Эксплуатация локомотивов и локомотивное хозяйство

Эксплуатация локомотивов и локомотивное хозяйство

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАСПОРТА

УЛАН-УДЭНСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА -

филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Иркутский государственный университет путей сообщения»

(УУИЖТ ИрГУПС)

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЛОКОМОТИВОВ И ЛОКОМОТИВНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Курсовая работа

По дисциплине «Управление технической эксплуатацией локомотивов»

Специальность: 190301.65 «Локомотивы»

Выполнил: Студент гр. Л0802

__________ К.А.Максимова

Преподаватель кафедры «ВПО»

_________ С.А Прейзнер

Улан - Удэ

г

Исходные данные

по выполнению курсовой работы «Управление технической эксплуатацией локомотивов»

Студент: Максимова К.А. Группа: Л-0802 Вариант: №29

ДАНО:

·        Тепловоз образец: ТЭП70

·        Назначение тепловоза: пассажирский

·        Номинальная мощность дизеля Ne=2940 кВт

·        Нагрузка от оси на рельс Р0=215 кН

·        Сила тяги длительного режима Fk= 167,5кН

·        Скорость длительного режима, Vp=50 км/ч

·        Конструкционная скорость, Vк=160 км/ч

·        Диаметр колеса, D=1,22 м

Дата выдачи задания: «06» Сентября 2012 г.

Срок сдачи курсовой работы: «24» Декабря 2012 г.

Задание выдал: С.А. Прейзнер ___________________

Задание получила: К.А. Максимова ___________________

Зав. кафедрой Ю. В. Фёдоров

ВЕДЕНИЕ

Локомотивное хозяйство обеспечивает выполнение планов и перевозок грузов и пассажиров исправными локомотивами, соответствующими по своему техническому состоянию Правилам технической эксплуатации железных дорог РФ.

Ремонтная база локомотивного хозяйства оснащена современным механизированным и автоматизированным станочным парком, инструментами, диагностирующими устройствами, автоматизированной системой управления.

Решающее значение для интенсификации, и повышения качества работы локомотивного хозяйства имеет внедрение прогрессивных форм эксплуатации локомотивов и организации труда локомотивных бригад. Для ремонтного производства большое значение имеет внедрение прогрессивных форм организации производства и экономико-математических методов управления.

В процессе выполнения курсового проекта студенты знакомятся с различными методами практических расчетов выбора локомотива для условий эксплуатации, месторасположения устройств локомотивного хозяйства в заданной зоне обращения локомотивов.

.        ВЫБОР ЛОКОМОТИВА ДЛЯ ЗАДАННЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

В курсовом проекте необходимо выбрать серию и количество секций локомотива (или только количество секций при заданной серии) для обслуживания поездов заданной зоне обращения. Приняв допущение, что на участке обращения тепловозов при скоростях движения, близким к расчетным Vр=24,4 км/ч, различие величины W΄0 - основного удельного сопротивления движения локомотиву в режиме тяги невелики, определяем величину основного сопротивления движению локомотива. Основное удельное сопротивление движению тепловозов определяется по формуле:

на звеньевом пути;

w΄0 = 1,9 + 0,01 * Vр + 0,0003 * V²р, Н/кН;

w΄0 = 1,9 + 0,01 * 24,4 + 0,0003 * 24,4² =2,322, Н/кН;

на бесстыковом пути;

w΄0 =l,9 + 0,008 * Vp + 0,00025 V²р, Н/кН;

w΄0 =l,9 + 0,008 * 24,4 + 0,00025 24,4²=2,244, Н/кН;

Основное удельное сопротивление движению состава рассчитывается с учётом заданного процентного соотношения типов вагонов:

,

 =1,3716, Н/кН;

Где:   α, β, γ - процентное содержание 4, 6, и 8-осных вагонов в составе. Принимаем процентное содержание α=30%, β=65%, γ=5%, соответственно;

, - основное удельное сопротивление 4, 6, и 8-осных вагонов в составе, Н/кН.

