Россия — самая большая страна по площади в мире. Она обладает такими природными ресурсами, как уголь, нефть, газ. Большинство этих полезных ископаемых находятся в средней части страны и государству просто необходимо доставлять их в Европейскую часть страны, где проживают около 70% населения.
В Российской Федерации ведущее место занимают железные дороги, прогресс которых неразрывно связан с состоянием локомотивной тяги. На её долю приходится свыше 36% эксплуатационных расходов, затрачиваемых на перевозки грузов и пассажиров. В связи с этим, очень важно повысить уровень использования и надёжность работы локомотивов. Выполнение этой задачи возложено на одну из ведущих отраслей железнодорожного транспорта — локомотивное хозяйство.
Локомотивное хозяйство предназначено обеспечивать заданный государственным планом размер перевозок народнохозяйственных грузов и пассажиров исправными локомотивами, снабженными топливом, песком, водой, смазочными и другими экипировочными материалами, а также укомплектованными обслуживающими локомотивными бригадами.
Помимо локомотивов, локомотивное хозяйство имеет развитую ремонтную базу, оснащенную современными механизированными и автоматизированными ремонтным оборудованием, электронными диагностирующими установками, транспортными средствами. Мощный технический арсенал, приводится в действие кадрами высокой квалификации к общей грамотности, что позволяет усугублять и использовать наиболее прогрессивные методы вождения поездов и ремонта локомотивов.
Важнейшей задачей локомотивного хозяйства является повышение эффективности перевозного процесса — увеличения скорости движения поездов, развития и техническое переоснащение локомотивного депо.
1. Организация системы эксплуатации тепловозов
При разработке системы эксплуатации локомотивов предполагаем, что поезда, следующие по участку АД, составляются из четырёхосных гружёных вагонов с нагрузкой от колёсной пары на рельс =226 кН, с коэффициентом загрузки вагона, учитывающего степень использования грузоподъемности вагона, = 0,8.
1.1 Определение веса поезда
Технические параметры тепловоза 2ТЭ 10У необходимые для выполнения расчётов приняты согласно инструкции по эксплуатации и ремонту тепловозов, а также правилам ремонта локомотивов, установленных и утверждённых главным управлением локомотивного хозяйства, с учётом реальных условий работы на заданном участке эксплуатации локомотивов.
Таблица 1.1
Организация эксплуатации тепловозов и работы локомотивных бригад
... Организация эксплуатации тепловозов и работы локомотивных бригад. 1.1 Размещение экипировочных устройств и пунктов смены локомотивных бригад на заданных участках обращения. На заданных участках принимается кольцевой способ обслуживания поездов локомотивами ... органами локомотивного хозяйства являются служба -- в управлении дороги, отдел -- в отделении дороги. Исходные данные на курсовой проект ...
Техническая характеристика тепловоза 2ТЭ 10У
|
Наименование и обозначение параметра |
Значение параметра |
|
|
Расчётная касательная сила тяги , кН Сцепной вес Р, кН Ёмкость песочниц Е, м 3 Ёмкость топливного бака Т, кг Длина по осям автосцепок , м Скорость при длительном режиме, км/ч |
245 1380 1,34 12600 34 24,7 |
|
По принятым значениям определяем основное удельное сопротивление движению тепловозов, Н/кН:
, (1.1)
Основное удельное сопротивление движению четырёхосных гружёных вагонов, Н/кН:
, (1.2)
По рассчитанным удельным сопротивлениям определяем вес состава при движении поезда по расчётному подъему с равномерной скоростью, кН (тс):
, (1.3)
По условиям трогания поезда с места на расчётном подъёме, кН (тс):
, (1.4)
где — максимальная сила тяги, кН;
- удельное сопротивление состава при трогании с места на площадке, Н/кН.
Определяем удельное сопротивление состава при трогании с места на площадке, Н/кН:
, (1.5)
где — нагрузка от колёсной пары локомотива на рельс, кН.
Подставив известные значения в выражение (1.4) получаем:
Для последующих расчётов вес поезда по требованию ПТР округляем до 50 или 100 тонн, тогда Q = 5350 тс.
1.2 Расчет размеров движения
Заданием предусмотрены число пар поездов n=36 и длина участка их эксплуатации = 820 км.
По принятому значению коэффициента сезонной неравномерности поездной работы , определяется годовой пробег поездных локомотивов, лок.км:
- (1.6)
Подставляем известные значения в выражение (1.6), получаем:
(лок.км).
