1 Об'ємні показники роботи рухомого складу

Визначення пробігу вантажних і порожніх вагонів і вантажообігу.

Насамперед визначається густота руху вантажних і порожніх вагонів по ділянках. Для цього необхідно розробити дві схеми вагонопотоків окремо вантажних і порожніх вагонів. При розробці схеми вантажних вагонопотоків треба дані з прийому і прибуття кам'яного вугілля (табл. А.4) і з розрахункового статичного навантаження перевести з тонн у вагони.

Величина статичного навантаження розраховується в залежності від кількості вагонів різноманітних типів, які використовуються для перевезення, за формулою:

, (1.1)

т/ваг.

де а₁, а₂, а₃, - відсоток вагонів різноманітних типів;

Р₁, Р₂, Р₃, - відповідні технічні норми завантаження вагонів, т.

В розрахунках прийняти, що навантаження 4-вісних напіввагонів дорівнює 63 т/ваг, 4-вісних платформ - 34 т/ваг, 8-вісних нагаввагонів-124 т/ваг.

Після цього складається схема вантажних вагонопотоків (рис. 1.2).

В поданій схемі прямокутниками позначені станції, а лініями — ділянки між ними. У прямокутниках в чисельнику показано відправлення, а у знаменнику - прибуття вантажу в тисячах вагонів (те ж показано і на ділянках).

За завданням напрямок А-Б-В (туди) - вантажний, В-Б-А (назад) - порожній. Напрямок руху нафти і вугілля має бути тільки "туди", а суховантажів - в обидва напрямки (туди і назад). На стикових станціях А і В подаються дані про прийом вагонів за родом вантажів і разом.

На основі схеми навантажених вагонопотоків за формулою (1.2) визначається робота за рік

U = ∑ n_пр + ∑ n _нав або U = ∑ n_зд + ∑ n_вив , (1.2)

де ∑ n_пр - прийом навантажених вагонів по стикових станціях (А і В);

∑ n _нав - навантаження по всіх станціях та ділянках,

∑ n_зд - здача навантажених вагонів по стикових станціях;

∑ n_вив - вивантаження по всіх станціях та ділянках

∑ n_пр= + = тис. ваг.

∑ n _нав= + + + + + + + + + = тис. ваг.

∑ n_зд= + = тис. ваг.

∑n_вив= тис. ваг.

U= = тис. ваг.

Тут же, за схемою визначається густота руху навантажених вагонів як середньоарифметична величина між кількістю вагонів, які вирушили зі станції, і кількістю вагонів, які прибули на сусідню станцію.

Густота навантажених вагонопотоків визначається по ділянках і

напрямках.

Величина пробігів навантажених вагонів визначається множенням густоти навантаженого вагонопотоку на довжину ділянки і заноситься у таблицю 1.1.

Таблиця 1.1 – Пробіги навантажених вагонів

Ділянка	Довжина ділянки, км	Густота вагонопотоків, тис. вагонів			Пробіги вагонів, тис. ваг. км
		туди	назад	обидва напрямки	туди	назад	обидва напрямки
1	2	3	4	5	6	7	8
А-Б
Б-В
Разом

Прийом

Здача

6 30св В 927св+ кв+17н=

630св+10св-50св=590св 987св+ кв+37н=

587св 977св+ кв+44н=

Б

585св 980св+ кв+52н=

569св 988св+ кв+57н=

А

548св 1020св+60н+ кв =

Здача Прийом

Рисунок 1.2 – Схема навантажених вагонопотоків, тис. ваг.

Пробіги порожніх вагонів складаються з пробігів місцевих вагонів та пробігів вагонів, які прямують по регулювальним завданням. За завданням порожні вагони рухаються тільки в напрямку В-Б-А.

