный уровень шума на рабочем месте;

·   недостаточная освещенность рабочей зоны;

·   вибрация;

·    повышенная яркость света;

·    пониженная контрастность;

·    острые кромки, заусеницы и шероховатости на поверхности оборудования и инструмента;

 - повышенное напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

·   движущие машины и механизмы;

·   химические факторы, источниками которых являются главным образом перевозимые химические грузы;

·   психофизиологические факторы: физические перегрузки составителей, регулировщиков скорости движения вагонов, дежурных стрелочных постов

·   при обслуживании нецентрализованных стрелок и др.;

нервно-психологические перегрузки дежурного персонала (умственное напряжение, эмоциональные перегрузки, монотонность).

Большое значение для обеспечения благоприятных, комфортных условий труда имеет состояние воздушной среды - температура, влажность, чистота воздуха.

Воздушная среда является одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека. Качество воздуха (его химический состав, физическое состояние, наличие пыли или потока частиц различного рода) влияет не только на метереологические условия в помещении, но и на самочувствие, здоровье человека, а также на производительность его труда.

Одним из вредных факторов является наличие пыли в воздушной среде производственного помещения. Пыль оказывает свое вредное действие главным образом на органы дыхания, вызывая заболевания как верхних отделов, так и легких. Некоторая часть пыли оседает при дыхании на слизистых оболочках носа, трахеи, бронхах, вызывая катары бронхов, бронхолиты и т.д. Глубоко проникающая в дыхательные пути пыль может привести к развитию в них патологических процессов, связанных с развитием в легких соединительной ткани - фиброза. Влияние пыли на органы дыхания зависит от природы пыли, ее концентрации, дисперсности и растворимости в организме.

Кроме вредного действия на организм человека, высокая запыленность воздуха снижает производительность труда и нарушает нормальную работу различных механизмов, требует непроизводительных затрат ручных затрат на пылеуборку.

Пыль является основной производственной вредностью в цехах локомотивных и вагонных депо при ремонте и осмотре подвижного состава, при строительстве и ремонте железнодорожных линий, при производстве погрузочно-разгрузочных работ.

Пыль состоит из мельчайших частиц и делится на органическую и неорганическую. Органическая пыль бывает растительного и животного происхождения. Неорганическую пыль подразделяют на минеральную (цементная, кварцевая и др.) и металлическую (железная, алюминиевая и др.). Чаще всего пыль носит смешанный характер. Чем меньше по размеру частицы пыли, тем легче она проникает внутрь организма при вдыхании воздуха, заглатывании через желудочно-кишечный тракт через кожу [20].

Степень вредности пыли зависит от концентрации ее в воздухе, состава веществ, из которых она образуется и продолжительности воздействия на работающих. Чем легче растворяются вещества в воде и жирах, тем опаснее они для человека.

Попавшая в организм токсичная пыль могут вызвать у работающих острые или хронические отравления.

Для исключения опасности отравлений и пылевых заболеваний работающих в производствах, где нельзя избежать выделения пыли, установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ в воздухе рабочей зоны. ПДК - это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе 8ч (не более 41 ч в неделю) в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

ПДК установлены в ГОСТ 12.1.005-76 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования». Всего в стандарте представлено 646 веществ токсического действия и 57 пылей, вызывающих преимущественно пылевые заболевания легких.

Для снижения запыленности воздуха традиционно используют системы вентиляции, аспирационные укрытия, герметизацию оборудования и гидрообеспыливание. Однако, в ряде случаев эти методы не дают необходимый результат.

На транспорте, особенно при проведении погрузочно-разгрузочных работ, для уменьшения пылевыделения зачастую используют увлажнение пылевыделяющих материалов водой. Но в большинстве случаев это не обеспечивает снижение запыленности воздуха до ПДК., и в некоторых случаях влияет на качество материалов. В связи с этим в данных условиях целесообразно использовать пенный способ пылеподавления, который позволяет осуществить локализацию источников пылевыделения и является наиболее эффективным и технологичным по сравнению с другими методами борьбы с пылью.

