- •Предисловие
- •1. Содержание курсового проекта
- •2. Выполнение курсового проекта
- •2.1. Общие указания
- •2.2. Тяговые расчеты
- •2.2.1. Определение массы состава
- •Таблица 2.1
- •Технические характеристики грузовых локомотивов
- •Таблица 2.2
- •Коэффициенты формул основного удельного сопротивления локомотивов [14]
- •Таблица 2.3
- •Технические характеристики грузовых вагонов [14]
- •Таблица 2.4
- •Коэффициенты формул основного удельного сопротивления движению грузовых вагонов [14]
- •2.2.2. Определение длины поезда и потребной длины приемо-отправочного пути
- •Таблица 2.5
- •Длина вагонов грузового парка [14]
- •2.2.3. Проверка массы состава по условию трогания с места
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3. Трассирование вариантов
- •2.3.1. Общие положения, термины и определения
- •Таблица 2.6
- •Показатели вариантов направлений трассы
- •2.3.2. Технология трассирования с использованием программного комплекса Robur Rail
- •2.4. Проектирование плана трассы
- •2.4.1. Общие указания и нормативные требования
- •Таблица 2.7
- •Классификация железных дорог [17]
- •Окончание табл. 2.7
- •Таблица 2.8
- •Радиусы кривых вновь строящихся железнодорожных линий [19]
- •Таблица 2.9
- •Ведомость плана линии
- •Таблица 2.10
- •Таблица 2.11
- •Длины переходных кривых на железнодорожных линиях [19]
- •2.4.2. Технология проектирования плана с использованием программного комплекса Robur Rail
- •Вопросы для самопроверки
- •2.5. Проектирование схематического продольного профиля
- •2.5.1. Общие указания и нормативные требования
- •Таблица 2.12
- •Нормы сопряжения смежных элементов продольного профиля [19]
- •Таблица 2.13
- •Условия устройства вертикальных сопрягающих кривых [19]
- •Таблица 2.14
- •Коэффициент kт для определения максимального уклона в тоннеле
- •2.5.2. Технология проектирования продольного профиля с использованием программного комплекса Robur Rail
- •Вопросы для самопроверки
- •2.6. Размещение раздельных пунктов
- •2.6.1. Определение местоположения площадки раздельного пункта
- •Таблица 2.15
- •Средние значения станционных интервалов (τск и τн.п)
- •Таблица 2.16
- •Затраты времени на замедление и разгон поезда
- •2.6.2. Нормативные требования к плану и продольному профилю площадок раздельных пунктов
- •Таблица 2.17
- •Минимальная длина площадок раздельных пунктов [18]
- •Окончание табл. 2.17
- •2.6.3. Пример решения задачи размещения площадки раздельного пункта с использованием программы «Тяга-ХХI»
- •Вопросы для самопроверки
- •2.7. Размещение и определение характеристик малых водопропускных сооружений
- •2.7.1. Типы малых водопропускных сооружений
- •2.7.3. Расчет стока с водосборных бассейнов
- •Таблица 2.18
- •Ливневые и климатические районы
- •Таблица 2.19
- •Поправочные коэффициенты к расходу ливневого стока
- •Таблица 2.20
- •Строительная высота пролетных строений
- •2.7.5. Дополнительные рекомендации к выбору типов и отверстий водопропускных сооружений
- •Таблица 2.21
- •Ведомость малых водопропускных сооружений
- •Вопросы для самопроверки
- •2.8. Проектирование мостового перехода
- •2.8.1. Предварительные замечания
- •2.8.2. Выбор места мостового перехода
- •2.8.3. Оценка уровня проектной линии в пределах мостового перехода
- •Таблица 2.22
- •Подмостовые габариты судоходных пролетов мостов [7]
- •Таблица 2.23
- •Характеристики металлических пролетных строений [9]
- •2.8.4. Приближенная оценка отверстия моста
- •Вопросы для самопроверки
- •2.9.1. Базовые понятия
- •2.9.2. Структура капитальных вложений
- •2.9.3. Определение строительной стоимости варианта железной дороги
- •Раздел А
- •Раздел Б
- •Определение объемов и стоимости земляных работ
- •Таблица 2.24
- •Ведомость подготовки данных для расчета объемов земляных работ
- •Таблица 2.25
- •Ширина земляного полотна на прямых участках пути [20]
- •Таблица 2.26
- •Определение категории сложности строительства [1]
- •Таблица 2.27
- •Поправки kз.р к профильным объемам земляных работ
- •Таблица 2.28
- •Стоимость выполнения 1 м3 земляных работ (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 2.29
- •Ведомость строительной стоимости участка железной дороги
- •Окончание табл. 2.29
- •Определение стоимости искусственных сооружений [12]
- •Водопропускные трубы
- •Таблица 2.30
- •Малые мосты
- •Средние, большие мосты, виадуки и тоннели
- •Путепроводы и переезды
- •Определение строительных затрат, пропорциональных длине линии
- •Стоимость раздельных пунктов
- •Результаты подсчета строительной стоимости варианта железной дороги
- •2.10. Капитальные вложения в подвижной состав
- •2.10.1. Капитальные вложения в локомотивный парк
- •Таблица 2.31
- •Составляющие элементов времени оборота локомотива
- •Таблица 2.32
- •Стоимость локомотивов (в ценах 2003 г.)