Із рівності вагонопотоків за напрямками випливає, що якщо по станції В здається тис. навантажених вагонів (рис. 1.2), а приймається тільки 630 тис. навантажених вагонів, то у порожньому стані на станцію В приймається - 630 = тис. вагонів. На станціях і дільницях відділення цей вагонопотік буде змінюватися у зв'язку з навантаженням і вивантаженням вагонів. При навантаженні він буде зменшуватися на величину навантаження, при вивантаженні, відповідно, збільшуватися (рис. 1.3). За умовою даної роботи вагони усіх типів, крім цистерн, які звільняються від вантажу на станціях і дільницях, зразу використовуються під навантаження, якщо є потреба у порожніх вагонах Усі цистерни, які звільняються від вантажу, вивозяться у порожньому стані. Виходячи з цього, розробляється схема порожніх вагонопотоків (рис. 1.3).

Прийом порожняка

- 630 =

-10-15+50+ +75+20=+ В

......

-9-20+12+7+10=0

......

-14-21+16+ +24+8=+ Б

.......

-14-7+30+5+15=+29

-5-7+26+ +39+3=+ А

.......

Здача порожняка

Рисунок 1.3 - Схема порожніх вагонопотоків

Згідно зі схемою порожніх вагонопотоків необхідно визначити густоту порожніх вагонопотоків і розрахувати пробіги порожніх вагонів. Результати розрахунків занести в таблицю 1.2.

Таблиця 1.2 – Пробіги порожніх вагонів

Ділянка	Довжина ділянки, км	Густота порожніх вагонопотоків, тис. ваг	Пробіги порожніх вагонів, тис. ваг-км
1	2	3	4
В-Б
Б-А
Усього

Використовуючи дані таблиці 1.1 і 1.2, слід визначити загальний пробіг вагонів і занести ці дані у таблицю 1.3

Таблиця 1.3 – Загальний пробіг вагонів

Ділянка	Пробіги вагонів, тис. ваг. км
	Туди			Назад			Обидва напрямки
	Наван-тажені	Порожні	разом	Наванта- жені	Порож-ні	разом	Наван-тажені	Порож-ні	разом
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
А-Б		---
Б-В		---
Разом		---

Після цього за схемами навантажених та порожніх вагонопотоків визначаються величини прийому навантажених і порожніх вагонів з сусідніх залізниць і здачі їх на сусідні залізниці. Ці дані заносяться у таблицю 1.4.

Таблиця 1.4 – Прийом і здача навантажених і порожніх вагонів, тис.вагонів за рік

Стикові Станції	Прийом			Здача
	Наванта-жених	порожніх	разом	Наванта-жених	порожніх	разом
1	2	3	4	5	6	7
А		-----
В					------
Разом

Тонно - кілометри нетто експлуатаційні визначаються по ділянках і напрямках множенням пробігу навантажених вагонів на динамічне навантаження на фізичний вагон. Розрахунок експлуатаційних тонно - кілометрів проводиться в таблиці 1.5

Тонно – кілометри брутто враховують пробіг вантажу (тонно - кілометри нетто) і тари вагонів (тонно – кілометри тари навантажених і порожніх вагонів) та визначають обсяг перевізної роботи локомотивів.

Таблиця 1.5 – Розрахунок експлуатаційних тонно-кілометрів нетто

Ділянка	Пробіг навантажених вагонів, тис.ваг-км	Динамічне навантаження на вагон, т/ваг	Тонно - кілометри нетто, млн.
1	2	3	4
А-Б		48
Б-А		46
Разом
Б-В		48
В-Б		46
Разом
Усього

Розрахунок тонно-кілометрів брутто визначаємо за формулою:

, (1.3)

де ∑Ql _е - експлуатаційні тонно-кілометри нетто;

∑nS _о - загальні вагоно-кілометри (табл. 1.3);

g_т - вага тари вагона ( прийняти 23 т)

Розрахунок тонно-кілометрів брутто виконати за формою таблиці 1.6

Таблиця 1.6 – Розрахунок вантажообігу відділка

Ділянка	Тонно-км нетто, млн. ткм	Вагоно-км наванта жених вагонів, тис.	Вага тари, т	Тонно-км тари наванта- жених вагонів, млн.	Тонно-км брутто наванта- жених вагонів, млн.	Вагоно-км порожніх вагонів, тис.	Тонно-км брутто порожніх вагонів, млн.	Загальні тонно-км брутто, млн.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
А-Б			23			-------	-------
Б-А			23
Разом
Б-В			23			-------	-------
В-Б			23
Разом
Усього

Загальні тонно-кілометри брутто складаються з тонно-кілометрів брутто крізних та тонно-кілометрів брутто збірних поїздів. Тому тонно-кілометри розподіляють за категоріями поїздів.