К достоинствам пенного способа борьбы с пылью следует отнести:

·   высокую смачиваем ость пыли;

·   большую площадь контакта пены с пылящим материалом;

·   уменьшение вторичного образования пыли;

·   изоляцию источника пылевыделения от воздушной среды;

·   незначительный расход жидкости и низкую степень увлажнения сырья;

·   возможность применения при отрицательной температуре.

Пена представляет собой грубодисперсную систему, состоящую из ячеек-пузырьков газа, разделенных пленками жидкости. Дисперсной фазой является газ, а дисперсионной средой - жидкость, причем для образования пены необходим третий компонент. Образующий поверхностный слой, отличающийся по составу от общей массы жидкости. Таким компонентом служит поверхностно-активное вещество (ПАВ), снижающее поверхностное натяжение жидкости. Жидкие пленки, разделяющие пузырьки газа, образуют пленочный каркас, являющийся основой пены.

Основными свойствами, характеризующими пену, являются:

. Кратность пены К, которая представляет собой отношение объема пены V_п к объему раствора V_ж, израсходованного на ее образование

где V_г - объем газа в пене, м³.

. Стабильность (стойкость) пены - время существования («жизни») элемента пены (отдельного пузырька, пленки) или определенного ее объема.

. Дисперсность пены, которая может быть средним диаметром пузырьков.

. Толщина пленки пенного пузырька.

. Механическая прочность и вязкость пленок.

. Поверхностное натяжение жидкости.

Эффективность пылеподавления определяется смачивающей и экранирующей способностью пены. Смачивающая способность пены в основном зависит от коэффициента поверхностного натяжения жидкости, физико-химических свойств ПАВ и кратности пены. С уменьшением коэффициента поверхностного натяжения ускоряется образование адсорбционных слоев на границе раздела фаз жидкость - твердое тело (пыль), и следовательно увеличивается смаивающая способность пены, что снижает возможность повторного пылевыделения и повышает эффективность улавливания пыли. Кроме того, чем выше содержание жидкости в пене, тем выше ее смачивающая способность.

Экранирующая способность пены, то есть способность пены создавать своеобразный экран, который изолирует источник пылевыделения от окружающей воздушной среды и улавливает пыль, зависит от совокупности всех свойств, характеризующих пенную систему. С увеличением кратности и стойкости пены, толщины, прочности и вязкости пленок, снижением коэффициента поверхностного натяжения и уменьшения среднего диаметра пузырьков возрастает экранирующая способность пены.

Эффективность пенного способа пылеподавления во многом зависит от аппаратов, используемых для получения пены. Все существующие пеногенераторы по способу образования пены можно разделить на две большие группы: барботажные и сеточные. Принцип действия барботажных пеногенераторов основан на барботаже воздуха через слой раствора пенообразователя. В процессе барботирования создаются наилучшие условия для перемешивания газа с жидкостью, и коэффициент полезного действия (КПД) по используемому раствору у барботажных пеногенераторов достигает 99%. Однако у таких пеногенераторов низкая скорость выхода пены. Поэтому в настоящее время для борьбы с пылью в основном используются пеногенераторы, реализующие способ пенообразования на стеках.

Простейший пеногенератор (рис 13.1) состоит из корпуса 1, сетки 2 и форсунки 3. раствор пенообразователя из форсунки 3 подается на сетку 2 и увлекает за собой воздух. При соприкосновении раствора с ячейками сетки образуются пленки, раздуваемые воздушным потоком в пузырьки, которые, слипаясь, образуют пену. По способу подачи воздуха пеногенераторы бывают эжекционные и вентиляторные.

Недостатком сеточных пеногенераторов являются значительные потери раствора в процессе пенообразования. При распылении жидкости сетка орошается каплями разного размера. Мелкие капли, диаметр которых меньше размера ячеек сетки, проскакивает сквозь них и не участвуют в пенообразовании. Кроме того, если скорость формирования адсорбционных слоев не соответствует скорости воздуха в пеногенераторе, то часть жидкости воздушный поток уносит без образования пены. Из-за неравномерности орошения сетки пена получается неоднородной, часть раствора стекает по сетке и также расходуется непроизводительно.