Так как основное депо расположено на конечной станции А, выбираем кольцевой способ обслуживания поездов локомотивами.
При заданном расчетном подъёме и при расчётном весе поезда (тс), выбираем норму расхода топлива кг/104 ткм брутто и норму расхода песка м 3/106 (ткм брутто) для поездной работы и определяем:
- наибольший пробег тепловоза между пунктами снабжения песком, км:
, (1.7)
где — общая ёмкость песочниц тепловоза, м 3;
0,9 — коэффициент, учитывающий 10% запас песка и топлива соответственно в бункерах песочниц и топливных баках тепловоза;
- наибольший пробег тепловоза между пунктами снабжения топливом определяется по следующей формуле, км:
, (1.8)
где — общая ёмкость топливных баков, кг.
Подставляем известные значения в выражение (1.7), (1.8) получаем:
- (км);
- (км).
Так как меньше чем , требуется доэкипировка в пункте Н
1.3.2 Выбор и обоснование места расположения пунктов ТО
На основе сравнения полученных межэкипировочных пробегов локомотивов по песку и топливу с фактической длиной участка обслуживания следует, что пункт экипировки локомотивов необходимо разместить в пункте Б. Пункты технического обслуживания ТО-2 определяем по формуле, км:
, (1.9)
где =1 — время простоя локомотива в пункте оборота, ч;
- Vуч = Vтех•0,9 = 58,5 — участковая скорость, км/ч;
- время работы тепловоза между техническими обслуживаниями (устанавливается указаниями департамента локомотивного хозяйства и приказом по дороге), ч.
Подставляя значения в выражение (1.9), получаем:
(км).
Отношение
а должно быть кратно длине участка, поэтому принимаем .
Таким образом, ПТОЛ устанавливаем в обоотном депо на станции Д.
1.4 Выбор места расположения пунктов смены локомотивных бригад
Для определения пунктов смены локомотивных бригад на участке АД задаём: время непрерывной работы локомотивной бригады за поездку ч, в том числе вспомогательное время работы бригады в пункте основного депо ч, заключительное время работы бригады в основном пункте смены, км.:
, (1.10)
где — норма времени непрерывной работы локомотивных бригад, ч;
- , — вспомогательное время работы бригады в основном депо и пунктах смены соответственно.
Подставляем известные значения в выражение (1.10), получаем:
(км).
При работе бригад с отдыхом в пункте смены протяженность участков обращения принимаем равными:
1.5 Расчёт эксплуатируемого и инвентарного парка локомотивов
Эксплуатируемый парк локомотивов для грузового движения может определиться двумя методами: аналитическим и графическим. При аналитическом методе он определяется по коэффициенту потребности , среднесуточному пробегу , или среднесуточной производительности локомотивов. Количество локомотивов для маневровой и хозяйственной работы определяется по условному пробегу.
1.5.1 Расчёт эксплуатируемого парка по коэффициенту потребности
Необходимый эксплуатируемый парк локомотивов для обслуживания грузовых поездов на заданном участке определяем по коэффициенту потребности:
, (1.11)
где — коэффициент потребности локомотивов для поездной работы на участке;
- число пар поездов на участке.
Коэффициент потребности, т. е. количество локомотиво-суток, необходимое для обслуживания одной пары поездов на участке,
, (1.12)
где — время полного оборота локомотива на участке, ч.
Время полного оборота локомотива на участке определяем по формуле, ч:
, (1.13)
где ,27 — время простоя локомотива на станции основного депо А, ч;
- время простоя локомотива на промежуточной станции Н, ч;
- время простоя локомотива на промежуточной станции О, ч;
- время простоя локомотива на станции оборотного депо Д, ч.
Отсюда следует:
(ч).
Подставляем время полного оборота локомотива в выражение (1.12), получаем:
Тогда из формулы (1.11), получаем:
лок.
Принимаем локомотива.
График полной экипировки тепловоза с проведением ТО-2 на станции основного депо представлен в приложении 5.
График полной экипировки тепловоза без ТО-2 на станции оборотного депо представлен в приложении 6.
1.5.2 Определение потребного эксплуатируемого парка по графику оборота
Графический способ определения потребности эксплуатируемого парка более точен. Перед построением графика оборота составляется ведомость оборота, для этого необходимо выбрать и рассчитать следующие нормы времени:
- на экипировку локомотивов в основном и оборотном депо;
- на приемку и сдачу локомотива;
- простоя ТО-2;
- прохода локомотива из-под поезда в депо и из депо под поезд.