- •2.10.2. Капитальные вложения в вагонный парк
- •Таблица 2.33
- •Стоимость вагонов (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 2.34
- •Капитальные вложения в подвижной состав
- •Вопросы для самопроверки
- •2.11. Расчет эксплуатационных расходов
- •2.11.1. Структура эксплуатационных расходов
- •2.11.2. Методы определения эксплуатационных расходов
- •2.11.3. Расчет эксплуатационных расходов по движению поездов
- •Таблица 2.35
- •Высота нетормозной части спусков, м
- •2.11.4. Расчет эксплуатационных расходов по стоянкам поездов
- •Таблица 2.36
- •Значения коэффициентов kрз и kпр
- •2.11.5. Расчет эксплуатационных расходов на содержание постоянных устройств
- •Таблица 2.37
- •Ведомость эксплуатационных расходов на содержание постоянных устройств
- •Окнчание табл. 2.37
- •Таблица 2.38
- •Ведомость эксплуатационных затрат по варианту на t-й год эксплуатации, млн р. / год
- •Вопросы для самопроверки
- •2.12. Расчет чистого дисконтированного дохода
- •2.12.1. Предварительные условия и упрощения
- •2.12.2. Порядок расчета чистого дисконтированного дохода
- •Таблица 2.40
- •Основные технические и экономические показатели варианта трассы
- •Вопросы для самопроверки
- •2.13. Оформление курсового проекта
- •Общие требования
- •Трассирование варианта
- •Размещение раздельного пункта
- •Размещение водопропускных сооружений, назначение их типов и отверстий
- •Технико-экономическая оценка варианта трассы
- •Оформление чертежей
- •3. Выполнение изыскательской части дипломного проекта
- •3.1. Общие указания
- •3.2. Тяговые расчеты
- •3.3. Трассирование вариантов
- •3.4. Размещение промежуточных раздельных пунктов
- •3.5. Проектирование малых водопропускных сооружений
- •3.5.1. Определение расхода ливневого стока
- •Таблица 3.1
- •Интенсивность ливня часовой продолжительности
- •Таблица 3.2
- •Коэффициент перехода Кt
- •Таблица 3.3
- •Коэффициент потерь стока ап
- •Таблица 3.4
- •Ведомость расчета ливневого стока
- •3.5.2. Расчет расхода стока талых вод
- •Таблица 3.5
- •Значения модульных коэффициентов Кр при Сs = 2Сv
- •Таблица 3.6
- •Ведомость расчета стока талых вод
- •3.6. Проектирование мостового перехода
- •3.6.1. Предварительные замечания
- •3.6.2. Выбор места мостового перехода
- •3.6.3. Определение расчетных расходов воды заданной вероятности превышения
- •Таблица 3.7
- •Нормативные вероятности превышения уровней паводков [22]
- •Таблица 3.8
- •Рекомендуемые масштабы построения профиля мостового перехода
- •Таблица 3.9
- •Таблица 3.10
- •Ведомость определения расходов воды заданной вероятности превышения
- •Таблица 3.11
- •Ведомость определения расходов заданной вероятности превышения
- •3.6.4. Расчет отверстия моста
- •Таблица 3.12
- •Максимально допускаемые коэффициенты размыва
- •3.6.5. Определение расчетного судоходного уровня
- •Таблица 3.13
- •Коэффициенты для определения РСУ
- •Таблица 3.14
- •Эмпирическая вероятность превышения наблюденных УВВ при n =30
- •Таблица 3.15
- •Значения коэффициента k
- •Таблица 3.16
- •Значения коэффициента kw
- •Таблица 3.17
- •3.7.1. Общие положения
- •3.7.2. Проектирование переездов
- •Таблица 3.18
- •Категории железнодорожных переездов общего пользования [15]
- •3.7.3. Проектирование путепроводов
- •3.8. Определение строительных затрат и капитальных вложений в подвижной состав
- •3.9. Определение эксплуатационных расходов
- •3.9.1. Определение затрат измерителей эксплуатационных расходов
- •Таблица 3.19
