ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уральский государственный университет путей сообщения»

(УрГУПС)

Кафедра «Станции, узлы и грузовая работа»

КОМПЛЕКСНЫЙ КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Техническое оснащение и технология работы грузовой станции и примыкающих к ней железнодорожных путей необщего пользования»

Часть 1

«Техническое оснащение мест общего и необщего пользования»

Проверил: Выполнил:

К.т.н., доцент Студент группы ЭДм-411

Молчанова О.В. Зачетная книжка № 11-ЭД-94

Кузьминых М.В.

Екатеринбург

2015

данные

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожный транспорт во взаимодействии с организациями других видов транспорта призван своевременно и качественно обеспечивать потребности физических и юридических лиц и государства в перевозках, способствовать созданию условий для развития экономики и обеспечения единства экономического пространства на территории Российской Федерации.

Особая роль в процессе перехода к рыночным отношениям отводится хозяйству грузовой и коммерческой работы, которое в условиях реформирования железнодорожного транспорта и создания конкурентной среды должно обеспечить удовлетворение платежеспособного спроса на перевозки грузов, повысить качество оказания услуг, обеспечить развитие предпринимательской деятельности.

Грузовая работа включает следующие операции: организация грузового хозяйства станций; эксплуатация и содержание сооружений и устройств грузовых районов, складского, весового и холодильного хозяйств; организация погрузочно-разгрузочной работы в грузовых районах станций; комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ.Коммерческая работа включает следующие операции: оперативное планирование перевозок грузов; подготовка и прием грузов к перевозке; оформление перевозочных документов; определение и взимание провозной платы; выдача грузов получателям; обслуживание грузов в пути следования; организация связи между различными видами транспорта.

Целью комплексного курсового проекта является обоснованный выбор оптимальных технологических параметров мест общего и необщего пользования, а также организация работы грузовой станции и примыкающих железнодорожных путей необщего пользования.

При выполнении комплексного курсового проекта будем руководствоваться нормативными правовыми актами в сфере железнодорожного транспорта и рекомендуемой учебно-методической литературой.

1. АНАЛИЗ ГРУЗОПОТОКОВ И ВАГОНОПОТОКОВ

1. Характеристика железнодорожного узла и промышленного района

Железнодорожный узел – пункт пересечения или примыкания нескольких железнодорожных линий, ряд связанных соединительными ходами станций и раздельных пунктов, работающих по единой технологии. Границами железнодорожного узла могут быть пункты, от которых начинается разветвление и слияние главных путей по различным направлениям и станциям, а также конечные зоны интенсивного пригородного движения и пункты расположения промышленных предприятий, обслуживаемых станциями данного узла.

В состав железнодорожного узла входят:

• сортировочные,

• грузовые и пассажирские станции с их устройствами;

• главные и соединительные пути; посты и обходы;

• подъездные пути;

• все виды путепроводных развязок, расположенных в границах узла;

• самостоятельные производственные единицы железнодорожного транспорта (заводы, тяговые подстанции, материальные склады и др.)

Границами железнодорожного узла служат границы входных раздель­ных пунктов: станций, разъездов, постов.

Для обслуживания грузового движения в узле имеется сортировочная станция. Сортировочные станции предназначаются для выполнения операций по сортировке вагонов и формирования поездов в соответствии с планом формирования, передач на подъездные пути предприятий промышленного транспорта и приема вагонов с подъездных путей; подборки (группировки) вагонов (передач) на грузовые станции узла и др.

Для обслуживания пассажирского движения имеется пассажирская станция, расположенная ближе к основным жилым районам города и имеющая соответствующие обустройства. На пассажирских станциях выполняются все виды операций с пассажирскими поездами, пропуск транзитных поездов, техническое обслуживание (осмотр и устранение мелких неисправностей, экипировка пассажирских вагонов водой, углем) и подготовка составов к рейсу.