Повысить эффективность процесса пенообразования можно за счет изменения конфигурации сеток и их количества. СНИЛ ВНИИПО предложено использовать конусные сетки и двойные сетки с различными размерами ячеек.

В дипломном проекте необходимо определить КПД пенобразующей сетки пеногенератора. Размеры ячеек сетки а=0,9 м, коэффициент свободного сечения f=0,7. Наибольшая производительность наблюдается при использовании 2% раствора пенообразователя ПО-12 при генерации пены со средним радиусом пузырьков R=0,8 мм.

. (9.1)

 или h=86,7%.

Данное выражение позволяет определить и оптимальное соотношение между радиусом пузырька R и размером ячеек а для любой пенобразующей сетки. Допустим, что в оптимальном режиме пенообразования в каждой ячейке образуется пузырек, т.е. h=1, тогда

, м. (9.2)

Для заданной пенообразующей сетки с f=0,7 оптимальный радиус пузырька R_опт=0,82а или в абсолютных величинах при а=0,9 мм R_опт=0,738 мм.

Таким образом, зная параметры пенообразующей сетки, можно определить оптимальный размер пузырьков, соответствующий эффективной работе сетки. Аналогично, исходя из требуемого размера пузырьков, можно установить в пеногенераторе пакет сеток с оптимальным размером ячеек.

9.2 Экологическая безопасность

Окружающая среда - это область распространения жизни на земле, включающая в себя верхнюю часть земной коры, воды рек, озер, водохранилищ, морей и океанов, и нижнюю часть атмосферы. Окружающая среда представляет собой равновесную систему, в которой процессы обмена веществ и энергии происходят главным образом за счет жизнедеятельности организмов. Однако поступающие в окружающую среду загрязнения естественных источников (вулканы, лесные пожары и др.) и загрязнения от промышленных объектов, автотранспортных средств и т.п., нарушают равновесие протекающих процессов. Окружающая среда под действием загрязнений постепенно разрушается, - отравляются воздух и водоемы, уничтожается фора и фауна. Проблема осложняется ростом народонаселения планеты и его концентрацией в городах [24].

Самыми распространенными вредными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: окись углерода СО, двуокись серы SO₂, окислы азота NO_x, углеводороды C_nH_m и пыль. В выбросах авто предприятий, кроме того, содержатся окислы металлов, пары ртути, аммиак и др.

В сточные воды сбрасываются механические примеси, нефтепродукты, эмульсии, фенолы и другие вещества. Сточные воды цехов загрязнены глиной, песком, частицами стержневой смеси, содержат металлическую и абразивную пыль, эмульсии, масла, химические вещества (кислоты, щелочи), также сточные воды содержат механические примеси, маслопродукты, кислоты и т.п. Кроме того, в состав сточных вод предприятий входят бытовые сточные воды (от раковин, душевых, санитарных узлов и т.п.) и атмосферные сточные воды, образующиеся в результате смывания дождевыми, снеговыми и поливочными водами загрязнений, имеющихся на территории предприятий, крышах и т.п.

Воздействие железнодорожного транспорта на окружающую среду сопровождается потреблением огромного количества природных ресурсов, а также загрязнением окружающей среды. С экологических позиций загрязнение природной среды обитания представляет комплекс помех в экологических системах. Если уровень помех представляет возможность организма к адаптации, то это приводит к его гибели или угнетению. Возникновение помех в экологических системах может быть связано с внесением различных отходов (ингредиентное загрязнение), непроизвольными потерями энергии (параметрическое загрязнение), необратимыми изменениями естественных экологических систем (экологическое загрязнение).

В таблицах (9.1 -9.3) даны нормативные уровни основных вредных веществ, поступающих в воздушную и водную среду.

Таблица 9.1. Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в воздухе производственных помещений и атмосферном воздухе населенных мест

Таблица 9.2. Допустимые уровни шума

Таблица 9.3. Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в воде водоемов хозяйственно-питьевого (I тип) и рыбохозяйственного (II тип) водопользования

Железнодорожный транспорт по объему грузовых перевозок занимает первое место среди других видов транспорта, а по объему перевозок пассажиров второе место после автомобильного транспорта.

