Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Омский государственный университет путей сообщения

(ОмГУПС (ОмИИТ))

Кафедра "Вагоны и вагонное хозяйство"

Курсовая работа

"Подвижной состав железных дорог. Вагоны"

Выполнила: студентка группы 14 А

Галимова Е.Д.

Проверил: доцент кафедры "В и ВХ"

Михеев В.А.

Омск 2016

Содержание

• Введение
• 1. Выбор рациональных типов и моделей вагонов для перевозки заданных родов груза
• 2. Изучение конструкции выбранных типов и моделей выгонов
• 2.1 Универсальный крытый вагон модели 11-217
• 2.2 Универсальный полувагон модели 12-119
• 2.3 Цистерна обего назначения 15-1443
• 3. Расчет показателей грузовых перевозок
• 3.1 Расчет общего объема перевозок грузов
• 3.2 Расчет грузооборота отделения дороги
• 4. Определение количественных и качественных показателей использования вагонов
• 4.1 Определение количественных показателей использования вагонов
• 4.2 Определение качественных показателей использования вагонов
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

В стране функционирует целая транспортная система, обеспечивающая перевозки пассажиров и перемещение грузов, тесно связанная и взаимодействующая между всеми видами транспорта: железнодорожным, автомобильным, водным, воздушным и трубопроводным.

Железнодорожный транспорт России занимает ведущее место в транспортной системе страны, выполняя около 85 % грузооборота и более 37 % пассажирооборота транспорта общего пользования. Железные дороги России по своей технической оснащенности и показателям перевозочной работы являются крупнейшей транспортной системой мира. Железнодорожный транспорт среди всех видов наиболее приспособлен к массовым перевозкам, функционирует круглые сутки независимо от времени года и погоды, что особенно важно для России с ее различными климатическими зонами. Железные дороги являются универсальным видом транспорта для перевозок всех видов грузов при сравнительно небольшой себестоимости и высокой скорости их доставки потребителю. Железнодорожный транспорт по сравнению с другими видами в меньшей степени воздействует на окружающую среду и имеет меньшую энергоемкость на выполнение перевозочной работы.

Вагонный парк является одним из важнейших технических средств железнодорожного транспорта от технического уровня, состояния, численности и состава которого зависит качество перевозного процесса, своевременность доставки пассажиров и грузов, производительность транспорта и его экономические показатели.

1. Выбор рациональных типов и моделей вагонов для перевозки заданных родов груза

В данном разделе курсовой работы, для перевозки приведенных в задании наименовании (см.табл.1), необходимо осуществить выбор рациональных типов вагонов, которая обеспечивала бы высокую степень использования, грузоподъемности и вместимости. Для обеспечения сохранности груза, а так же для наиболее эффективного использования вагонного парка.

Таблица 1 - Наименование и транспортные характеристики грузов

Последняя цифра варианта	Наименование груза	Техническая норма загрузки Qтех, Т	Удельный погрузочный объем Vгр, м 3/т
4	Груз 1 - фанера в связках	41	2,8
	Груз 2 - каменный уголь	68	0,9
	Груз 3 - масла минеральные	50	1,4

Выбор типа вагона необходимо производить на основании транспортных характеристик приведенных в задании перечня прибывающих, отправляемых, транзитных родов груза (см. табл. 2). Согласно транспортной классификации в зависимости от вида и состояния грузов предъявляемых перевозкам они делятся:

- На тарно-штучные - перевозятся в упаковке или в таре. И принимаются к перевозке с указанием количества и массы мест. Отличаются необходимостью защиты от внешних агрессивных факторов и воздействий (например: сахар, мука, крупа, овощи в мешках, ткань картон в тюках, бумага в рулонах, панели в связках, хлопок в прессованных брикетах, минеральное сырье и строительные материалы в мешках);

- Штучные - перевозятся без тары, и принимаются к перевозке с указанием количество штук (например: сельскохозяйственные машины, электродвигатели, автомобили);

- Наливные - жидкие грузы перевозимые наливом (например: нефть и её производные нефтепродукты, сжиженные газы, кислоты);

- Насыпные - перевозятся насыпью и представляют собой однородную массу фракционных составляющих твердых частиц в форме порошка, зерен, гранул, капсул, обладающих сыпучестью (например: цемент, зерно, песок);

- Навалочные - перевозят в непакетированном виде вагонными отправками без счета мест (например: лес короткий, камень, кокс, руда, каменный уголь, сланцы, песок, каменная соль, щебень и гравий).

Перевозка указанных выше грузов по железным дрогам осуществляется в вагонах различных типов. Грузовые вагоны различают по назначению, конструкции и технико-эксплуатационным показателям.

Парк грузовых вагонов по назначению делится на 2 группы:

- общего назначения или универсальные, предназначенные для перевозки массовых грузов;

- специализированные, предназначенные для перевозки отдельных грузов.

Универсальные крытые вагоны с дверными проемами и люками в крыше предназначены для перевозки тарно - штучных насыпных и ценных грузов, требующих защиты от атмосферных воздействий. Универсальные полувагоны с торцевыми дверями и люками в полу, а так же полувагоны с глухим кузовом используются главным образом для перевозки навалочных грузов и некоторых насыпных грузов, например песка. На платформах с торцевыми и продольными бортами и сплошным настилом пола перевозят тяжеловесные, громоздкие и длинномерные грузы, контейнеры, колесную и гусеничную сельхоз технику, металлический прокат и железобетонные изделия. Строительные материалы, такие как кирпич в поддонах и длинные доски.