Для цього використовують дані про сумарну величину навантаження і вивантаження на ділянках підрозділу. Пробіги навантажених вагонів у збірних поїздах визначають таким чином. Припускається, що навантаження і вивантаження здійснюється рівномірно на усіх проміжних станціях ділянки, які мають вантажну роботу, і кожний вагон, який іде під вивантаження або після вивантаження, проходить помірно половину довжини ділянки. Тому пробіги навантажених вагонів у збірних поїздах дорівнюють:

(1.4)

Де ∑n_нав – навантаження на ділянці за рік у вагонах;

∑n_вив – вивантаження на ділянці за рік у вагонах;

l_діл - довжина ділянки, км.

Середня вага вагона, яка необхідна для розрахунку тонн-кілометрів брутто, які виробляють збірні поїзди, визначається діленням загальної величини тонн-кілометрів брутто вантажних вагонів (табл. 1.6) на вагоно-кілометри навантажених вагонів (табл. 1.3)

(1.5)

Тоді тонно-кілометри брутто навантажених вагонів у збірних поїздах визначаються множенням величини вагоно-кілометрів у збірних поїздах ( ) на середню вагу брутто навантаженого вагона:

, (1.6)

Цей розрахунок виконується окремо по ділянках і напрямках.

У збірних поїздах рухаються не тільки навантажені, але і порожні вагони.

Для спрощення розрахунків усі суховантажні вагони, які звільняються з-під вантажів, на цій же станції навантажуються знову, якщо маються вантажі для навантаження. За цих умов пробіг порожніх вагонів (∑nS_пор ) у збірних поїздах визначається за формулою

(1.7)

Якщо навантаження більше ніж вивантаження, то в розрахунок береться різниця ∑n_нав - ∑n_вив. Вага брутто порожнього вагона дорівнює вазі його тари.

Отже, тонно-кілометри брутто порожніх вагонів визначають множенням величини пробігу порожніх вагонів у збірних поїздах на вагу тари вагона

, (1.8)

Розрахунки заносяться в таблицю 1.7

Таблиця 1.7 – Розподіл роботи в тонно - кілометрах брутто за категоріями поїздів

Ділянка	Довжина ділянки, км	Тонно-кілометри брутто збірних поїздів									Загальні тонно-кілометри брутто, млн.		Крізні вантажні тонно- кілометри брутто, млн.	Крізні порожні тонно- кілометри брутто, млн.
		Навантажені вагони				Порожні вагони				Загальні тонно- кілометри брутто, млн.	Навантажених вагонів	Порожніх вагонів
		Сума навантаження та вивантаження, тис. ваг.	Вагоно-кілометри навантажених вагонів збірних поїздів, тис	Вага вагона брутто, млн.	Тонно-кілометри брутто, млн.	Модуль різниці між вивантаженням та навантаженням, тис.ваг.	Вагоно-кілометри порожніх вагонів збірних поїздів, тис	Вага тари вагона, т	Тонно-кілометри брутто, млн.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
А-Б						--------	-------	23	------			------		-------
Б-А								23
Разом
Б-В						--------	--------	23	------			-------		-------
В-Б								23
Разом
Усього

При визначенні пробігів у поїздо-кілометрах необхідно відповідні, тонно-кілометри брутто поділити на середню вагу навантаженого поїзда (табл. А.6) або на середню вагу порожнього поїзда (приймається для всіх варіантів у розмірі 1300 т). Розрахунок пробігу поїздів (∑NS_заг) заносимо у таблицю 1.8.