По ведомости оборота строится график оборота локомотивов при обслуживании поездов заданных размеров. На графике оборота указывается время отправления, время в движении, время прибытия, время простоя на станции, номер поезда, время проведения ТО-2 совмещенное с экипировкой. В правой части графика имеется 4 колонки в которых указывается полезное время работы локомотива, время простоя на станции основного депо, на станции смены бригад. По времени в колонках определяют бюджет времени работы локомотива.
По числу строк графика определяется наиболее точно эксплуатируемый парк локомотивов. График представлен в прил.1.
По графику определен потребный парк локомотивов, равный 49 локомотива, а по коэффициенту потребности 48 локомотива.
1.5.3 Расчет парка локомотивов для маневровой и хозяйственной работы
Требуемое количество маневрово-хозяйственных локомотивов определяется по заданным значениям годового пробега локомотивов грузового движения, :
(1.14)
где г = 8-12% — годовой пробег маневрово-хозяйственных локомотивов от годового пробега всех локомотивов депо;
- = 23,0-23,5 ч — время работы маневрового локомотива в сутки;
- = 5 — 8 км/ч — условная скорость движения маневровых локомотивов.
В курсовом проекте принимаем: г = 10%; tM = 23 ч; 5 км/ч
Подставляя значения в выражение (1.14), получаем:
(лок.).
Принимаем локомотивов.
1.5.4 Расчет инвентарного парка депо
Инвентарный парк локомотивов депо рассчитываем по формуле, лок.:
, (1.15)
где — суточное количество локомотивов, находящихся в ремонте, лок.;
- количество локомотивов, находящихся в запасе, лок.;
- количество локомотивов, находящихся в резерве, лок.;
- количество локомотивов, находящихся в аренде, лок. Принимаем в данной работе за 0.
Количество локомотивов, одновременно находящихся в различных видах технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР), называется фронтом ремонта.
По заданным длине участка обслуживания, годовому пробегу локомотива и вычисленным размерам движения рассчитывается фронт ремонта локомотивов, находящихся на всех видах ТО и ТР, лок.:
, (1.16)
где — количество локомотивов, находящихся на соответствующих видах ТО, ТР, среднего (СР) и капитального ремонта (КР) в течение суток.
Суточный фронт ремонта локомотивов определяем по формуле, лок:
, (1.17)
где — суточный пробег грузовых локомотивов, км;
- пробег локомотивов между соответствующими видами ремонтов, км;
- время нахождения локомотива в ремонте i-го вида с учётом времени на пересылку, сут. Для
;
- коэффициент чередования видов ремонта.
Коэффициент чередования видов ремонта определяем по формуле:
, (1.18)
где — пробег локомотива перед соответствующим видом ремонта, км;
- пробег локомотива перед последним видом ремонта, км.
Коэффициенты чередования видов ремонта:
Подставляем полученные коэффициенты чередования видов ремонта в выражение (1.17) и находим суточный фронт ремонта локомотивов на соответствующих видах ТО, ТР, СР и КР:
Подставляем значения fi в формулу (1.16), получаем:
(лок).
Пробег локомотивов находим из циклограммы ремонтов и технических обслуживаний тепловоза 2ТЭ 10У. Эту циклограмму ремонтов и технических обслуживаний строим исходя из нормативных межремонтных пробегов согласно распоряжению ОАО «РЖД» № 3Р (рис.1.2) и привязываем к участку эксплуатации.
Количество локомотивов, находящихся в запасе ОАО «РЖД» и резерве управления дороги, принимается в размере 10 % от эксплуатируемого парка, лок.:
, (1.19)
Подставляем данные в формулу (1.19), получаем:
(лок).
На основе полученных значений получаем:
(лок).
Принимаем (лок).
1.6 Расчёт показателей использования локомотивного парка
Эффективность использования локомотивного парка характеризуется производительностью , ткм брутто/лок., и среднесуточным пробегом , км, локомотива:
; (1.20)
- (1.21)
Время, в течение которого локомотив находится в работе с поездами, называется общим временем полезной работы, определяется оно по формуле, ч:
- (1.22)
Время нахождения на перегонах называется временем полезной работы, ч:
, (1.23)
где Vтех — техническая скорость локомотива км/ч.