Для перевозки определенных грузов используют специализированный подвижной состав: цистерны- для наливных грузов, думпкары и хопперы- для навалочных и насыпных грузов; изотермические вагоны- для скоропортящихся грузов; транспортеры- для длинномерных и негабаритных штучных грузов.

По конструктивному исполнению вагоны делятся на открытые и крытые. Вагоны открытого типа имеют значительные преимущества перед крытыми: шире возможности механизации разгрузочно-погрузочных работ, ниже простой вагона ввиду ускорения погрузки и выгрузки, меньше расходы на постройку, ремонт, содержание, возможные перевозки длинномерных, громоздких грузов. В крытых вагонах перевозят ценные грузы и грузы, требующие защиты от атмосферных воздействий. Во всех случаях, когда при перевозке обеспечивается сохранность грузов, рекомендуется использовать открытый подвижной состав.

Таблица 2 - Типы, модели и технические характеристик грузовых вагонов

Первая цифра варианта	Тип и модель вагона	Грузоподъемность Q, т	Масса тары T, т	V,м3 F,м2
0	Универсальный крытый	11-217	68,0	24,0	120,0
		11-260	72,0	28,0	140,0
	Универсальный полувагон	12-132	75,0	25,0	88,0
		12-119	69,0	22,5	76,0
	Цистерна общего назначения	15-1443	60,0	23,2	71,3
		15-1556	63,5	24,23	73,13

Грузоподъемность грузового вагона Q называется наибольшая допускаемая масса перевозимого груза, на которую рассчитана его конструкция с учетом полного обеспечения безопасности движения поездов.

Грузоподъемность, являясь основным параметром вагона, принадлежит одновременно к важнейшим параметрам железнодорожного транспорта в целом. Чем больше грузоподъемность вагона, тем выше его производительность - количество перевозок по объему, выполняемых в единицу времени.

Масса тары вагона Т - масса порожнего грузового вагона. Тара определяется посредством взвешивания вагона. Снижение тары вагона является одной из важнейших задач вагоностроительной промышленности. Эффективность снижения тары грузового вагона оценивается коэффициентом тары.

Объемные параметры кузова, характеризуют вместимость вагона. Различают полный внутренний геометрический объем кузова, определяемый произведением длины вагона на его ширину и высоту, емкость вагона или объем кузова Vоцениваемые по объемному весу наиболее массовых грузов, перевозимых в вагоне, и погрузочный объем , который реально можно использовать под груз.

Техническая норма загрузки вагона - это обязательное количество груза, которое должно быть погружено в данный тип вагона при полном использовании вместимости или грузоподъемности. Эта норма устанавливается для каждого конкретного типа вагона при загрузке его конкретным грузом. Техническая норма загрузки вагона всегда меньше или равна грузоподъемности.

Коэффициент тары К - показатель характеризующий технико-экономические качества вагона. Чем меньше тара вагона, приходящаяся на одну тонну грузоподъемности, тем лучше его технико-экономические качества. Различают два вида коэффициента тары: технический и погрузочный. Эти два коэффициента могут быть равны только при полном использовании грузоподъемности вагона, что возможно лишь для отдельных вагонов и грузов.

Технический коэффициент тары вагона представляет собой отношение тары к грузоподъемности этого вагона:

, (1)

где Т - масса тары вагона, т;

Q - грузоподъемность, т.

Универсальный крытый:

K_m1 = = 0,35;

K_m2 = = 0,39.

Универсальный полувагон:

K_m1 = = 0,33;

K_m2 = = 0,326.

Цистерна общего назначения:

K_m1 = = 0,39;

K_m2 = = 0,38.

Чем меньше технический коэффициент тары, тем меньше собственной массы вагона приходится на каждую тонну транспортируемого груза. Коэффициент тары для большинства вагонов колеблется в пределах от 0,34 до 0,47.

Коэффициент использования грузоподъемности вагона характеризуется отношением технической нормы загрузки вагона к его грузоподъемности:

, (2)

где - техническая норма загрузки вагона, т.

Универсальный крытый:

₁ = = 0,60;

₂ = = 0,57.

Универсальный полувагон:

₁ = = 0,91;

₂ = = 0,99.

Цистерна общего назначения:

₁ = = 0,83;

₂ = = 0,79.

Погрузочный коэффициент тары, представляющий отношение веса тары вагона, приходящегося на одну тонну фактически перевозимого груза, учитывает фактически возможное использование грузоподъемности вагона при перевозке конкретного груза.

, (3)

где - коэффициент использования грузоподъемности.

Универсальный крытый:

K_n1 = = 0,59;

K_n2 = = 0,68.

Универсальный полувагон:

K_n1 = = 0,37;

K_n2 = = 0,33.

Цистерна общего назначения:

K_n1 = = 0,47;

K_n2 = = 0,48.

Коэффициент использования грузоподъемности значительно колеблется для разных типов вагонов. Наиболее высокие коэффициенты у специализированных вагонов и полувагонов. Коэффициент использования грузоподъемности вагона стремится к единице. В целом по всем грузам средний коэффициент использования грузоподъемности составляет 0,86.

Коэффициент использования вместительности вагона:

, (4)

где - погрузочный объем вагона, фактически занимаемый грузом,

, (5)

где - удельный погрузочный объем груза, м/т;

- объем кузова вагона, м.