Величины , определяются по формулам:

на звеньевом пути:

=, Н/кН;

= 1,022, Н/кН;

=, Н/кН;

==1,53 Н/кН;

= , Н/кН;

==1,022, Н/кН;

на бесстыковом пути:

=, Н/кН;

= = 0,935 Н/кН;

=, Н/кН;

= = 1,402 Н/кН;

=, Н/кН;

= =1,41 Н/кН;

где V - скорость движения поезда км/ч (принимается равной Vр);

, ,  - осевая нагрузка вагонов т/ось.

Рассчитываем осевую нагрузку на ось вагонов для тепловоза ТЭП-70.

,

,

,

где at - доля массы данного вида вагонов в поезде.

Далее определяем параметр m, устанавливающий соотношение веса состава и локомотива:

=Q/m,

=28861,02/35=824,6,

где Q - вес состава кН,

m - параметр, определяемый из рисунка 1.1.

Вес состава:

= Мп·9,81, кН,

= 2942·9,81=28861,02, кН,

где Мп - масса поезда, т.

Требуемую силу тяги Fктр, обеспечивающую равномерное движение поезда на заданном расчетном подъеме ip со скоростью VР, определяем:

, Н.

, Н.

Касательная мощность тепловозов:

, кВт.

, кВт.

Эффективная мощность Ne тепловоза:

, кВт.

=3744,6 кВт.

где η - коэффициент использования мощности дизеля тепловоза, =0,7+0,8.

По значениям FK и Ne в соответствии с параметрами тепловозов, приведенными в табл. 1.1, определяем серию или необходимое количество секций тепловозов для вождения грузовых поездов на участке обращения локомотивов.

Рис. 1.1. Зависимость параметра m от величины расчётного подъёма iр, где: m1 - для 4-х осных вагонов, ш2 - для 8-ми осных вагонов.

Количество секций локомотива определяем по формулам:

по касательной силе тяги:

,

,

по эффективной мощности локомотива:

.

.

По паспортным значениям величин Fкp и Р производим проверочный расчет веса состава при условии движения с равномерной скоростью на расчётном подъеме:

, кН,

 = 37276,12246кН,

Допускается по согласованию с руководителем курсового проектирования корректировка массы составов с учётом:

·        унификации весовой нормы;

·        длины приемоотправочных путей станции А;

·        обязательного выполнения заданного грузооборота на участке при заданной способности участка обращения локомотивов.

Таблица 1.1 - Параметры магистральных тепловозов

Продолжение таблицы 1.1

Таблица 1.2 - Параметры маневровых локомотивов

. ВЫБОР МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЯ УСТРОЙСТВ ЛОКОМОТИВНОГО ХОЗЯЙСТВА В ЗОНЕ ОБРАЩЕНИЯ ЛОКОМОТИВОВ

.1 Способы обслуживания поездов локомотивами

Передвижение (поездов) составов локомотивами по железным дорогам, в зависимости от местных условий (размещения основных и оборотных депо, транзитности грузопотока, типа графика движения и т. д.) осуществляется плечевым, кольцевым, петлевым способами или работой в зоне обращения локомотивов.

Выбор места размещения пунктов экипировки, пунктов обслуживания локомотивов и способы обслуживания поездов локомотивами.

Экипировкой называется снабжение локомотивов необходимыми средствами и материалами для работы, кроме того, к времени экипировки приурочены некоторые дополнительные операции по подготовке локомотива к рейсу. В курсовом проекте пункты экипировки снабжают тепловозы песком, водой, топливом, смазкой и проводят косметические операции.

Пункт технического обслуживания локомотивов (ПТО) - это комплекс сооружений и устройств, предназначенных для технического обслуживания локомотивов в объёме ТО-2. В практике железных дорог ПТ совмещают с пунктами экипировки. Для моего курсового проекта ПТО обслуживают тепловозы.

Существуют следующие способы обслуживания поездов локомотивами:

а) плечевой;

б) кольцевой;

в) петлевой.

Рисунок.1.. Петлевой тип обслуживания поездов локомотивами.( А - основное депо; В,С - оборотное депо

Разновидностью кольцевого способа обслуживания поездов локомотивами является петлевой способ. (Рис.1.). При этом способе локомотив, выходя из основного депо А, обслуживает поезд на участке А-С и со встречным поездом следует в пункт оборота В (без захода в основное депо). При обратном следовании (из пункта В) локомотив отцепляется от поезда в пункте А и заходит в основное депо для экипировки и ТО-2.