Техническая скорость определяется по формуле, км/ч:
- (1.24)
Деповской ремонт неисправных локомотивов определяем по формуле, %:
- (1.25)
Результаты расчётов показателей использования локомотивного парка представлены в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Показатели использования локомотивов
|
Наименование показателя |
Значения параметра |
|
|
Среднесуточная производительность локомотивов,, ткм брутто/лок. |
6506449 |
|
|
Среднесуточный пробег локомотива, ,км. |
1205 |
|
|
Общее время полезной работы локомотива, ,ч. |
20,6 |
|
|
Время полезной работы локомотива в движении, ,ч. |
18,5 |
|
|
Деповской процент неисправных локомотивов, ,%. |
6,5 |
|
1.7 Расчет штата локомотивных бригад
Явочное количество локомотивных бригад определяется аналитическим и графическим методом.
Рабочее время бригады при обслуживании пары поездов определяется по выражению, ч:
, (1.26)
где — вспомогательное время работы бригады от явки до отправления поезда, ч;
- время нахождения бригады в движении, ч;
- время работы бригады при сдаче и приемке локомотива в пункте смены, ч;
- время работы бригады при сдаче локомотива в основном депо, ч.
При расчетах индексом 1 указано для участков А — Н, Н — О , индексом 2 для участка О — Д .
Аналитическим методом необходимое количество сменных бригад рассчитывается по каждому пункту их жительства:
, (1.27)
где 30,4 — среднегодовое число суток в месяце;
- время работы локомотивной бригады при обслуживании одной пары поездов на данном плече, ч;
- месячный фонд рабочего времени одной бригады, ч;
- n — количество пар поездов в сутки.
Подставив значения, получаем:
Время отдыха бригады в пункте смены определим из условия, ч:
, (1.28)
где — время работы локомотивной бригады от момента явки в пункте жительства до сдачи локомотива в пункте смены, ч.
, (1.29)
где — вспомогательное время работы бригады от явки до отправления поезда, ч;
- заключительное время работы бригады от прибытия до отметки маршрута, ч.
Подставляем найденные значения в выражение (1.28):
Корректируем время отдыха бригады в пункте смены, исходя из построенного графика, представленного в приложении 3, ч:
Списочное количество локомотивных бригад определяем по формуле, бр:
; (1.30)
Окончательно принимаем:
Эффективность использования рабочего времени локомотивных бригад оценивается их производительностью, ткм брутто/ч:
; (1.31)
где — общее количество тонно-километров брутто, выполненное бригадами за принятый период работы;
- общее время работы бригады за тот же период, ч.
Продолжительность отдыха бригады в пункте жительства определяем по формуле, ч:
, (1.32)
где Z=2,6 — коэффициент, обеспечивающий нормальный отдых бригады между поездками;
- время работы бригады при обслуживании пары поездов, ч;
- время отдыха локомотивной бригады в пункте оборота, ч.
- (1.33)
Подставляя полученные значения в выражения (1.32), (1.33), получаем:
Корректируем значение по графику (приложение 3):
2. Организация системы технического обслуживания и ремонта
2.1 Принципы организации деповского ремонта локомотивов
Для поддержания локомотивов в исправном состоянии, обеспечения работоспособности и повышения их надежности в эксплуатации приказами ОАО «РЖД» установлены следующие виды планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта тепловозов и электровозов.
Техническое обслуживание ТО-1, ТО-2 и ТО-3 является периодическим и предназначено для контроля технического состояния узлов и систем локомотива в целях предупреждения отказов в эксплуатации. Постановка локомотивов на ТО-4, ТО-5а, ТО-5б, ТО-5в, ТО-5г планируется по необходимости.
Текущий ремонт локомотива (ТР) — ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности локомотива и состоящий в замене и восстановлении отдельных узлов и систем.
Текущий ремонт ТР-1 выполняется, как правило, в локомотивных депо приписки локомотивов. Текущий ремонт ТР-2 выполняется, как правило, в специальных локомотивных депо железных дорог приписки локомотивов. Текущий ремонт ТР-3 выполняется в специализированных локомотивных депо железных дорог (базовых локомотивных депо).
Средний ремонт локомотива (СР) — ремонт, выполняемый для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса локомотива.
Средний ремонт локомотивов выполняется в базовых локомотивных депо, на локомотиворемонтных заводах ОАО «РЖД» или в сторонних организациях, осуществляющих ремонт локомотивов.