Погрузочный объем вагона, фактически занимаемым грузом:

Фанера в связках: = 41*2,8 = 114,8 м ³;

Камень: = 68*0,9 = 61,2 м ³;

Керосин: = 50*1,4 = 70 м ³.

Универсальный крытый:

= = 0,96;

= = 0,82.

Универсальный полувагон:

= = 0,70;

= = 0,81.

Цистерна общего назначения:

= = 0,956;

= = 0,957.

Удельная грузоподъемность- это часть грузоподъемности вагона, приходящаяся на один кубический метр объем кузова, т/м ³,

, (6)

Универсальный крытый:

= 0,57 т/м ³;

= 0,51 т/м ³.

Универсальный полувагон:

= 0,85 т/м ³;

= 0,91 т/м ³.

Цистерна общего назначения:

= 0,82 т/м ³;

=0,87 т/м ³.

Удельная грузоподъемность вагона характеризует его эксплуатационные качества. Чем ниже этот показатель, тем более широкую номенклатуру грузов может перевозить вагон данного типа с полным использованием грузоподъемности.

Удельная вместимость вагона характеризует соотношение полного объема вагона к его грузоподъемность и определяется частью геометрического объема кузова, приходящейся на одну тонну количества груза, м³/т,

, (7)

Универсальный крытый:

₁ = = 1,76м ³/т;

₂ = = 1,94 м ³/т.

Универсальный полувагон:

₁ = = 1,17 м ³/т;

₂ = = 1,10 м ³/т.

Полувагон с глухим кузовом:

₁ = = 1,22 м ³/т;

₂ = = 1,15 м ³/т.

Таблица 3 - Технико-эксплуатационные показатели сравниваемых грузовых вагонов

Наименование груза	Тип и модель вагона	, Т	Q, Т			л		, т/м	, м/т
Крупа в мешках	Крытый	11-217	41	68,0	0,35	0,59	0,60	0,96	0,57	1,76
		11-260	41	72,0	0,39	0,68	0,57	0,82	0,51	1,94
Камень	Полувагон	11-132	68	75,0	0,33	0,37	0,91	0,70	0,85	1,17
		12-119	68	69,0	0,326	0,33	0,99	0,81	0,91	1,10
Керасин	Цистерна	15-1443	50	60,0	0,39	0,47	0,83	0,956	0,82	1,22
		15-1556	50	63,5	0,38	0,48	0,79	0,957	0,87	1,15

Для перевозимых грузов выбирается крытый универсальный вагон модели 11-217, универсальный полувагон модели 12-119 и цистерна общего назначения 15-1443, так как они имеют более лучшие показатели, а именно коэффициент использования грузоподъемности л и погрузочный коэффициент тары К_n (см. табл. 3).

2. Изучение конструкции выбранных типов и моделей выгонов

2.1 Универсальный крытый вагон модели 11-217

Крытый вагон общего назначения (называемый универсальным) модели 11-217 (рис.1) постройки Алтайского вагоностроительного завода имеет объем кузова 120 мі. Его кузов оборудован двухстворчатыми раздвижными дверями, загрузочными люками в крыше и в боковых стенах. Уширенные дверные проемы позволяют ускорить процесс производства погрузо-разгрузочных работ, что способствует сокращению простоев вагона под грузовыми операциями и повышению его производительности. Крайние верхние загрузочные люки снабжены печными разделками на случай установки печей отопления при перевозке людей в зимнее время.

Рама кузова сварная, состоит из сквозной хребтовой балки, двух продольных боковых, двух шкворневых, двух концевых поперечных балок. Между шкворневыми балками рамы расположены две поперечные основные (дверные) и семь промежуточных, а также продольные балки, предназначенные для поддержания настила пола. Под дверным проемом с каждой стороны имеются выдвижные откидывающиеся вниз подножки для обслуживающего персонала. В консольной части рамы размещены раскосы, а также продольные длинные и короткие балки. Раскосы служат для передачи части продольных усилий от ударно-тяговых приборов на шкворневую балку и равномерного распределения продольной нагрузки на среднюю часть рамы кузова. В консольной части хребтовой балки установлены задние упоры автосцепки, объединенные между собой усиливающей надпятниковой коробкой шкворневого узла, а также передние упоры, объединенные с ударной розеткой автосцепки, заглубленной внутрь рамы. Между задними и передними упорами на вертикальных стенках хребтовой балки установлены предохранительные планки. Боковые продольные балки рамы в дверном проеме усилены балками. По концам рама оборудована подножками и поручнями, размещенными с каждой стороны вагона. На концевых балках установлены поручни и рычаг расцепного привода автосцепки. Все основные поперечные балки рамы - шкворневые, концевые и дверные в средней части имеют большую высоту, чем в концевых частях, что приближает их к конструкции равного сопротивления изгибу и позволяет уменьшить массу; сверху на раму настлан пол из досок, соединенных вчетверть и укрепленных по концам металлическим уголком. В зоне дверного проема настил пола покрыт металлическими листами, что предохраняет деревянные доски от повреждения при производстве погрузочно-разгрузочных работ.

Боковые и торцовые стены кузова жестко связаны с рамой. Каркас боковой стены состоит из верхней обвязки, двух шкворневых, двух дверных и шести промежуточных стоек. Нижней обвязкой стены служит продольная боковая балка рамы. Каркас снаружи обшит гофрированной металлической и изнутри деревянной обшивками.