Петлевой способ целесообразен при необходимости переформирования поездов, нерациональном расположении парков отправления на сортировочной станции основного депо.

.2 Месторасположение устройств и сооружений тепловозного хозяйства в зоне обращения

В качестве основного способа обслуживания поездов тепловозами принимается зонная езда.

Для правильного и рационального размещения пунктов экипировки совмещённых и не совмещенных с техническим обслуживанием ТО-2 (ПТОЛ), определяем максимальный пробег тепловоза по запасам песка, топлива и пробегу по наработке LТО-2 до технического обслуживания ТО-2 (прил. 2).

Максимальный пробег тепловоза между пунктами снабжения по запасу песка определяем по формуле:

LПЕСКА=, км,

LПЕСКА= =509,8км,

где 0,9 - коэффициент, учитывающий 10 % запас песка;

VПEC - объем песочниц (заданной) серии локомотива, эксплуатируемого на участке обращения, м3 (прил. 8.9);

еп - максимальная норма расхода песка на 1млн.ткм перевозочной работы (прил. 3);

Мп - масса состава, т.

Максимальный пробег тепловоза между пунктами снабжения топливом определяется по формуле:

, км,

, км,

где 0,9 - коэффициент, учитывающий 10% запас дизельного топлива;

ЕТОП - ёмкость топливного бака, кг (см. прил. 8.9);

э - топливный эквивалент (1,45);

еТ- удельный расход условного топлива на единицу перевозочной работы (104 ткм брутто), кг (прил. 4).

Длина участка обращения тепловоза по условию наработки до технического обслуживания ТО-2 определяется по формуле:

ТО-2=Vуч·(ТТО-2-Т), км,

ТО-2=60·(24-8)=960, км,

где TТО-2 - продолжительность работы между техническими обслуживаниями ТО-2;

ТО-2 -поводится один раз в сутки (через каждые 24 часа).

Т - продолжительность технологических операций при заходе в пункты оборота.

Продолжительность технологических операций Т предварительно выбирается 6 - 8 часов.

Протяженности участков работы локомотивных бригад определяют из условия выполнения нормы непрерывной работы по формулам:

при работе бригад с отдыхом в пункте смены:

бр=·(Тпр-tпр-tсд), км,

бр=60·(8-2)=360, км,

без отдыха в пункте оборота:

Lбр=0,5· 60·(8-3)=150км,

где Тпр - норма продолжительности непрерывной работы локомотивной бригады;

Тпр - принимается 8 часов.

(tпр+tсд) - суммарное время работы бригады на станции основного депо и в пункте смены. В первом приближение принимается 1,5÷2 часа при; работе бригады с отдыхом в пункте оборота и 2,5÷3 часа без отдыха.

На основании выполненных расчётов выбирается месторасположение оборотных депо, пунктов смены локомотивных бригад, пунктов экипировки и ТО-2 локомотивов.

После этого решается вопрос о выборе способа обслуживания поездов локомотивами. В курсовом проекте целесообразно выбирать зонную езду.

Способ обслуживания локомотивов бригадами - принимать сменный способ с отдыхом в пункте оборота бригад.

. РАСЧЁТ ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО ПАРКА ЛОКОМОТИВОВ ЗАДАННОГО ДЕПО

3.1 Накладной участок

На накладном участке расчёт эксплуатируемого парка локомотивов производим по среднесуточной производительности локомотива.

Ø  Среднесуточный пробег локомотива на накладном участке.

, км,

 = 510 км,

где:  - удельные затраты времени для передвижения локомотивов на 1 км, ч/км;

- удельные затраты времени на простои локомотива на 1 км выполненного пробега, ч/км.

=1/Vуч, ч/км.

==1/60=0,017 ч/км.

По среднесетевым данным =0,01÷0,03 ч/км.

Ø  Среднесуточная производительность локомотива на накладном участке:

, ткм,

=131489,7, ткм,

где - масса состава на накладном участке, т,

β - коэффициент вспомогательного пробега локомотива.