- •Расчет количества эксплуатационных измерителей на передвижение одного грузового поезда по ______________варианту
- •Окончание табл. 3.19
- •3.9.2. Определение эксплуатационных расходов, связанных с затратами энергии
- •3.9.3. Определение эксплуатационных расходов, связанных со временем работы подвижного состава
- •3.9.4. Определение эксплуатационных расходов, связанных с пробегом подвижного состава
- •Таблица 3.20
- •Расчет эксплуатационных расходов на передвижение одного грузового поезда по __________________ варианту
- •Окончание табл. 3.20
- •Таблица 3.21
- •Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящие от серии локомотива, р. (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 3.22
- •Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящих от типа верхнего строения пути, р. (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 3.23
- •Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящих от числа осей вагонов, р. (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 3.24
- •Таблица 3.25
- •Продолжение табл. 3.25
- •Окончание табл. 3.25
- •Вопросы для самопроверки
- •3.10. Расчет чистого дисконтированного дохода
- •Таблица 3.26
- •Размеры грузовых и пассажирских перевозок по годам
- •Таблица 3.27
- •Общие исходные данные
- •Таблица 3.28
- •Технико-экономические данные по каждому варианту
- •3.11. Технология проектирования поперечных профилей с использованием программного комплекса Robur Rail
- •3.12. Проектирование подробного продольного профиля
- •Библиографический список
- •Приложение А
- •Графики водопропускной способности труб и малых мостов
- •Приложение Б
- •Верхнее строение пути
- •Таблица Б1
- •Характеристика верхнего строения пути [17]
- •Окончание табл. Б1
- •Таблица Б2
- •Приложение В
- •Строительные характеристики водопропускных труб
- •Таблица В1
- •Толщина стенок круглых железобетонных труб
- •Таблица В2
- •Толщина ригеля прямоугольных железобетонных труб
- •Таблица В3
- •Толщина блока перекрытия прямоугольных труб
- •Приложение Г
- •Стоимость водопропускных труб и малых мостов
- •Приложение Д
- •Стоимость искусственных сооружений
- •Таблица Д1
- •Стоимость 1 м тоннеля, тыс. р. (в ценах 2003 г.) [5]
- •Таблица Д2
- •Стоимость 1 м однопутного моста, тыс. р. (в ценах 2003 г.) [5]
- •Таблица Д3
- •Таблица Д4
- •Стоимость автодорожного путепровода, расположенного над проектируемой железной дорогой, тыс. р. (в ценах 2003 г.) [5]
- •Таблица Д5
- •Приложение Е
- •Стоимость работ, пропорциональных протяженности варианта при длине приемо-отправочных путей 1050 м, тыс. р. / км (в ценах 2003 г.) [5]
- •Приложение Ж
- •Строительная стоимость промежуточных раздельных пунктов, тыс. р. (без учета стоимости земляных работ и искусственных сооружений) в ценах 2003 г. [1]
- •Приложение И
- •Коэффициенты изменения стоимости строительства железных дорог по отношению к стоимости строительства в 1-й зоне
- •Приложение К
- •Укрупненные нормы для определения расходов по пробегу грузового поезда по показателям трассы (в ценах 2003 г.) [1]
- •Продолжение прил. К
- •Приложение Л
- •Нормы эксплуатационных расходов
- •Таблица Л1
- •Нормы эксплуатационных расходов на текущее содержание линейных устройств однопутной линии эл, тыс. р. / год (в ценах 2003 г.)
- •Окончание табл. Л1
- •Таблица Л2
- •Нормы эксплуатационных расходов на содержание раздельных пунктов эр.п, тыс. р. / 1 раздельный пункт (в ценах 2003 г.)
- •Таблица Л3
- •Нормы расходов на снего-, водо-, пескоборьбу и на содержание защитных лесонасаждений, тыс. р. / год (в ценах 2003 г.)