Рисунок 1 - Универсальный крытый вагон модели 11-217

2.2 Универсальный полувагон модели 12-119

вагон грузооборот перевозка железнодорожный

В простейших полувагонах кузов состоит из ряда стоек, прикрепленных внизу к раме вагона, а вверху соединенных обвязочной рамой. Промежутки между стойками заполнены металлической обшивкой. Форма и высота кузова бывают различными в зависимости от назначения вагона и от схемы разгрузки.

Разгрузка саморазгружающихся полувагонов производится под действием силы тяжести самих грузов через люки в полу или в боковых стенах. Одни конструкции допускают разгрузку непосредственно под вагон, т. е. между рельсами, для чего вагон должен быть установлен на эстакаде. В других полувагонах разгрузка производится по одну или обе стороны пути.

Разгрузка сыпучих грузов наилучшим образом обеспечивается в полувагонах с двухскатным полом. В этих вагонах применяются кривошипно-шатунные механизмы приводов запоров люков с пневматическим или гидравлическим управлением. Наиболее предпочтительными являются конструкции запоров с гидравлическим приводом управления.

Перевозки сыпучих грузов производят в специализированных полувагонах-хопперах с наклонными торцевыми стенами кузовов. Они имеют вид, напоминающий одну или несколько воронок.

Наиболее распространенные типы полувагонов-хопперов имеют центральную или боковую двухстороннюю разгрузку. Хопперы могут собираться из двух и более стандартизируемых секций бункеров. Люки бункеров открываются и закрываются с помощью пневмоцилиндров или вручную через зубчатую передачу. На схеме з представлен полувагон с наклоняющимся кузовом и открывающейся боковой стеной.

Анализ конструктивных схем полувагонов различного типа позволяет сделать вывод о том, что их основной базовой частью является связанная жестко или шарнирно ферменная металлоконструкция, объединяющая раму и кузов вагона в единую цельнонесущую конструкцию.

Рама кузова имеет хребтовую балку, состоящую из двух сваренных между собой продольным швом Z-образных профилей, перекрытых в месте соединения двутавром. На двутаврах укреплены кронштейны петель для шарнирного навешивания крышек разгрузочных люков. Люки в открытом положении располагаются на специальных упорах.

В консольной части хребтовой балки установлены передние и задние упоры автосцепки. Передний упор отлит как одно целое с ударной розеткой. На торцевых поверхностях концевой балки укреплены рычаг расцепного привода автосцепки и поручень составителя. Боковые стены кузова имеют металлическую обшивку с корытообразными выштамповками, подкрепленную каркасом, состоящим из верхней и нижней обвязок,

а также угловых, шкворневых и промежуточных стоек. Двухстворчатые двери шарнирно соединены с угловыми стойками кузова при помощи петель.

По концам кузов оборудован наружными и внутренними лестницами, а также подножками и поручнями, предназначенными для обслуживающего персонала.

Рисунок 2 - Универсальный полувагон 12-119

2.3 Цистерна обего назначения 15-1443

Цистерна модели 15-1443(рис.3) предназначена для перевозки светлых нефтепродуктов.

Четырехосная цистерна модели 15-1443 для светлых нефтепродуктов состоит из котла, опирающегося через средние и концевые опоры на раму, ходовых частей, автосцепного устройства и тормозного оборудования.

Котел включает цилиндрическую обечайку, сваренную из пяти продольных листов (нижнего - толщиной 11 мм, двух боковых и двух верхних - 9 мм), и два днища толщиной 10 мм. Для налива нефтепродуктов, осмотра внутренних частей котла и его очистки используется люк диаметром 570 мм, герметически закрываемый крышкой. Крышка крепится к люку восемью откидными болтами. На опорное кольцо горловины люка ставят уплотнительное кольцо из бензоморозостойкой резины. В люке размещен привод основного затвора сливного прибора и две сегментные планки и, укрепленные на разных уровнях и предназначенные для контроля за предельными уровнями налива груза. Рядом с люком размещен патрубок 6 для установки предохранительно-впускного клапана. При наливе груза объем котла заполняется только на 98%. Оставшиеся два процента свободного пространства предусматриваются на увеличение объема груза при его нагревании.

Все продольные листы и днища котла соединены стыковыми сварными швами. Внутренний диаметр котла 3000 мм, а наружная длина - 10,77м. Котел имеет нижний слив и оборудован универсальным сливным прибором. Для обеспечения полного слива продукта нижний броневой лист котла имеет уклон к сливному прибору, образованный выштамповкой нижнего листа на глубину 20-30 мм. Для подъема на цистерну с обеих сторон вблизи от люка закреплены металлические лестницы, а наверху сделана площадка для безопасного обслуживания при осмотре и промывке котла. Внутри котла также имеется лестница, опирающаяся на нижний лист. Котел изготовлен из стали 09Г 2С.

Рама цистерн постройки до 1995 г. выполнена без боковых продольных балок между шкворневыми, длиной 10,8 м. Применяется рама для всех четырехосных цистерн с базой 7800 мм независимо от перевозимых грузов. Рама состоит из хребтовой, двух шкворневых и двух концевых балок, соединенных со шкворневыми балками боковыми обвязками и. Хребтовая балка выполнена из двух швеллеров № 30В, перекрытых сверху и снизу накладками и толщиной мм. На хребтовой балке крепятся передние и задние упоры автосцепки, предохранительные накладки, кронштейны для тормозного оборудования и лапы для крепления котла. Предохранительные накладки защищают вертикальные стенки хребтовой балки от истирания поглощающим аппаратом автосцепки.