Ділянка	Збірні поїзди			Крізні поїзди						Загальні поіздо-кілометри, тис.
	Тонно-кілометри брутто, млн.	Вага поїзда,т	Поїздо-кілометри, тис	Тонно-кілометри (брутто), млн.		Вага поїзда Qбр., тонни		Поїздо -клометри, ∑NS, тис.
				навантажені	Порожні	Навантажені	Порожні	Навантажені	Порожні
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
А-Б Б-А		2100 2500			------		1300 1300		-------
Разом		4600				-------	-----
Б-В В-Б		2100 2500			------		1300 1300		------
Разом		4600				-------	-----
Усього		9200				-------	-----

Таблиця 1.8 - Розрахунок пробігів поїздів

Далі визначаємо лінійний пробіг локомотивів (∑MS_лін), який складається з пробігу локомотивів у голові поїздів (∑MS_{в гол}) (дорівнює поїздо-кілометрам ) та одиночного пробігу локомотивів (∑MS_од )

Одиночний пробіг локомотивів визначається як модуль різниці між пробігами поїздів "туди" і "назад". Розрахунок лінійного пробігу локомотивів зводиться у таблицю 1.9.

Таблиця 1.9-Лінійний пробіг локомотивів, тис. лок-км

Ділянка	Пробіг локомотивів у голові поїздів			Одинокий пробіг локомотивів, ∑MSод	Лінійний пробіг локомотивів, ∑MSлин
	туди	назад	усього
1	2	3	4	5	6
А-Б Б-В
Разом

Середні розміри руху поїздів визначаються на основі ділення середньодобових поїздо-кілометрів на довжину ділянки. Розрахунок ведеться у таблиці 1.10 окремо по ділянках та напрямках, для навантажених і порожніх поїздів.

Таблиця 1.10- Середні розміри руху поїздів

Ділян-ка	Довжина ділянки, км	Поїздо-км за рік, тис			Поїздо-км за добу			Кількість поїздів			Загальна кількість поїздів
		Збірних	Крізних навантажених	Крізних порож-ніх	Збірних	Крізних навантажених	Крізних порожніх	Збір-них	Крізних навантажених	Крізних порожніх
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
А-Б Б-А				---			------			---
Разом	---
Б-В В-Б				---			------			---
Разом	---
Усього	---

Потрібний експлуатаційний парк локомотивів визначається за формулою

, (1.9)

де ∑МН - сума за добу локомотиво-годин на ділянці, простоїв в основному і оборотному депо, пунктах зміни локомотивних бригад.

Розрахунок експлуатаційного парку поїзних локомотивів виконується у таблиці 1.11.

Час, який витрачається локомотивами на ділянці, визначаємо діленням довжини ділянки на дільничну швидкість, а потім помножуємо на кількість поїздів або одиночних локомотивів на ділянці.

Дільнична швидкість за варіантами наведена в табл. А.6.

Час простою на деповських станціях і в пункті зміни бригад дорівнює нормі простою на один поїзд, помножений на кількість поїздів. Норми простоїв наведені в додатках (табл. А.6).

Кількість поїздів та одиночних локомотивів на ділянках визначається згідно з таблицею 1.10. Дільнична швидкість одиночних локомотивів приймається згідно з таблицею А.6.

Кількість крізних поїздів складається з крізних навантажених та крізних порожніх поїздів.

Кількість одиночних локомотивів визначається як модуль різниці між кількістю крізних поїздів у парному та непарному напрямках.

Таблиця 1.11 - Експлуатаційний парк поїзних локомотивів

Ділянка та рід поїздів	Довжина ділянки, км	Кіль-кість, поїздів або одино-чних локомотивів	Дільнична швид-кість, км/ год	Час на ділянці		Простої на станціях на всі поїзди			Загаль- ні витрати лок-год	Локомотивний парк
				На один поїзд	На всі поїзди	Зміни бри-гад	Основного депо	Оборотного депо
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
А-Б Крізні одинокі збірні								---- ---- ----
Разом								----
Б-В Крізні одинокі збірні						---- ---- ----	---- ---- ----
Разом						----	----
Усього

Для визначення потрібного робочого парку вагонів треба розрахувати витрати часу на виконання окремих елементів роботи вагонів. Це витрати вагоно-годин на роботу в поїздах, простої на вантажних і технічних станціях. Вагоно-години в поїздах визначаються діленням загальної величини вагоно-кілометрів на дільничну швидкість:

, (1.10)

Розрахунки вагоно-годин в поїздах виконуємо за формою таблиці 1.12

Таблиця 1.12 - Вагоно-години в поїздах

Ділянка	Збірні поїзди						Загальні вагоно-кілометри за рік, тис.	Крізні поїзди				Загальні вагоно- години у поїздах за добу
	вагоно-кілометри навантажених вагонів за рік, тис.	вагоно-кілометри порожніх вагонів за рік, тис.	загальні вагоно- кілометри за рік, тис.	Дільни-чна швид-кість, км/год.	вагоно-години за рік, тис.	вагоно-години за добу		загальні вагоно-кілометри за рік, тис.	дільнична швидкість, км/ год.	вагоно-години за рік, тис.	вагоно-години за добу
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
А-Б		----
Б-А
Разом				-
Б-В		----
В-Б
Разом				-
Усього				-

Вагоно-години простою під вантажними операціями визначаються множенням норми простою вагона під однією операцією на кількість операцій:

∑nH_во = t_во * ∑n_во (1.11)

де t_во - норма простою вагона під однією вантажною операцією (табл. А.6);

∑n_во - кількість вантажних операцій.

Розрахунок вагоно-годин під вантажними операціями виконується у таблиці 1.13.

Таблиця 1.13- Вагоно-години простою під вантажними операціями

Станц ія або ділянка	Заванта-ження		Виванта-ження		Норма часу на операцію, год		Кількість операцій за рік, тис.		Вагоно-години за рік. тис.			Вагоно-години за добу, усього
	Суховантажів	Цис-терн	Суховантажів	Цистерн	Оди-ночних	Подвійних	Оди-ночних	Подвій-них	Одиноч-них	Подвій-них	Усього
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
А А-Б Б Б-В В		- - - - -
Разом		-			-	-

Кількість вантажних операцій визначається за обсягом навантаження і вивантаження.

Всі вантажні операції підрозділяються на подвійні та одиночні.

Кількість подвійних операцій визначають, виходячи із умови, що всі вагони після вивантаження, крім цистерн, використовуються під навантаження. Цистерни подвійних операцій не мають.

Кількість подвійних вантажних операцій визначаємо за формулою:

, (1.12)

де - вивантаження суховантажів та кам'яного вугілля ;

- навантаження суховантажів та кам'яного вугілля.

Кількість одиночних вантажних операцій визначається за формулою:

_, (1.13)

де - кількість цистерн з-під вивантаження;

- кількість цистерн, які навантажуються.

Для розрахунку витрат часу простою транзитних вагонів на технічних станціях необхідно визначити кількість транзитних вагонів. Для цього згідно з рисунком 1.2 та рисунком 1.3 необхідно визначити загальну кількість навантажених і порожніх вагонів, які прибувають на кожну станцію, а. також кількість місцевих вагонів. До місцевих відносяться вагони, які вивантажуються на кожній станції, а також порожні вагони, які відчіплюють від порожняка і використовують під завантаження. Різниця між вагонами, які прибули на станцію, та місцевими дає кількість транзитних вагонів.

Далі кількість транзитних вагонів помножується на норму простою на технічних станціях і визначаються вагоно-години простою на технічних станціях. Норми простою вагонів наведені у таблиці А.6. Розрахунок вагоно-годин простою на технічних станціях виконується у таблиці 1.14

Таблиця 1.14 - Вагоно-години простою на технічних станціях

Станція	Прибуття вагонів на станцію, тис.	У тому числі		Норма простою транзитного вагона, год.	Вагоно-год. за рік; тис.	Вагоно-год. за добу.
		місцеві	транзитні
1	2	3	4	5	6	7
А Б В
Разом

За даними загальної добової витрати вагоно-годин визначається потрібний робочий парк вагонів:

, (1.14)

ваг.

де ∑nH_р - вагоно-години простою на технічних станціях за добу;

∑nH_во - вагоно-години в поїздах за добу;

∑nH_тс - вагоно-години простою під вантажними операціями за добу.