703

656.2 С56

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Сборник научных статей

под редакцией А.В. Дмитренко, А.А. Климова

НОВОСИБИРСК 2007

ПРЕДИСЛОВИЕ

Внастоящем сборнике помещены статьи, посвященные совершенствованию эксплуатационной работы железных дорог, в которых рассматриваются проблемы обеспечения устойчивого пропуска возрастающих потоков грузов и пассажиров при имеющихся технических средствах, повышения конкурентоспособности железнодорожного транспорта, качества перевозок и оказания транспортных услуг, рационального использования подвижного состава, сохранности перевозимых грузов, снижения убыточности пригородных перевозок и т.д.

Вматериалах сборника анализируются различные технологии расформирования составов, способы подачи и уборки вагонов, влияние увеличения веса и длины груженых поездов на работу участковых станций и др.

Ряд статей посвящен специфике и организации работы локомотивных бригад, сортировочных горок, горочных горловин, эксплуатационной деятельности отдельных железных дорог, участков, предприятий. Например, работе крупных станций

погрузки угля на Кузбассе, в частности, организации погрузки и выгрузки, а также обеспечению порожними вагонами углепогрузочных пунктов.

В публикациях сборника изложены варианты совершенствования эксплуатационной работы станций за счет разработки рациональных вариантов подвязки локомотивов и локомотивных бригад на линии с убывающими поездопотоками.

Авторами предлагаются новые подходы к определению рационального числа приемоотправочных путей на участковых стан-

3

циях, расположенных на удлиненных участках обращения локомотивов, новая модель расчета оптимального варианта обеспечения составов локомотивами, новая методика определения динамических нагрузок, действующих на вагоны при соударениях на сортировочных горках, методы технико-экономической оценки различных решений, связанных с оптимизацией сортировочной работы с опасными грузами, представлены методы расчетов уклонов участков продольного профиля спускной части сортировочной горки, режимов торможения отцепов на тормозных позициях и т.д.

В сборнике даны статьи как отечественных специалистов, преимущественно из восточных районов страны, так и зарубежных, из КНДР, Казахстана. Предлагаемый в статьях подход к решению рассматриваемых проблем может использоваться специалистами железнодорожного транспорта в решении вопросов совершенствования эксплуатационной работы крупных пунктов погрузки, а также магистральных железнодорожных линий в условиях роста объемов перевозок. Теоретические разработки и практические предложения авторов статей будут полезны при оценке и выборе вариантов усиления путевого развития станций.

А.В. Дмитренко, А.А. Климов

4

УДК 656.212.7

А.В. ДМИТРЕНКО, А.А. КЛИМОВ Е.А. ПРИХОДЧЕНКО, В.И. ТЕРЗИ

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МАССЫ ГРУЗОВЫХ ПОЕЗДОВ НА

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ЛОКОМОТИВОВ И ПРОСТОЙ

ВАГОНОВ ДЛЯ СТАНЦИЙ КУЗБАССА

В современной научно-технической литературе при оценке количественных и качественных показателей работы станций, участков, дороги сложилось общепринятое мнение, что с увеличением массы грузовых поездов повышается производительность локомотивов [1, 3]. Также считается, что в случае отправления со станций формирования неполновесных или неполносоставных грузовых поездов ухудшается производительность локомотивов, возрастает их пробег, что увеличивает эксплуатационные расходы железнодорожного транспорта [1, 3]. Данные научные выводы сделаны в отношении участковых и сортировочных станций, на каждой из которых обеспечиваются локомотивами с локомотивными бригадами десятки составов грузовых поездов в сутки. Они заключены на основании условий частных идеальных случаев, когда в момент готовности грузового поезда для каждого пункта формирования имеется в наличии локомотив, а составы поездов беспрепятственно отправляются со станции.

Однако реальные условия работы станций формирования грузовых поездов при неравномерности движения значительно отличаются от идеальных, которые в настоящее время приняты в теории установления оптимального веса грузовых поездов на сети железных дорог страны [2, 4].

Для более точной оценки использования вагонов и локомотивов при неравномерности движения необходимо учитывать наиболее характерные особенности, имеющие место в эксплуатационной работе железнодорожных линий. Законы диалектики требуют, чтобы предполагаемые условия расчетов соответствовали фактическим эксплуатационным условиям.