Шкворневые балки 6 коробчатого сечения, сварены из верхнего (10мм), нижнего (12 мм) и двух вертикальных листов (8 мм). Сверху на шкворневых балках укрепляются металлические опоры котла. Зона соединения шкворневой и хребтовой балок усилена надпятниковой коробкой. Концевые балки и боковые обвязки изготовлены из штамповок Г-образной формы толщиной 6 мм.

Котел на раме крепят в средних и концевых ее частях. Для предотвращения продольных смещений только лишь средняя часть котла жестко связана с рамой фасонными лапами, приваренными к нижнему листу и соединенными призонными болтами с лапами хребтовой балки рамы. Концевые части котла свободно лежат на деревянных брусках и, укрепленных болтами в металлических желобах опор, установленных на шкворневых балках рамы. Для предотвращения вертикальных и поперечных перемещений предусмотрены стяжные хомуты, которыми концевые части котла при помощи винтовых муфт крепятся к крайним опорам.

Универсальный сливной прибор цистерн общего назначения служит для слива груза из котла, а при необходимости - налива снизу при помощи насоса. Сливной прибор крепится к нижнему листу средней части котла. Слив производится через патрубок, приваренный к седлу клапана.



Рисунок 3 - Цистерна общего назначения 15-1443

3. Расчет показателей грузовых перевозок

Перевозочный процесс - совокупность организационно и технологически взаимосвязанных операций, выполняемых при подготовке, осуществлении и завершении перевозок грузов. Показатели грузовых перевозок отделения дороги определяют объем работы вагонного парка и делятся на две группы:

- объемные показатели (отправление и прибытие грузов по всем станциям и в целом по отделению дороги, прием и сдача грузов по стыковым станциям, объем перевозок и грузооборот по участкам отделения);

- качественные показатели (средняя дальность перевозки грузов, грузонапряженность по участкам отделения дороги).

При выполнении курсовой работы расчеты показателей грузовых перевозок выполняются для условного отделения дороги состоящего из двух участков А - Б и Б - В (Рис.4.).

Рисунок 4- Схема условного отделения дороги.

3.1 Расчет общего объема перевозок грузов

Общий объем перевозок грузов по отделению определяется объемом произведенных операций по отправлению, прибытию, приему и сдачи родов грузов по стыковым, узловым и промежуточным станциям (см. табл. 4).

Таблица 4 - Объемы погрузки, выгрузки и приема грузов

Последняя цифра варианта	Наименование груза	Прием грузов, тыс. т.	Направление движения	Вид операции	Размер погрузки/выгрузки по станциям отделения дороги, тыс.т.
					А	А-Б	Б	Б-В	В
2	Груз 1	18975	Нечетное	Погрузка	2461	1104	1955	1311	1714
	Груз 2	20625	Четное	Выгрузка	4255	1208	2208	932	3140
	Груз 3	17500	Нечетное	Транзит	-	-	-	-	-

Объем отправления определяется суммированием размеров погрузки по всем станциям отделения дороги, тыс. т (см. табл.5),

, (8)

где - размер погрузки i-го груза по j-ой станции, тыс. т.

Объем отправления = 2461+1104+1955+1311+1714 = 8545 тыс.т..

Объем прибытие определяется суммированием размеров выгрузки по всем станциям отделения дороги, тыс. т (см. табл.5),

, (9)

где - размер выгрузки i-го груза по j-ой станции, тыс. т.

Объем прибытия = 4255+1208+2208+932+3140 = 11743 тыс.т..

Размер сдачи грузов по стыковым санациям отделения дороги определяется на основе данных о величине приема, отправления и прибытия грузов, тыс. т(см. табл.5),

, (10)

где - объем приема грузов по отделению дороги, тыс. т.

, (11)

где - прием i-го груза по k-ой стыковой станции, тыс. т.

= 18975+16100+17538 = 52613 тыс.т

Размер сдачи = 52613+8545-11743 = 49415 тыс. т.

Таблица 5- Объем отправления, прибытия, приема и сдачи грузов

Станции	Прием, тыс. т	Отправление, тыс. т	Прибытие, тыс. т	Сдача, тыс. т
	Груз 1	Груз 2	Груз 3	Всего	Груз 1	Груз 2	Груз 1	Груз 2	Груз 3	Всего
А	-	16100	-	-	2461	4255	27520	-	17538	45058
А-Б	-	-	-	-	1104	1208	-	-	-	-
Б	-	-	-	-	1955	2208	-	-	-	-
Б-В	-	-	-	-	1311	932	-	-	-	-
В	18975	-	17538	36513	1714	3140	-	4357	-	4357
Итого	18975	16100	17538	52613	8545	11743	27520	4357	17538	49415

Общий объем перевозок грузов определяется суммированием отправления и приема грузов или их прибытия и сдачи, тыс. т,

, (12)

= 8545+52613=11743+49414 = 61158 тыс. т.

Общий объем перевозок грузов = 61158 тыс. т..

3.2 Расчет грузооборота отделения дороги

Объем работы участка или отделения по перевозкам грузов определяется грузооборотом, то есть общим количеством выполненных тонно-километров нетто. Грузооборот - важный показатель грузовых перевозок, характеризующий полезную работу по перевозкам.

В курсовой работе для определения грузооборота на каждом участке и в целом по отделению требуется разработать схему грузопотоков. Грузопотоком называется количество груза перевозимого между станциями в единицу времени.