Успешное функционирование и развитие железнодорожного транспорта зависит от состояния природных комплексов и наличия природных ресурсов, социально-экономической среды общества. При этом с каждым из элементов системы у железнодорожного транспорта имеются прямые и обратные связи, а также определенные ограничения по использованию природных комплексов, природных, трудовых и финансовых ресурсов.

Состояние окружающей среды при взаимодействии с объектами железнодорожного транспорта зависит от развития инфраструктуры по строительству железных дорог, производству подвижного состава, производственного оборудования и других устройств, интенсивность эксплуатации подвижного состава и других объектов на железных дорогах, результатов научных исследований и их внедрения на предприятиях и объектах отрасли.

Наличие разветвленной сети железных дорог и обслуживающих предприятий, обуславливает негативное воздействие наземного транспорта на окружающую среду. В настоящее время планета опутана густой сетью путей сообщения. Протяженность железных дорог 1.3 млн.км. Огромен парк локомотивов, автомобилей и других самодвижущихся единиц и стационарных энергетических установок, работающих на транспорте [24].

Характер воздействия транспорта на окружающую среду определяется составом техногенных факторов, интенсивностью их воздействия, экологической весомостью воздействия на элементы природы.

В сложную экологическую обстановку Республики Казахстан и стран СНГ «вклад» транспорта весьма велик.

В целом влияние транспорта на окружающую среду обусловлено следующими факторами:

1. Большое количество природных ресурсов, потребляемых при производстве транспортных средств, которое обусловлено не только объемом выпуска, но и их высокой производственной и эксплуатационной металлоемкостью. Сокращение расхода невозобновляемых природных ресурсов может быть обеспечено, за счет повышения коэффициента их использования при изготовлении транспортных средств, который в настоящее время колеблется от 10 до 20%, то есть более 80% добываемого сырья уходит в отходы;

2. Большой расход невозобновляемых природных ресурсов на эксплуатацию транспортных средств (топлива, масла, воды, воздуха);

3. Низкая топливная экономичность и большой объем потребления топливо-энергетических ресурсов. Удельный расход топлива на номинальном режиме тепловозными дизелями колеблется в пределах 204-245 г/(кВт*ч);

4. Загрязнение природной среды шумом, тепловыми, вибрационными излучениями, которые оказывают влияние на здоровье людей;

5. Происходит интенсивное загрязнение атмосферного воздуха, воды и почвы выбросами окиси углерода, окислов азота, сернистого ангидрида, сажи и другие;

6. Загрязнение окружающей среды обусловлено распыливанием перевозимых грузов;

7. Транспорт потребляет воду и загрязняет водные бассейны.

К факторам неблагоприятного воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду относят выбросы вредных веществ в атмосферный воздух, внешние шумы железнодорожных объектов, загрязнение почвы и водоемов [24].

Железнодорожный транспорт, по сравнению с другими видами транспорта, более экологичен за счет меньшего количества выбросов в атмосферу на единицу проделанной работы, кроме того, дизельный двигатель более экологичен по сравнению с карбюраторным.

Тем не менее ежегодно на тягу поездов и прочие производственные нужды на железнодорожном транспорте расходуется около 10 млрд.кВт*ч электроэнергии и более 33 млн.тонн условного топлива. Сжигание топлива осуществляется подвижным составом и стационарными тепловыми установками. При этом основную статью расхода составляют затраты на тягу поездов.

Основным источником загрязнения атмосферы являются дизели тепловозов. В их отработавших газах содержится окиси углерода до 10%, оксидов азота до 0.3%,несгоревших углеводородов до 3%, а также сажа, сернистый ангидрид, акролеин, формальдегид.

Содержание сернистого ангидрида зависит от количества серы в дизельном топливе, а содержание других примесей от конструкции двигателя, технического состояния, режима работы.