Эксплуатационная деятельность как станций формирования, так и в целом магистральных железнодорожных линий характеризуется следующими особенностями, обусловленными колебаниями объемов работы станций и участков по периодам суток:

— временный избыток поездных локомотивов на станциях формирования грузовых поездов или на стыковых пунктах. Это

5

случается в период спада в движении, временного сокращения парка вагонов на дороге, в условиях устойчивого пропуска поездов по стыковым пунктам при отсутствии ограничений в пропускной способности станций и участков. При таком варианте снижается производительность локомотивов;

— временный недостаток поездных локомотивов. В данном случае при увеличенном парке вагонов могут происходить достаточно длительные задержки грузовых поездов из-за неприема участковыми и сортировочными станциями, а также пунктами назначения. На стыковых пунктах происходят длительные задержки грузовых поездов и возникают, так называемые, «восьмерки». В таких чрезвычайных ситуациях из-за неприема стыковыми пунктами на подходах происходят длительные задержки большого количества грузовых поездов. В то же время со стыковых пунктов не отправляются грузовые поезда вследствие несвоевременного прибытия поездных локомотивов, которые в такие периоды простаивают на предузловых промежуточных станциях из-за занятости приемоотправочных путей участковых станций. В таких случаях необходимо применение особых мер для быстрейшей нормализации эксплуатационной работы на полигоне за счет обеспечения беспрепятственного пропуска грузовых поездов по стыковым пунктам дорог.

Описанные особенности эксплуатационной работы в значительной степени свойственны для полигона Кузбасса, где своевременность обеспечения пунктов погрузки порожними вагонами зависит от характера работы большого количества станций выгрузки, находящихся на территории всей страны. Отдельные порожние составы, поступающие по регулировке с западной части страны, могут беспрепятственно подводиться на любую из нескольких десятков станций погрузки угля в Кузбассе.

Кузбасское отделение Западно-Сибирской ж. д. является специфическим районом, который характеризуется следующими основными особенностями в эксплуатационной работе, отличающими его от других участков и магистральных линий сети.

1. Это крупнейший район погрузки вагонов на сети железных дорог России, куда ежесуточно по регулировке посылается более четырех тысяч порожних вагонов, преимущественно из европейской части страны. От качества организации местной работы прилегающих магистральных железнодорожных линий зависит возможность улучшения использования вагонов, ускорения их оборота в целом для всей сети. Одно из направлений сокращения непроизводительного простоя вагонов для Кузбасса – умень-

6

шение времени их простоя в ожидании выполнения технологических операций путем изменения числа вагонов в составе или регулирования привязки локомотивов к сформированным грузовым поездам.

2. На всей сети железных дорог местные грузовые поезда обычно обслуживают целый участок, а сборные поезда по участку пропускаются, как правило, без отцепки локомотивов. В Кузбассе на крупные грузовые станции доставка порожних вагонов под погрузку осуществляется целыми составами. При этом необходимость обмена локомотивов по каждой из множества грузовых станций вызывает увеличение их простоя, а также возникновение дополнительного резервного пробега.

3. На сортировочных станциях в пунктах массового формирования наличие вагонов с легковесными грузами приводит к снижению фактической массы грузовых поездов по сравнению с нормой, связанной с определенной длиной станционных путей. Так, на сортировочных станциях полносоставные грузовые поезда при норме в 6 000 т имеют средний вес всего в 4 800 т. На станциях погрузки Кузбасса в грузовом направлении образуется однородный грузопоток, так как все вагоны имеют практически одинаковую полную загрузку. При норме в 6 000 т на грузовых станциях Кузбасса формируются только полновесные и полносоставные грузовые поезда массой в 6 000 т и длиной от 68 до 71 физического вагона при полезной длине станционных путей 1 050 м.

Искусственное разделение грузопотоков, формируемых в настоящее время отдельно на грузовых и отдельно на сортировочных станциях, снижает степень использования локомотивов за счет уменьшения среднего веса грузовых поездов и вызывает рост суммарных эксплуатационных расходов, связанных с доставкой вагонов до пунктов назначения.

4. Для сети железных дорог величина простоя вагонов на станциях зависит от частоты движения местных поездов. Увеличение в графике движения числа местных грузовых поездов вызывает сокращение времени простоя вагонов в ожидании отправления с грузовых станций.

Для Кузбасса подача порожних вагонов под погрузку осуществляется целыми составами. При этом очередность подачи порожних вагонов на одну станцию влияет на интенсивность поступления вагонов на другие пункты погрузки. Поэтому для достижения большего эффекта эксплуатационную работу всех станций погрузки Кузбасса необходимо рассматривать только в

7

комплексе. Очередность подачи порожних вагонов под погрузку для отдельных станций должна обеспечивать сокращение простоя вагонов в пунктах формирования в ожидании отправления грузовых поездов для всех грузовых станций.

5.На Кузбасском отделении простой вагонов в ожидании выполнения технологических операций зависит от объемов погрузки и выгрузки вагонов. Десятки грузовых станций имеют объемы погрузки от 50 до 100 вагонов в сутки. На этих станциях ежесуточно формируется один или два грузовых поезда. Для крупных станций объем погрузки составляет 400 и более вагонов

всутки. На этих грузовых станциях ежесуточно формируется 6–12 полновесных грузовых поездов. С увеличением объемов погрузки сокращается время простоя вагонов и локомотивов в ожидании выполнения технологических операций.

6.На грузовых станциях Кузбасса величина простоя вагонов

вожидании выполнения технологических операций (простой вагонов под осмотром, под погрузкой и выгрузкой, при отправлении) будет сокращаться с увеличением длины составов формируемых грузовых поездов. Тенденция роста весовых норм грузовых поездов в последние годы вызвала значительное увеличение простоя вагонов на станциях.