Ø  Эксплуатируемый парк локомотивов:

, лок.

 лок.

=2*n*365*(),

=2*24*365*(285+230) =9022800,

3.2 Широтный ход

Предварительно установлено расположение основного и оборотных депо, пунктов экипировки и ТО-2 , пунктов смены локомотивных бригад. Рассмотрим расчёт для следующей схемы Рис 3.1:

Рис 3.1.

А - основное депо, В - оборотное депо, CI; С2 - пункты смены локомотивных бригад. В основном депо выполняются: ТО-2, экипировка и смена локомотивных бригад. В оборотном депо выполняются: экипировка и смена локомотивных бригад. В рассматриваемом варианте локомотивы работают на широтном ходу с транзитными поездами между станциями А и В.

Определение числа пар поездов в сутки на широтном ходу.

,

Г==0,023 млн.т

где Qн - средняя масса поезда нетто, т, равная 0,7 Qбр; γ - коэффициент внутригодичной неравномерности перевозок (1,10 - 1,15) (большая величина принимается при преобладании грузов, имеющих сезонный характер).

где Г - грузопоток в гружёном направлении, т/год,

a1=1,1÷1,2 - коэффициент, учитывающий неравномерность движения грузовых поездов,

а2=1,2÷1,3 - коэффициент, учитывающий рост перевозок на перспективу,

γн = 0,55÷0,65 - коэффициент перевода массы состава брутто в нетто,

Эксплуатируемый парк локомотивов на широтном ходу определяем по суточной затрате локомотиво-часов.

,

=1515

где - суточные затраты локомотиво-часов на широтном ходу.

Расчёт суточных затрат локомотиво-часов производим по элементам, составляющим формулу для

Ø  Суточные затраты локомотиво-часов в движении на широтном ходу:

,

31.5

где LAC2 - расстояние от станции А до станции С2;

LC2B - расстояние от станции С2 до станции В;

 и участковые скорости, соответственно на главном и широтном ходу.

Ø  Суточные затраты локомотиво-часов нахождения на станции А.

где:

 - число пар поездов широтного хода,

а - среднее время нахождения оного локомотива на станции А.

а=атех+аож,

а=12+28=40,

где атех - среднее время выполнения технологических операций на станции А.

атех - определяется сложением элементов затрат времени на выполнение технологических операций по передвижению локомотива в депо и обратно, приёмке, сдаче, технического обслуживания ТО-2 локомотива, которые предполагается выполнять на станции А. Нормы затрат времени на выполнение этих технологических операций приведены в (прил.1).

аож - ожидания готовности состава на станции А.

аож=

аож=

где  - количество грузовых поездов, отправляющихся за сутки со станции А,

Nn - количество пассажирских поездов, отправляющихся за сутки со станции А,- интервал между поездами в пакете, зависит от ходовой скорости грузового поезда и длинами блок-участков при автоблокировке. В курсовом проекте можно принимать I=7÷12 мин.

Ø  Суточные затраты локомотиво-часов нахождения локомотива на станции В.

,

где в - среднее время нахождения локомотива на станции В, определяем аналогично станции А.

в=втех+вож,

в=8+17=23,

втех и вож определяем аналогично величине атех и аож.

Ø  Суточные затраты локомотиво-часов нахождения локомотива на станциях - пунктах смены локомотивных бригад С1 и С2.

,

,

где cl - среднее время нахождения на станции С1.

c1=2·с,

с - норматив времени простоя локомотива на станции С1 в одном направлении. На станциях С1 и С2 производится смена локомотивной бригады и обработка состава работниками вагонной службы. В курсовом проекте можно принимать с = 20÷35 минут.

,

Ø  Эксплуатируемый парк локомотивов на широтном ходу будет равен:

, лок.

, лок.

.3 Эксплуатируемый парк локомотивов на главном ходу

Предварительно, также как и для широтного хода установлено расположение основного и оборотных депо, пунктов экипировки и ТО-2, пунктов смены локомотивных бригад. Рассмотрим расчёт для следующей схемы Рис 3.2. В рассматриваемом варианте локомотивы работают на главном ходу с транзитными поездами между станциями А и Б.