Высокое содержание вредных примесей в отработавших газах дизелей при режиме работы «холостой ход» обусловлено не только плохим смешиванием топлива с воздухом, но и сгоранием топлива при более низких температурах.

Разработка и внедрение новых технологических процессов на железнодорожном транспорте связаны с необходимостью повышения скорости движения поездов, увеличение пропускной способности на железных дорогах, улучшений условий труда работающих, повышение комфортных условий проезда пассажиров. При этом должны быть созданы также условия, при которых решение выше указанных задач не будет отрицательно влиять на природную среду.

Подвижной состав железнодорожного транспорта по сравнению с автомобильным, воздействует отрицательно на природную среду в значительно меньшей степени. Так, в недалеком прошлом существенным источником загрязнения атмосферы служили продукты не полного сгорания топок паровозов. Переход на электрическую и тепловозную тягу исключил этот источник загрязнения окружающей среды. В то же время существенное значение приобрел фактор загрязнения воздуха выпускными газами дизельных двигателей тепловозов, особенно в железнодорожных тоннелях.

Практически любая хозяйственная деятельность человека приводит к загрязнению окружающей природной среды. Существует множество различных технологий, которые могут свести эти загрязнения к минимуму. Однако многие из них, несмотря на очевидную перспективность, не используются по экономическим соображениям, поскольку строительство очистных сооружений требуют больших затрат. Эти затраты легко подсчитывать ввиду их конкретности, а прибыль от уменьшения загрязнения окружающей природной среды подсчитать трудно и не всегда возможно.

Борьба с загрязнениями требует дополнительных затрат, которые экспотенциально возрастают при линейном увеличений степени очистки. Во многих случаях небольшого сокращения уровня загрязнения можно достигнуть, проведя несколько относительно недорогих мероприятий. Но 100%-я степень очистки и не обязательна, поскольку организм способен выносить определенный уровень загрязнении без особого ущерба для здоровья.

Годовой выброс i-го вредного вещества от одного тепловоза при работе на холостом ходу (ХХ) определяется по формуле:

, кг (9.3)

гдеA - годовой расход топлива на содержание одного тепловоза в горячем состоянии (принимается по плановым и отчетным показателям), т;

K₁ - время работы тепловоза в сутки на территории станции (для магистральных тепловозов рекомендуется K₁=0,5 ч, для маневровых - K₁=22 ч), ч;

K₂ - количество дней эффективного использования одного тепловоза за год, лок.сут.;

K_нт - безразмерный коэффициент использования мощности тепловоза (по имеющимся на железных дорогах статистическим данным K_нт=0,3).

e¹_i - удельные выбросы вредных веществ на 1 кг расхода топлива при работе дизеля на холостом ходу

B_т - расход топлива дизелем при работе на ХХ, кг/ч.

Общий годовой выброс i-го вещества от всего парка тепловозов данной серии определяется по формуле:

, кг (9.4)

 гдеn - приписной парк тепловозов данной серии.

Годовой выброс i-го вещества от одного тепловоза при работе под нагрузкой определяется по формуле:

, кг (9.5)

гдеN_e - эффективная мощность дизеля, кВт;

e_i - удельные выбросы i-го вещества на режиме номинальной мощности.

Удельные выбросы i-го вещества на режиме номинальной мощности и холостого хода, эффективная мощность и часовой расход топлива на холостом ходу и др данные приведены в таблице 9.4.

Общий годовой выброс i-го вещества от всего парка тепловозов под нагрузкой определяется по формуле (9.5).

Суммарный выброс всех ингредиентов на каждом режиме работы определяется по формуле:

, кг (9.6)

Расчет производится по всем типам приписного парка тепловозов и в заключении определяется годовой выброс по каждому ингредиенту и суммарный выброс всех вредных веществ от депо в целом.

На станциях применяется маневровый тепловоз серии ТЭМ1.Согласно расчетов, борьба с загрязнениями требует дополнительных затрат, которые потенциально возрастают при увеличений степени очистки. Во многих случаях небольшого сокращения уровня загрязнения можно достигнуть, проведя несколько мероприятий. Но 100%-я степень очистки не обязательна, потому что человек способен вынести определенный уровень загрязнения без ущерба для здоровья.