- •Приложение М
- •Значения коэффициента шероховатости m для естественных водотоков
- •Приложение Н
- •Таблицы ординат интегральных кривых распределения вероятностей по С. Н. Крицкому и М. Ф. Менкелю
- •Таблица Н1
- •Таблица Н2
- •Таблица Н3
- •Оглавление
2. Выполнение курсового проекта
2.1. Общие указания
При работе над проектом необходимо соблюдать следующие требования:
1)выполнению каждого раздела проекта должно предшествовать изучение соответствующей рекомендуемой литературы;
2)при принятии проектных решений должны использоваться только действующие в период работы над проектом нормативные документы, инструкции и базы данных;
3)технико-экономические расчеты следует производить только после согласования с руководителем проектирования вариантов трассы, планов и схематических профилей;
4)участок для улучшения трассы и проектирования подробного продольного профиля задается руководителем проектирования;
5)пояснительную записку следует писать одновременно с выполнением каждого раздела проекта.
2.2.Тяговые расчеты
2.2.1. Определение массы состава
При проектировании новых железных дорог масса брутто состава поезда Q, т, определяется из условия установившегося равномерного движения поезда по руководящему подъему с расчетной скоростью. При перечисленных условиях формула для расчета массы брутто состава имеет вид
Q |
Fкр Р(w0 ip g) |
, |
(2.1) |
|
w0 ip g |
||||
|
|
|
где Fкр – сила тяги локомотива при расчетной скорости, Н; Р – расчетная масса локомотива, т; w0 – основное удельное сопротивление локомотива, Н/т; ip – руководящий уклон проектируемой железной дороги, ‰; g – ускорение свободного падения, м/с2; w0 –
основное удельное средневзвешенное сопротивление вагонного состава, Н/т.
Для определения массы состава удельные сопротивления w0 и w0 определяются при расчетной скорости локомотива vр.
7
Характеристики грузовых локомотивов, необходимые для расчетов, приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Технические характеристики грузовых локомотивов
|
Расчет- |
|
Расчет- |
Расчет- |
Сила тяги |
Конструк- |
|
Серия локо- |
ная |
|
ная сила |
ная ско- |
при трога- |
ционная |
Длина |
мотива |
масса Р, |
|
тяги Fкр, |
рость vp, |
нии с места |
скорость vк, |
Lлок, м |
|
т |
|
кН |
км/ч |
Fк.тр, кН |
км/ч |
|
|
|
|
|
Тепловозы |
|
|
|
2ТЭ10Л |
276 |
|
496,0 |
23,4 |
797,5 |
100 |
37,2 |
3ТЭ10М |
414 |
|
744,5 |
23,4 |
932,0 |
100 |
50,9 |
2ТЭ116 |
276 |
|
496,0 |
24,2 |
797,5 |
100 |
36,3 |
2ТЭ25К |
288 |
|
600,0 |
24,0 |
838,0 |
110 |
40,0 |
«Пересвет» |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2ТЭ25А |
288 |
|
780,0 |
18,5 |
883,5 |
120 |
40,0 |
«Витязь» |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электровозы |
постоянного тока |
|
|
|
ВЛ10 |
184 |
|
451,3 |
46,7 |
614,0 |
100 |
32,8 |
ВЛ11 |
184 |
|
451,3 |
46,7 |
614,0 |
100 |
32,8 |
ВЛ10у |
200 |
|
492,5 |
45,8 |
667,1 |
100 |
32,8 |
ВЛ11 |
276 |
|
676,9 |
46,7 |
921,2 |
100 |
49,3 |
(3 секции) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЛ15 |
285 |
|
739,5 |
45,0 |
932,0 |
100 |
45,0 |
2ЭС4К |
192 |
|
434,0 |
52,0 |
640,5 |
120 |
35,0 |
«Дончак» |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2ЭС6 |
200 |
|
480,0 |
52,0 |
706,0 |
120 |
34,0 |
«Синара» |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2ЭС10 |
200 |
|
538,0 |
52,8 |
784,0 |
120 |
34,0 |
«Гранит» |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электровозы переменного тока |
|
|
|||
Э5К |
100 |
|
211,5 |
51,0 |
