Технико-экономические изыскания и выбор основных технических параметров проектируемой железнодорожной линии

 

Если проектируемая  ж/д линия не скоростная, то ее категория  устанавливается по расчетной годовой  приведенной грузонапряженности, т.е. нетто в грузовом направлении  на 10 год эксплуатации.

Для этого  необходимо рассчитать приведенную грузонапряженность:

, (13)

- грузооборот  грузового направления, млн. ткм

- эксплуатационная длинна, км

- пассажирооборот  грузового направления, млн. пасс. км

, (14)

k – коэффициент приведения пассажирооборота к грузообороту, он учитывается соотношением трудоемкости и с/с пассажирских и грузовых перевозок$ k = 2,5

П – число пассажиров отправленных из ст. А и ст. Б за год

l – расстояние перевозки пассажиров

, (15)

- коэффициент  подвижности населения

=40

 

 

 

 

5.3. Расчет весовых характеристик  подвижного состава

Таблица 15.Распеределие грузов по вагонам

Наименование грузов	Количество, Тыс.т	Типы вагонов и их процентное соотношение	Коэффициент использования грузоподъемности
Каменный уголь, руда	5931,68	4-осные(80%)полувагоны	1
		8-осные(20%)полувагоны
Нефтепродукты	3806,6	4-осные(70%)цистерны	0,9
		8-осные(30%) цистерны
Грузы кап. строительства
а) 50%	1000	4-осные(100%)крыт.вагоны	0,9
б) 50%	1000	4-осные(100%)платформы	1
Пром. товары и прочие грузы	3858,09	4-осные(80%) крыт.вагоны	0,65
Всего	15596,37

Таблица 16

Характеристика  вагонов

Тип вагона	Грузоподъемность, т		Тара, т		Длина, м
	4-осн	8-осн	4-осн	8-осн	4-осн	8-осн
Полувагоны	63	125	21,9	43,7	14	20
Крытые	62	-	22,2	-	15	-
Платформы	63	-	20,8	-	14	-
Цистерны	60	120	24	51	12	21

 

Перевозимые грузы необходимо распределить по категориям вагонов (4-х и 8-осные).

, (16)

– вес  брутто j-категории вагонов

γ – доля j-категории вагонов

n – количество категорий вагонов

, (17)

 – коэффициент использования грузоподъемности j-категории вагонов.

– вес  порожнего вагона j-категории вагонов.

Каменный уголь:

• q _бр4 = 21,9+63·1 = 84,9
• q _бр8 = 43,7+125·1 = 168,7

 

Нефтепродукты:

• q _бр4 = 24+60·0,9 = 78
• q _бр8 = 51+120·0,9 = 159

 

Грузы капитального строительства

А) 50%

Б) 50%

• q _{бр4 кр} = 22,2+62·0,9 = 78
• q _{бр4 пл} = 20,8+63·1 = 83,8

 

Промтовары:

q _бр4 = 22,2+62·0,65 = 62,5

 

Минеральные:

• q _бр4 = 24+60·1 = 84
• q _бр8 = 51+120·1 = 171

 

Сельхозгрузы:

• q _бр4 = 22,2+62·0,7 = 65,6

 

Таблица 17

Вес брутто в вагонах

Наименование груза	Всего грузов нетто	в т.ч. в вагонах, тыс.т		сред. вес ваг. нетто, т		кол-во ваг., тыс. шт		вес ваг. брутто, т		общий вес вагонов брутто, тыс. т
		4-осных	8-осных	4-осных	8-осных	4-осных	8-осных	4-осных	8-осных	4-осных	8-осных	всего
Каменный уголь, руда	5931,68	3974,23	1957,45	63	125	63,1	15,66	84,9	168,7	5355,49	2641,84	7997,33
Нефтепродукты	3806,6	2017,5	1789,1	54	108	37,36	16,57	78	159	2914,08	2634,63	5548,71
Грузы кап. строительства: 50% кр. 50% пл.	2000 1000 1000	1000 1000	- -	55,8 63	- -	17,92 15,87	- -	78,0 83,8	- -	1397,76 1329,91	- -	1397,76 1329,91
Промтовары и прочие	3858,09	3858,09	-	40,3	-	95,73	-	62,5	-	5983,13	-	5983,13
Итого	15596,37	11849,82	3746,55	276,1	233	229,96	32,23	387,2	327,7	16980,37	5276,47	22256,84