Схема грузопотоков (строиться одна для трех родов грузов по данным межучастковой и межстанционной корреспонденции (см.рис.5). Направление движение груза по участку (см. табл.4), а так же прием и сдача груза в четном и нечетном правлениях показываются стрелками.

Рисуно 5 - Схема грузопотоков

Разработанная схема грузопотоков является основой для расчета густоты потока густоту движения потока по участкам в четном и нечетном направлениях определяют как полусумму объема перевозок в начале и конце участка, тыс.т.(см табл.6).

 (13)

где ,- размер объема грузопотока в начале и конце участка.

Г_уАБч = = 11241 тыс.т.;

Г_уАБнч = = 42045 тыс.т.;

Г_уБВч = = 7963 тыс.т.;

Г_уБВнч = = 38883 тыс.т.

Грузооборот на каждом участке в четном или нечетном направлениях определяют как произведение густоты движения потока на протяженность участка, млн. т-км нетто.

(14)

где Гу - густота перевозок по каждому из участков в четном или нечетном направлении, тыс.т (см. табл 6);

Ly - длина участка, км.

PLy_АБч = 11241*450 = 5058,45 млн. т-км нетто;

PLy_АБнч = 42045*450 = 15556,65 млн. т-км нетто;

PLy_БВч = 7963*370 = 3583,35 млн. т-км нетто;

PLy_БВнч = 38883*370 = 14386,71 млн. т-км нетто.

Таблица 6- Густота движения потока и грузооборот

Участок	Густота движения, тыс. т	Грузооборот, млн. т-км
	Направление движения	Направление движения	Всего
	Четное	Нечетное	Четное	Нечетное
А-Б	11241	42045	5058,45	15556,65	20615,1
Б-В	7963	38883	3583,35	14386,71	17970,06
Итого	19201	80928	8641,8	29943,36	38585,16

Длина участка А - Б: L_АБ = 450км; Б - В: L_БВ = 370 км.

Среднюю грузонапряженность по отделению определяют путем деления общего пробега грузов на эксплуатационную длину отделения, тыс.т,

(15)

Г_о = = 47055 тыс.т,

где - общая эксплуатационная длина отделения, км.

Средняя грузонапряженность равна 47055 тыс.т.

Среднюю дальность перевозки получают делением величины грузооборота на объем перевозок грузов по отделению,

(16)

= 631 км.

Средняя дальность перевозки равна 631 км.

4. Определение количественных и качественных показателей использования вагонов

Показатели использования вагонов служат для оценки эффективности эксплуатации вагонного парка. Различают два вида показателей - количественные или объемные и качественные показатели.

Количественные показатели выражаются числом произведенных операций, объемом выполненного движения, затратой времени на перевозочную работу и выполненной работой в тонно-километрах нетто и брутто.

Качественные показатели характеризуют условия и качество работы вагонного парка, к ним относятся показатели использования вагонов по мощности, грузоподъемности и времени, показатели непроизводительной работы и обобщающие показатели технической работы нетягового подвижного состава.

4.1 Определение количественных показателей использования вагонов

Количественные показатели характеризуют объем работы и подразделяются на следующие группы: показатели, отражающие выполненные циклы работы (количество погруженных и выгруженных вагонов(см. табл. 7), количество принятых и сданных вагонов по границам отделения), пробеги вагонов в границах отделения (груженые, порожние и общие) и затраты времени вагонами на отдельные виды работ. На количественные показатели эксплуатационной работы влияют размеры и характер перевозочной работы.

(17)

Uо = 209+1051 = 174+1086 = 1260 тыс.ваг.

Таблица 7 - Количество груженых вагонов на отделении.

Станции	Количество груженых вагонов, тыс. ваг.
	При приеме	При погрузке	При выгрузке	При сдаче
	Груз 1	Груз 2	Груз 3	Всего	Груз 3	Груз 1	Груз 1	Груз 2	Груз 3	Всего
А	--	237	-	237	60	63	-672	--	351	1023
А-Б	--	--	--	-	27	18	--	--	--	-
Б	--	--	--	-	48	33	--	--	--	-
Б-В	--	--	--	-	32	14	--	--	--	-
В	463	-	351	814	42	46	-	63	-	63
Итог	463	237	351	1051	209	174	672	63	351	1086

На основе результатов проведенных расчетов составляется схема груженых вагонопотоков (см. рис. 6). Схему составляют одну для четырех законченных циклов объема работы вагонов. Стрелками показывают направление вагонопотоков. Прием груженых вагонов от других отделений и сдачу на другие отделения производят только по стыковым станциям А и В. Погрузка и выгрузка вагонов производится на станциях А,Б,В и станциях участков АБ и БВ.

Разработанная схема грузопотоков является основой для расчета густоты движения вагонов. Густоту движения вагонов по участкам в четном и нечетном направлениях определяют как полусумму груженых вагонов в начале и конце участка, тыс. ваг.(см табл. 8),



Рисунок 6 - Схема вагонопотоков груженных вагонов

(18)

где - размер объема движения вагонов в начале и конце участка, тыс. ваг.

G_yАБч = = 165 тыс.ваг.;

G_yАБнч = = 950 тыс.ваг.;

G_yБВч = = 116 тыс.ваг.;

G_yБВнч = = 872 тыс.ваг.