7.На время простоя вагонов по станциям Кузбасса существенное влияние оказывает порядок поступления порожних вагонов по стыковым пунктам Артышта, Тогучин и Болотная. В то же время, регулируя очередность подачи вагонов под погрузку

взависимости от объема работы грузовых станций и их удаленности от стыкового пункта, можно значительно сокращать простой вагонов в ожидании выполнения технологических операций, обусловленный неравномерностью их поступления на грузовые станции.

8.Подвязка локомотивов должна планироваться в целом для всех станций Кузбасса. Локомотивы необходимо в первую очередь направлять для отправления поездов с ближайших станций, расположенных у западных стыковых пунктов Кузбасского отделения Западно-Сибирской железной дороги.

В отличие от других участков сети неравномерность в движении поездов в Кузбассе характеризуется несколькими особенностями:

1.Сгущение в подходе порожних поездов к стыковым пунктам по периодам суток. На стыковой станции Артышта интенсивное прибытие порожних поездов под погрузку угля происходит в течение около 9 ч в сутки.

8

2.Несовпадение в моментах прибытия порожних поездов и моментах отправления грузовых поездов по каждой грузовой станции. Так, в момент прибытия пачки порожних поездов отсутствует достаточное количество поездов своего формирования. В то же время к концу суток повышенное количество грузовых поездов своего формирования не обеспечивается наличием поездных локомотивов. Это вызывает увеличение времени простоя грузовых поездов на станциях погрузки в ожидании отправления.

3.В последние годы дополнительный простой готовых грузовых поездов в ожидании отправления стал образовываться за счет всемерного и широкомасштабного внедрения в практику вождения стовагонных порожних поездов.

В действительности оказалось, что при такой технологии на грузовые станции составы прибывают по 100 вагонов, а отправляются по 68–70 вагонов. В результате электровозов с поездами на станции прибывает значительно меньше, чем отправляется готовых поездов. Вследствие несвоевременного прибытия локомотивов образуется длительный дополнительный простой сформированных грузовых поездов в ожидании отправления.

Вначальный период суток появляется избыток локомотивов,

сиспользованием которых можно отправлять неполновесные грузовые поезда со станций погрузки. Данная мера позволяет отправлять со станции часть вагонов и уменьшать таким образом парк вагонов. Это дает возможность сокращать простой вагонов и поездов в ожидании отправления.

Всуществующих условиях при значительной неравномерности движения на грузовых станциях обычно организуется отправление электровоза резервом до ближайшей технической станции в случае отсутствия на данный момент готового к отправлению грузового поезда (рис. 1). К концу суток приходится дополнительно подсылать локомотив резервом на грузовую станцию для обеспечения вывоза готового грузового поезда. Этот метод позволяет не допускать нарушения режима работы локомотивных бригад в целом на всем участке.

Вто же время при значительной неравномерности при использовании данного варианта возникает дополнительный пробег локомотивов: от станции погрузки до ближайшей технической станции и обратно. Существенно снижается производительность локомотивов. Кроме того, вследствие неравномерности в планировании возникает простой готовых грузовых поездов в

9

Рис. 1. Резервный пробег локомотивов:

tmin — минимальный простой локомотива; tтехн — технологический простой локомотива в случае отправления с поездом

ожидании прибытия локомотивов, величина которого для станций Кузбасса в настоящее время иногда достигает 3–5 ч.

Вреальных условиях эксплуатации грузовых станций Кузбасса имеются следующие виды простоев вагонов в пунктах погрузки и выгрузки в зависимости от величины составов в пунктах формирования:

— простой вагонов, вызванный накоплением только полновесных или полносоставных грузовых поездов;

— простой вагонов и составов грузовых поездов своего формирования, вызванный ожиданием отправления преимущественно из-за несвоевременного прибытия поездных локомотивов.

Вцелом для отделения необходимо учитывать следующие характерные особенности эксплуатации локомотивов:

— минимальный технологический простой локомотивов, зависящий от величины составов сформированных грузовых поездов;

— повышенный простой поездных локомотивов, вызванный несовпадением моментов их прибытия и готовности сформированных составов грузовых поездов к отправлению со станции;

— резервный пробег локомотивов, вызванный неравномерностью работы грузовых станций по прибытию и отправлению грузовых поездов.

Взависимости от условий эксплуатации каждый из приведенных выше технико-экономических показателей будет оцениваться следующим образом.

На грузовых станциях Кузбасса неравномерность работы характеризуется несовпадением моментов прибытия локомотивов с порожними поездами с моментами готовности к отправлению сформированных грузовых поездов на станциях погрузки. Так, на станцию под погрузку обычно составы порожних поездов прибывают в начале суток, чтобы большая часть погрузки вагонов осуществлялась в дневное время суток. Отправление поездов своего формирования обычно осуществляется к концу отчетных суток. Несовпадение моментов прибытия локомоти-

10