Заключение

Дипломный проект разработан на тему «Организация работы сортировочной станции Караганда с рассмотрением экономической эффективности усиления мощности горочных устройств».

В процессе разработки дипломного проекта рассмотрены и выполнены следующие задачи:

·   проанализирована технико-эксплуатационная характеристика работы станции;

·   рассчитана технология и оптимальная мощность устройств элементов станции по заданным размерам работы;

·   определен наиболее выгодный вариант технологии работы станции и мощность устройств при действующих размерах движения поездов.

В результате разработана новая технология работы станции.

В разделе охраны труда рассмотрены вредные факторы, влияющие на здоровье человека, а также воздействие железнодорожного транспорта на окружающую среду сопровождающее потреблением огромного количества природных ресурсов, а также загрязнением окружающей среды. Произведен расчет выбросов от железнодорожного транспорта.

Литература

1. В.А. Кудрявцев, А.К. Угрюмов, А.П. Романов. Технология эксплуатационной работы на железных дорогах. Учебник для технических школ железнодорожного транспорта. - М.: Транспорт, 1994 г.

2. Кочнев Ф.П., Сотников И.Б. Управление эксплуатационной работой железных дорог. - М.: Транспорт, 1990 г.

3. Заглядимов Д.П., Петров А.П. Организация движения на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1985 г.

4.       Грунтов П.С. Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1994 г.

5. Сотников И.Б. Взаимодействие станций и участков железных дорог. - М.: Транспорт, 1976 г.

. Сотников И.Б. Эксплуатация железных дорог (в примерах и задачах). - М.: Транспорт, 1984 г.

. Каретников А.Д., Воробьев И.А. График движения поездов. - М.: Транспорт, 1979 г.

. Тихомиров И.Г. и др. Организация движения на железнодорожном транспорте. - Минск: Высшая школа, 1979г.

. Белов И.В., Галабурда В.Г. Экономика железнодорожного транспорта. - М.: Транспорт,1989 г.

. Корешков А.Н. Выбор оптимальных параметров технологии работы и технического оснащения сортировочных станций. - М.: Транспорт, 1997 г.

. Омаров А.Д., Целиков В.В. и др. Экологическая безопасность на транспорте. Алматы, 1999 г.

. Омаров А.Д. и др. Инженерные решения по безопасности труда на транспорте. Справочник: - Алматы, 2002.

13.     Антонеевич Э.Ф. Погрузочно-разгрузочные работы. Справочник. - М.: Транспорт. 1972.-288с.

14.     Атамкулов Е.Д., Жангаскин К.К. Железнодорожный транспорт Казахстана: реструктуризация и пути интеграции в мировую экономику / Под ред. Р.К. Сотовой - Алматы.: Экономика, 2003. - 741 с.

.         Гриневич Г.П. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж. - д. транспорта - М.: Транспорт, 1981. - 343 с.

.         Грузоведение, сохранность и крепление грузов. Под ред. А.А. Смехова М.: Транспорт. 1987. - 239 с.

.         Лощинин А.В., Охрана труда на железнодорожном транспорте: Справочная книга - М.: Транспорт, 1977. - 448 с.

.         Мачульский И.И., Киреев В.С. Подъемно-транспортные и погрузочно-разгрузочные машины на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов - М.: Транспорт, 1989. - 319 с.

.         Падня В.А. погрузочно-разгрузочные машины. Справочник - М.: Транспорт, 1981. - 448 с.

20. Смехов А.А., Управление грузовой и коммерческой работы на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт. 1990.

21.     Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ», Кушукпаев Х.К., Алмата, 1987

.         Организация грузовой и коммерческой работы на железнодорожном транспорте. А.Т. Дерибас и др. М.: Транспорт. 1980. - 328 с.

.         Пакетные перевозки грузов. Под ред. П.К. Лемещука., М.: Транспорт. 1972. - 288 с.

.         Сибаров А.В. Охрана труда на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж. - д. транспорта - М.: Транспорт, 1981. - 287 с.