Рис 3.2.

А - основное депо, Б - оборотное депо, C1; С2 - пункты смены локомотивных бригад.

В основном депо выполняются: ТО-2, экипировка и смена локомотивных бригад. В оборотном депо выполняются: экипировка и смена локомотивных бригад.

Расчёт эксплуатируемого парка локомотивов производим по коэффициенту потребности локомотивов на пару поездов.

Коэффициент потребности локомотивов равен:

где полный оборот локомотива на участке АБ.

Полный оборот локомотива - это количество локомотиво-часов, необходимое для обслуживания одной пары поездов на участке обращения локомотивов.

Ø  Полный оборот локомотива на главном ходу, на участке АБ:

+а+б+с1+с2,

+0,7+0,73+0,66=10,55

где длина участка главного хода;

участковая скорость на главном ходу;

а - среднее время нахождения локомотива на станции А, час;

б - среднее время нахождения локомотива на станции Б, час;

cl и с2, час, - среднее время нахождения локомотива на станциях С1 и С2.

Среднее время нахождения локомотива a, cl, с2 рассчитано в пункте 3.2.

Среднее время б нахождения локомотива на станции Б определяем по аналогии с пунктом 3 .2.

Ø  Эксплуатируемый парк локомотивов на главном ходу:

, лок,

где Nгх - число пар поездов на главном ходу.

3.4 Эксплуатируемый парк маневровых локомотивов

Определяем по формуле:

,

,

где  - нормированный процент пробега маневровых локомотивов от пробега поездных локомотивов;

=5÷25%;

 - условный среднесуточный пробег маневрового локомотива.

Он определяется из расчёта, что маневровый локомотив работает 23,5 часа с условным пробегом 5 км/час и горячим простоем 0,5 часа с условным пробегом 1 км/час.

Тогда =23,5•5 + 0,5•1=118 км.

 - линейный годовой пробег грузовых локомотивов.

 =365·(2·Lгх·Nгх+2· Lшх·Nшх+Мэну·Sлну).

 =365·(2·285*1,527 +2·285*1,527*18,8*510).=4134720

3.5 Эксплуатируемый парк пассажирских локомотивов

Эксплуатируемый парк пассажирских локомотивов рассчитываем с использованием ведомости оборота. Порядок заполнения ведомости оборота локомотивов описан в книге Айзинбуд С.Я., Кельперис П.И. Эксплуатация локомотивов М. Транспорт 1990 г.

Ведомость оборота локомотивов заполняем по расписанию движения пассажирских поездов, учитывая выполнение ТО-2, экипировки локомотивов и смену локомотивных бригад в пунктах оборота.

Пример ведомости оборота локомотивов на участке А-Б представлен в приложении 7. Суммируя столбцы ведомости оборота локомотивов: простой локомотивов на станции А, время хода от станции А до станции Б, простой локомотива на станции Б, время хода от станции Б до станции А, получим величину - суточные затраты локомотиво-часов пассажирских локомотивов на участке А-Б, то есть:

поезд локомотив пассажирский маневровый

= 46+96+76+76,5=298 лок-час.

Эксплуатируемый парк пассажирских локомотивов равен.

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЩТАТА ЛОКОМОТИВНЫХ БРИГАД

4.1 Штат локомотивных бригад для грузовых и маневровых локомотивов

Штат локомотивных бригад определяется для основного депо.

Явочный штат локомотивных бригад для грузовых тепловозов рассчитывается аналитическим способом по формуле:

где 30,4 - среднегодовое количество суток в месяце;

T6pi - время работы локомотивных бригад за поездку на участке, ч;

- месячная норма времени локомотивных бригад;i - количество пар поездов на i-м участке;

m - количество участков работы локомотивных бригад, примыкающих к основному депо.

Явочный штат локомотивных бригад для маневрового и хозяйственного движения определяется по формуле:

=14

где ,  - эксплуатируемый парк маневровых и хозяйственных тепловозов;

- количество часов в сутки.