Капитальный ремонт локомотива (КР) — ремонт, выполняемый для восстановления эксплуатационных характеристик, исправности локомотива и его ресурса, близкого к полному. Капитальный ремонт локомотивов выполняется на локомотиворемонтных заводах ОАО «РЖД» или в сторонних организациях, осуществляющих ремонт локомотивов.
Объемы и порядок выполнения обязательных работ при плановом техническом обслуживании и ремонте, браковочные признаки и допускаемые методы восстановления деталей и сборочных единиц определяются действующей эксплуатационной и ремонтной документацией, согласованной и утвержденной в установленном порядке.
2.2 Расчет программы ремонта
В проектируемом депо организуется техническое обслуживание ТО-3 и текущий ремонт ТР-1. Текущие ремонты ТР-2 и ТР-З проводятся в специализированных ремонтных депо.
Программа ремонта локомотивов в депо рассчитывается по сериям и раздельно для грузовых, пассажирских и маневровых локомотивов.
Годовая программа ремонта и технического обслуживания определяется по следующим выражениям, лок./год:
, (2.1)
где i — индекс планового технического обслуживания и ремонта;
- межремонтная наработка тепловоза перед соответствующим видом ремонта, км;
- межремонтная наработка локомотива перед последующим видом ремонта, км.
Определяем годовую программу ремонта для конкретных видов ремонта по следующим выражениям.
Для ТО-3 в следующем виде:
, (2.2)
где Lгод = 21,549•106 — годовой объем работы тепловозов, км;
- LТО-3 = 14760 — межремонтная наработка локомотива между техническим обслуживанием третьего объема, км;
- LТР-1 = 59040 — межремонтная наработка локомотива между текущим ремонтом первого объема, км.
Для текущего ремонта ТР-1 в следующем виде:
, (2.3)
где LТР-2 = 177120 — межремонтная наработка локомотива между текущим ремонтом второго объема, км.
Для текущего ремонта ТР-2 в следующем виде:
, (2.4)
где LТР-3 = 354240 — межремонтная наработка локомотива между текущим ремонтом третьего объема, км.
Для текущего ремонта ТР-3 в следующем виде:
, (2.5)
где LСР = 1062720 — межремонтная наработка локомотива между текущим ремонтом третьего объема, км.
Для среднего ремонта СР:
, (2.6)
где LКР = 2125440 — межремонтная наработка локомотива между средним ремонтом, км.
Программу ремонта для капитального ремонта КР определяем по формуле.
, (2.7)
Результаты расчёта по приведённым выше формулам приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Показатели ремонта локомотивов
|
Наименование показателя |
Значения показателей по видам ремонта |
||||||
|
ТО-3 |
ТР-1 |
ТР-2 |
ТР-3 |
СР |
КР |
||
|
Межремонтная наработка локомотива, (км).
|
14760 |
59040 |
177120 |
354240 |
1062720 |
2125440 |
|
|
Программа ремонта, (лок.) |
1133 |
252 |
63 |
42 |
11 |
11 |
|
Заключение
В курсовом проекте была разработана система эксплуатации и ремонта тепловозов серии 2ТЭ 10У, спроектировано эксплуатационное локомотивное депо с годовым пробегом лок.км, на заданном участке обслуживания. По обслуживающему участку могут двигаться поезда с интенсивностью 36 пар поездов в сутки. Рассчитано время полного оборота на заданном участке. Необходимый эксплуатируемый парк локомотивов для обслуживания грузовых поездов на участке составляет 49 локомотивов.
Рассчитана годовая программа ремонта для конкретных видов ремонта: NТО-3 = 1133 лок., NТР-1 = 252 лок., NТР-2 = 63 лок., NТР-3 =42 лок. NСР =11 лок., NКР = 11 лок, и соответствующая межремонтная наработка. Также было рассчитано суточное количество локомотивов, находящихся в ремонте.
Выбраны пункты смены локомотивных бригад и экипировки тепловозов, рассчитаны показатели использования штата локомотивных бригад.
Библиографический список
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/ekspluatatsiya-i-tehnicheskoe-obslujivanie-podvijnogo-sostava/
1. Расчет показателей эксплуатации, экипировки и технического обслуживания локомотивов: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / А.В. Чулков, А.К. Белоглазов, Л.В. Милютина, В.О. Носков. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2016. 41 с.
2. Методические указания по оформлению пояснительной записки к курсовым и дипломным проектам / С.М. Овчаренко Л.В. Милютина, А.С. Анисимов, Ф.К. Фоменко, А.В. Чулков. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2016. 45 с.