 

Таблица 18

Основные  весовые характеристики подвижного состава

Наименование показателей	Измеритель	Величина показателя
Вес вагонов брутто
4-осного, q4	т	73,84
8-осного, q8	т	163,71
Доля грузов по весу, перевозимых  в 4-осных вагонах, β4		0,76
Доля грузов по весу, перевозимых  в 4-осных вагонах, β8		0,24
Процент 4-осных вагонов по количеству γ4	%	88,00
Процент 4-осных вагонов по количеству γ8	%	12,00
Отношение веса вагона нетто к весу вагона брутто, η	-	0,70

6. Определение категорий  и основных технических параметров  линии

6.1. Расчет массы состава  грузового поезда

, (18)

F_кр – расчетная сила тяги локомотива

i_p – руководящий уклон, i_p=10‰.

Р – расчетная масса локомотива.

основное удельное сопротивление  движения локомотива в режиме тяги.

=а+bV+cV²   , (19)

a, b, c – эмпирические коэффициенты, зависящие от режима движения локомотивов;

V – расчетная скорость движения

- основное средневзвешенное сопротивление движению вагонного состава.

, (20)

βi – доля i-ой категории по весу.

- основное удельное  сопротивление движения груженых  вагонов.

, (21)

- осевая нагрузка i-ой категории вагона.

  , (22)

- масса вагона брутто  - количество осей вагона

Принимаем грузовой локомотив серии ТЭМ2.

= 1,9 + 0,01 · 11 + 0,0003 · 11² = 2,0463

= 73,84 / 4 = 18,46

= 163,71 / 8 = 20,46

  ₌

  = 

_{= 0,938*0,76+1,026*0,24=0,959}

Qр = (21000 – 120 * (2,0463 + 10)) / (0,959 + 10) = 1784,33 т

6.2. Определение длины  поезда

, (23)

, (24)

- количество i-го типа вагонов

 – средняя длина i-го типа вагонов

, (25)

n₄ = 0,76*1784,33/73,84 = 18,37 тыс. шт.

n₈ = 0,24*1784,33/163,71 = 2,62 тыс. шт.

Таблица 19

Расчет  средней длины 4- и 8-осных вагонов

Наименование груза	Количество вагонов, тыс. шт.		Длина вагонов		Общая длина вагонов
	4-осн	8-осн	4-осн	8-осн	4-осн	8-осн
Каменный уголь, руда	15,97	2,54	14	20	223,58	50,80
Нефтепродукты	17,39	2,69	12	21	208,68	56,49
Грузы кап. строительства: 50% кр. 50% пл.	17,39 16,18	- -	15 14	- -	260,85 226,52	- -
Промтовары и прочие	21,70	-	15	-	325,50	-
Итого	88,63	5,23	70	41	1245,13	107,29
Средняя длина 4-осных вагонов						14,05
Средняя длина 8-осных вагонов						20,51

 

Lc = 18,37*14,05+2,62*20,51=311,81 м

Lп = 311,81 + 17 + 10 = 338,81 м < 850 м тогда Lпп = 850м

 

 

 

6.3 Проверка массы поезда  по условию трогания с места

Необходимо  убедиться, что состав может быть сдвинут с места после стоянки на раздельном пункте с учетом дополнительного сопротивления движению при трогании с места и от уклона, если раздельный пункт расположен на подъеме в сторону трогания.

Q≤Q_тр

Наибольшая  масса состава по условию трогания поезда с места определяется по формуле:

_{, (26)}

 _{–  сила тяги локомотива  при трогании с  места}

 _{–  руководящий уклон}

 _{–  удельное сопротивление  поезда при трогании  с места.}

, (27)

 – средняя нагрузка  на ось, кгс

, (28)

_{= 0,76*18,46 + 0,24*20,46 = 18,94}

_{= 28 / (}18,94 + 7) = 1,0794

Q_тр = 21000 / (1,0794 +10) = 1775,41 т

Из полученных данных видно, что условие Q ≤ Q_тр не соблюдается, так как 1784,33 т > 1775,41 т.

 

Вывод: В ходе проведенных исследований и расчетов установлена категория проектируемой железной дороги – II (железнодорожные магистральные линии);  длина приемо-отправочных путей – 850 м при длине поезда 338,81м; расчетная масса поезда – 1784,33; руководящий уклон – 10; тип локомотива – ТЭМ2.