Среднюю густоту вагонопотоков груженых вагонов по каждому участку в четном и нечетном направлениях необходимо отразить на схеме (см. рис. 4) и затем рассчитать пробеги груженых вагонов по участкам, млн. ваг.- км,

 (19)

nS_АБчгру = 165*450 = 74,25 млн. ваг.- км;

nS_БВчгру = 116*370 = 42,92 млн. ваг.- км;

nS_{АБнчгру} = 950*450 = 427,5 млн. ваг.- км;

nS_{БВнчгру} = 872*370 = 322,64 млн. ваг. - км.

Пробег груженых вагонов по отделению дороги определяется как сумма пробегов по отдельным участкам, млн. ваг. - км.

(20)

Таблица-8 Густота движения и пробег груженых вагонов

Участок	Густота движения вагонов, тыс. ваг.	Пробег вагонов, млн ваг. -км
	Направление движения	Направление движения	Всего
	Четное	Нечетное	Четное	Нечетное
А-Б	165	950	74,25	427,5	501,75
Б-В	116	872	42,92	322,64	365,56
Итого	281	1822	117,17	750,14	867,31

На сети железных дорог обращаются не только груженые. Но и порожние вагоны. Обмен порожними вагонами осуществляется для приведения транспортной системы в исходное состояние. Когда вагоны готовы к новой погрузке- к началу нового перевозочного цикла.

Пробеги порожних вагонов по отделению образуются из пробегов местного порожняка и пробегов порожняка, следующего по регулировочным заданиям.

Для расчета пробега местных порожних вагонов (см. рис. 7) составляется баланс порожняка, то есть определяется избыток или недостаток порожних вагонов на каждой станции и участке. Избыток или недостаток порожних вагонов определяется путем сравнивания величин погрузки и выгрузки по каждой станции отделения дороги. Избыток вагонов образуется в том случае. Если на станции выгрузка преобладает над погрузкой. В расчетах допускается, что выгоны всех типов, освобождающиеся на станциях, следуют в порожнем состоянии в направлении обратном груженому.

Таблица-9 Количество порожних вагонов на отделение

Станция	Размеры приема порожних вагонов, тыс. ваг	Избыток вагонов, тыс. ваг.	Размеры сдачи порожних вагонов, тыс. ваг
	Тип 1	Тип 2	Тип 3	Всего	Тип 3	Тип 1	Тип 2	Тип 3	Всего
А	403	-	211	614	63	-	212	-	212
А-Б	-	-	-	-	18	-	-	-	-
Б	-	-	-	-	33	-	-	-	-
Б-В	-	-	-	-	14	-	-	-	-
В	-	38	-	38	46	403	-	211	614
Итого	403	38	211	652	174	403	212	211	851

Регулировочный порожняк (см. табл. 9) определяет размеры приема порожних вагонов и задается формулой, тыс. ваг.,

(21)

где - сдача груженых вагонов i-го типа по k-ой стыковой станции;

- коэффициент приема порожняка вагонов.

N_{ппр 1} = 672*0,6 +63 *0,6 + 351 *0,6 = 652 тыс.ваг.

Средняя густота движения порожних вагонов по участкам и направлениям отделения, тыс. ваг.

(22)

G_yАБч = = 614 тыс.ваг.;

G_yАБнч = = 140 тыс.ваг.;

G_yБВч = = 614 тыс.ваг.;

G_yБВнч = = 91 тыс.ваг.

Пробег порожних вагонов по отделению, млн. ваг.- км,

(23)

nS_АБчпор = 614*450 = 276,3 млн. ваг.- км;

nS_БВчпор = 614*370 = 227,18 млн. ваг.- км;

nS_{АБнчпор} = 140*450 = 63 млн. ваг.- км;

nS_{БВнчпор} = 91*370 = 33,67 млн. ваг. - км.

Общий пробег вагонов на отделении складывается из пробега груженых и порожних вагонов, млн. ваг.- км,

?nS₀ = ?nS_гр + ?nS_пор (24)

?nS₀ = 867,31 + 600,15 = 1467,46 млн. ваг. - км.

Таблица-10 Нормативные и эксплуатационные показатели отделения дороги

Первая цифра варианта	Наименование, обозначение, единица измерения и значение показателей
	Длина участка А - Б LАБ, км	Длина участка Б - В LБВ, км	Участковая скорость Vуч, км/ч	Простой на технических станциях tтех, ч	Простой под грузовыми операциями tгр, ч	Коэффициент приема порожняка kрег
1	450	370	39	4,1	11	0,6

Рисунок 7 - Схема вагонопотоков порожних вагонов

Таблица 11- Густота движения и пробег порожних вагонов

Участок	Густота движения вагонов, тыс. ваг.	Пробег вагонов, млн ваг-км
	Направление движения	Направление движения	Всего
	Четное	Нечетное	Четное	нечетное
А - Б	614	140	276,3	63	339,3
Б - В	614	91	227,18	33,67	260,85
Итого	1228	301	503,48	96,67	600,15

После определения пробегов вагонов (см.табл. 11) рассчитывается тонно-километровая работа брутто, то есть работа, затрачиваемая на перемещение массы груза и тары вагонов, млн.т-км брутто.

, (25)

где - тонно-километры тары вагонов,

= 3858516+34425295 = 73010455 млн. т-км брутто.

=34425295 т-км, (26)

где - тонно-километры тары груженых и порожних вагонов,

, (27)

= 20381785 т-км.

; (28)

= 14043510 т-км.

Общие вагоно-часы работы вагонов определяются по отдельным элементам оборота вагонов и включают вагоно-часы в движении, на технических станциях и под грузовыми операциями, тыс.ваг.-ч,

Средняя масса груженного вагона:

(29)

Средняя масса порожнего вагона:

Т_пр = 0,49*24+0,26*22,5+0,25*23,2 = 23,4 т. (30)

; (31)

= 37627 +20836+4213 = 62676 тыс.ваг.-ч.