353,0 |
110 |
17,3 |
ВЛ80 |
192 |
|
502,5 |
43,5 |
679,0 |
110 |
32,8 |
2ЭС5К |
192 |
|
464,0 |
49,9 |
678,0 |
110 |
35,0 |
«Ермак» |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3ЭС5К |
288 |
|
696,0 |
49,9 |
932,0 |
110 |
52,5 |
«Ермак» |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЛ85 |
276 |
|
660,0 |
50,0 |
932,0 |
110 |
45,0 |
2ЭС7 |
200 |
|
538,0 |
52,8 |
784,0 |
120 |
34,0 |
|
|
|
Электровозы двойного питания |
|
|
||
ВЛ82 |
190 |
|
465,0 |
51,0 |
640,6 |
110 |
32,8 |
2ЭВ120 |
|
|
|
|
|
|
|
«Князь Вла- |
200 |
|
580,0 |
50,0 |
760,0 |
120 |
37,0 |
димир» |
|
|
|
|
|
|
|
8
Основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т:
– в режиме тяги
w0 = a0 + a1vp + а2vp2;
– в режиме холостого хода
wx = b0 + b1vр + b2vp2. (2.2)
Коэффициенты a0, a1, a2, b0, b1, b2 приведены в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Коэффициенты формул основного удельного сопротивления локомотивов [14]
Путь |
|
Движение поезда в режиме |
|
||||
|
тяги |
|
|
холостого хода |
|||
|
a0 |
a1 |
a2 |
b0 |
|
b1 |
b2 |
Звеньевой |
18,6 |
0,10 |
0,0029 |
23,5 |
|
0,11 |
0,0034 |
Бесстыковой |
18,6 |
0,08 |
0,0024 |
23,5 |
|
0,09 |
0,0034 |
Основное удельное средневзвешенное сопротивление вагонного состава определяется в следующем порядке:
1. Рассчитывается масса брутто вагона qбр как сумма массы тары вагона qт и его грузоподъемности qгр, умноженной на коэффициент использования грузоподъемности вагонов βгр (указан в задании на проектирование):
qбр = qт + βгр qгр. (2.3)
Значения qт и qгр для различных типов вагонов представлены в табл. 2.3.
|
|
|
Таблица 2.3 |
|
Технические характеристики грузовых вагонов [14] |
||||
Наименование |
Число осей |
Грузоподъем- |
Масса тары, т |
|
ность, т |
||||
|
|
|
||
Вагон крытый |
4 |
62 |
22,0 |
|
Полувагон |
4 |
63 |
22,0 |
|
8 |
125 |
43,8 |
||
|
||||
Платформа |
4 |
63 |
21,3 |
|
Цистерна для перевозки |
4 |
60 |
22,8 |
|
нефтепродуктов |
||||
|
|
|
||
Цистерна для перевозки це- |
4 |
58 |
25,6 |
|
мента |
||||
|
|
|
||
Цистерна |
8 |
120 |
48,0 |
9
2. Определяется масса, приходящаяся на ось вагона, т/ось:
q0 = qбр /т, |
(2.4) |
где т – число осей вагона.
3. Определяется основное удельное сопротивление движению вагонов
|
b cv |
dv2 |
|
|
w0 a |
р |
р |
. |
(2.5) |
q0 |
|
|||
|
|
|
|
Значения коэффициентов a, b, c и d приведены в табл. 2.4.
Таблица 2.4
Коэффициенты формул основного удельного сопротивления движению грузовых вагонов [14]
Тип вагона |
Число |
|
Звеньевой путь |
Бесстыковой путь |
||||||
осей т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
b |
c |
d |
a |
b |
c |
d |
||
|
|
|||||||||
Полувагон |
4 |
5,2 |
|
35,4 |
0,785 |
0,027 |
5,2 |
34,2 |
0,732 |
0,022 |
Цистерны |
4 |
6,3 |
|
28,7 |
0,464 |
0,027 |
6,3 |
27,9 |
0,436 |
0,022 |
Полувагон |
8 |
6,9 |
|
58,9 |
0,37 |
0,021 |
6,9 |
58,9 |
0,260 |
0,017 |
4. Доля вагонов i-го типа в составе поезда по массе определяется по формуле
|
q |
|
|
i |
i бр i |
. |
(2.6) |
k |
|||
|
i qбр i |
|
i 1
Количество вагонов i-го типа γi в составе поезда, %, указано в задании на проектирование. При выполнении вычислений по формуле (2.6) величины γi следует перевести из процентов в доли единицы.
Правильность вычислений по формуле (2.6) проверяется со-
k
блюдением равенства i 1.
i 1
5. Определяется удельное средневзвешенное сопротивление вагонного состава, включающего k типов вагонов:
k |
|
w0 i w0 i , |
(2.7) |
i 1
где w0 i – основное удельное сопротивление вагонов данного типа, Н/т.
10