Списочный штат локомотивных бригад равен:

Бс=1,15-14=16

4.2 Штат локомотивных бригад для пассажирских локомотивов

В курсовом проекте явочный контингент локомотивных бригад пассажирского движения необходимо рассчитать по графику движения пассажирских поездов. Для этого составляется ведомость оборота локомотивных бригад.

Пример ведомости оборота локомотивных бригад пассажирского движения представлен в приложении 5. Отдых бригады в пункте смены локомотивных бригад (станция С) должен удовлетворять неравенству:

,5·

,5·

где  - время работы бригады при движении на участке оборота.

В результате увязки работы в пункте смены бригад заполняется графа 13, где указывается, с каким поездом отправляется бригада со ст. С.   Затем увязка производится по станции основного депо А.,

Отдых на станции постоянного места жительства должен удовлетворять неравенству:

где  - время работы бригады при движении от С до А.

Продолжительность отдыха в основном депо может быть сокращено на 25% от нормативной величины, но должна быть не менее 12 часов.

В результате увязки работы по станции основного депо заполняется графа 5, где стрелками указывается, с какими поездами отправляется бригада со ст. А после отдыха по месту жительства.

Затем составляется типовой график оборота локомотивных бригад. При составлении типового графика учитывается предоставление локомотивным бригадам выходных дней один раз в неделю. Потребный явочный штат локомотивных бригад будет равен количеству горизонтальных строк типового графика. В рассмотренном примере =22 бригады Пример типового графика оборота локомотивных бригад и месячный план работы пассажирских локомотивных бригад представлены в приложениях 6,10.

Вывод

В процессе выполнения курсового проекта знакомилась с различными методами практических расчетов выбора локомотива для условий эксплуатации, месторасположения устройств локомотивного хозяйства в заданной зоне обращения локомотивов.

Ремонтная база локомотивного хозяйства оснащена современным механизированным и автоматизированным станочным парком, инструментами, диагностирующими устройствами, автоматизированной системой управления.

Решающее значение для интенсификации, и повышения качества работы локомотивного хозяйства имеет внедрение прогрессивных форм эксплуатации локомотивов и организации труда локомотивных бригад. Для ремонтного производства большое значение имеет внедрение прогрессивных форм организации производства и экономико-математических методов управления.

В современных условиях появилось масса возможностей по долгосрочному планированию перевозок. Не последнюю роль здесь играют средства вычислительной техники, а также современные подходы к транспортному потоку - маркетинг и логистика. На новый уровень поднимается система качества транспортной продукции.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.      Локомотивное хозяйство: Учебник для вузов ж.д. трансп / С.Я. Айзинбуд, В.А. Гутковский, П.И. Кельперис и др.; Под ред. С.Я. Айзинбуда. - М: Транспорт, 1986. - 263 с.

.        Айзинбуд С.Я., Кельперис П.И. Эксплуатация локомотивов- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1990. - 261с.

.        Скоркин В.Б., Песков В.Е., Самотканов А.В. Эксплуатация тепловозов и тепловозное хозяйство - М.: МИИТ, 1989, 81 с.

4.      Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок на железнодорожном транспорте: учебник для вузов/ Под ред. П.С. Грунтова. М.: Транспорт, 2002. - 543 с.

Приложение 1

Среднесетевые нормы затрат времени на элементы технологических операций в пунктах оборота локомотивов и пунктах смены локомотивных бригад.

Приложение 2

Техническое обслуживание ТО-2 Тепловозов

. Периодичность технического обслуживания ТО-2

. Продолжительность технического обслуживания ТО-2

Примечание: При большей секционности продолжительность технического обслуживания ТО-2 увеличивается на 0,5 часа на каждую секцию.

Приложение 3

Норма расхода песка М3 /106 т-км брутто.

Приложение 4

Удельный расход условного топлива кг/104 т-км брутто.

Приложение 5

Ведомость оборота локомотивных бригад на участке А-С.

Приложение 6

Типовой график оборота локомотивных бригад, обслуживающих пассажирские поезда на участке А-С.

Приложение 7

Приложение 8 и 9

Запас экипировочных материалов магистральных и маневровых тепловозов

Приложение 10

Месячный план работы локомотивных бригад пассажирского движения на участке А-С на ноябрь месяц