Вагоно-часы в движении тыс. ваг.-ч,

. (32)

= 37627 тыс. ваг.-ч,

где - участковая скорость движения поездов, км/ч.

Вагоно-часы нахождения вагонов на технических станциях, тыс. ваг.-ч,

, (33)

= 4,1*5082 = 20836 тыс. ваг.-ч,

где - нормы простоя транзитного вагона на технической станции;

- количество транзитных вагонов, проходящих через станцию.

Для расчета затраты вагоно-часов на технических станциях первоначально определяют число транзитных вагонов, проходящих через каждую техническую станцию. Количество транзитных вагонов определяется разницей между общим числом проходящих вагонов и числом местных вагонов, тыс. ваг.(см. табл. 12),

; (34)

N_А = 1200 - 63 = 1137 тыс. ваг;

N_АБ = 1110 - 18 = 1092 тыс. ваг;

N_Б = 1044 - 33 = 1011 тыс. ваг;

N_БВ = 979 - 14 = 965 тыс. ваг;

N_В = 923 - 46 = 877 тыс. ваг.

=1137 + 1092 + 1011 + 965 + 877 = 5082 тыс. ваг.

Таблица - 12 Количество транзитных вагонов по станциям отделения

Станция	Общее число вагонов	Местные вагоны	Транзитные вагоны
А	1200	63	1137
А-Б	1110	18	1092
Б	1044	33	1011
Б-В	979	14	965
В	923	46	877
Итого	5256	174	5082

Общее число вагонов, проходящих через станцию, представляет собой сумму всех вагонов, которые прибывают на станцию с примыкающих к ней участков. Число местных вагонов принимают равным большей величине из погрузки или выгрузки.

Вагоно-часы простоя вагонов под грузовыми операциями определяют умножением числа операций по каждой станции на соответствующую норму простоя вагона под грузовой операцией, тыс. ваг.-ч,

; (35)

= 11*383 = 4213 тыс. ваг.-ч,

где - нормы простоя вагонов под грузовыми операциями(погрузка или выгрузка), ч;

- число вагонов, участвующих в грузовых операциях, тыс. ваг.

В расчетах принимается, что вагон, прибывший на станцию под местные операции имеет одну операцию: погрузку или выгрузку (см. табл. 7).

Рабочий парк грузовых вагонов определяется по общим затратам вагоно-часов из выражения, тыс.ваг,

; (36)

= 7,2 тыс.ваг.

4.2 Определение качественных показателей использования вагонов

На основании показателей объема работы вагонного парка рассчитываются показатели качества использования вагонного парка. Качественные показатели характеризуют какое количество перевозочной работы приводится на единицу технической работы транспорта или какой объем технической работы выполнен в единицу времени. К качественным показателям вагонного парка относятся: динамическая нагрузка, полный рейс вагона, коэффициент порожнего пробега, оборот вагона, среднесуточный пробег и среднесуточная производительность.

Степень использования вагонов с учетом их пробега характеризуются динамической нагрузкой груженого вагона и динамическую нагрузку вагона рабочего парка.

Динамическая нагрузка вагона рабочего парка определяется делением грузооборота на общий пробег вагонов, т/ваг,

; (37)

= = 26,3 т/ваг.

Динамическая нагрузка груженого вагона определяется делением грузооборота на пробег груженых вагонов, т/ваг,

; (38)

= 44,5 т/ваг.

Динамическая нагрузка вагона показывает, сколько тонн груза приходится в среднем на вагона на всем пути следования. При загрузке вагонов, следующих из-под выгрузки под погрузку попутным грузом, возможно значительно увеличить динамическую нагрузку. Повышение динамической нагрузки вагона дает возможность выполнить установленный объем перевозок меньшим парком вагонов и с меньшим их пробегом.

Полный рейс вагона - расстояние, которое проходит вагон рабочего парка за один полный перевозочный цикл как в груженом, так и в порожнем состоянии, км,

; (39)

= 1164 км.

Проверку правильности расчета полного рейса выполнить по формуле, км,

, (40)

где Ln - груженый и порожний рейсы, км.

; (41)

= 688 км.

; (42)

км.

км.

Коэффициент порожнего пробега вагонов является показателем их непроизводительной работы. Различают коэффициент порожнего пробега вагонов к груженом.

; (43)

= 0,69

И коэффициент порожнего пробега вагонов к общем.

; (44)

= 0,41

Проверка:

; (45)

= 0,41

Оборот вагона - время, затрачиваемое вагонами рабочего парка на один перевозочный цикл: время нахождения в пути (в чистом движении), простой на технических станциях и под грузовыми операциями. Оборот вагона отражает не только степень использования вагона, но и качество эксплуатационной работы каждого участка и отделения дороги в целом, сут,

; (46)

= 1,82 сут.,

где - число технических станций, проходимых транзитными вагонами за оборот;

; (47)

= 9,86

- вагонное плечо - среднее расстояние пробега вагона между техническими станциями, на которых выполняются технические операции с транзитными вагонами, км.

; (48)

= 118 км.

- коэффициент местной работы, определяющий количество станций с грузовыми операциями, которые проходит вагон за оборот,

; (49)

= 0,3

Коэффициент местной работы показывает количество грузовых операций, приходящихся на один вагон,...