Грузовые станции проектируются для выполнения следующих операций: прием к перевозке грузов, взвешивание, хранение, погрузка, выгрузка, сортировка и выдача грузов, переработка контейнеров; прием, расформирование, формирование, коммерческий и технический осмотр и отправление грузовых поездов; подборка вагонов по местам и специализированным участкам погрузки-выгрузки, маневровая работа по подаче вагонов к местам погрузки-выгрузки и уборке их; оформление перевозочных документов и др.

На грузовой станции выполняются следующие основные типы операций:

- технические: расформирование и формирование поездов, подача и уборка вагонов с грузовых фронтов, обработка составов по прибытию и отправлению;

- коммерческие: прием, выдача и взвешивание грузов, оформление перевозочных документов, исчисление провозных плат и расчеты с отправителями и получателями, розыск грузов, финансовая и кассовая отчетность;

- грузовые: погрузка, выгрузка, перегрузка и сортировка грузов.

Характеристика подъездных путей.

В данном курсовом проекте район подъездного пути №1 (РПП №1) обслуживает зернохранилище, с которого отправляют гречиху, нефтеперерабатывающий комбинат, на который прибывают нефтепродукты.

Район подъездного пути №2 (РПП №2) обслуживает карьер, с которого отправляют гравий, и металлургический комбинат, с которого отправляют металл в чушках.

В рассматриваемом железнодорожном узле грузовая станция тупикового типа и грузовой район тупикового типа.

Рис. 1.1 – Схема железнодорожного узла с грузовой станцией тупикового типа

(грузовой район тупикового типа)

1.2 Определение технической нормы загрузки вагона

Техническая норма загрузки вагона – количество груза по массе, которое должно быть погружено в данный тип вагона при полном использовании вместимости или грузоподъемности. Для мелких отправок тарно-штучных грузов величинаP_тех определяется исходя из массы пакетаG_пак и числа ярусов погрузки груза в вагоне.

Техническая норма загрузки для мелких отправок:

Р_тех=q_ст, (1.1)

где q_ст – статическая норма загрузки вагона, т/ваг.

q_ст=G_пакn,т (1.2)

где G_пак- масса пакета, т;

n – количество пакетов.

Сформируем пакет и определим техническую норму загрузки вагона при заданной массе и размерах ящика. Тарно-штучный груз перерабатывается вилочным электропогрузчиком.

Масса одного места, кг	Размеры ящика	Размер поддона, мм
30	0,4*0,4*0,4	1200х800х200

1000 800

1200

Рис. 1.2 – Размещение ящиков на поддоне

1. Определение количества рядов.

r₁=(1900-200)/400=4,34;

r₂=(1350-200)/400=2,8≈2;

r₃=(900-200)/400=1,81.

2. Количество ящиков на поддоне

n_1ящ.=6*4=24 ящ;

n_2ящ=6*2=12 ящ;

n_3ящ=6*1=6 ящ.

3. Масса пакета.

q _1пак=30*24=720 кг;

q _2пак=30*12=360 кг;

q _3пак=30*6=180 кг.

4. Количество пакетов.

При одноярусной погрузке 32 пак/ваг, при двухъярусной погрузке 64 пак/ваг, при трехъярусной погрузке 92 пак/ваг.

5. Техническая норма загрузок.

q_{ст 1}=32*0,72=23,04 т/ваг;

q_{ст 2}=64*0,36=23,04 т/ваг;

q_{ст 3}=92*0,18=16,56 т/ваг.

Вывод: из данных расчетов выбираем одноярусную погрузку пакетов в вагоне, следовательно, масса пакета составит 720 кг.

q_ст=32*0,72=23,04 т;

Р_тех=23,04 т.

Для грузов, перевозимых в крупнотоннажных контейнерах, статистическая нагрузка вагона определяется по формуле:

q_ст=2*q_ку, т/ваг, (1.3)

2 - количество условных контейнеров, размещающихся в вагоне, шт;

q_ку – загрузка контейнера, т/конт.

Загрузка условного среднетоннажного контейнера:

(1.4)

где α – доли в общем контейнеропотоке соответственно контейнеров грузоподъемностью 24 и 30 т;

q– техническая норма загрузки соответственно 24- и 30-тонного

контейнера, т.

Согласно варианту:

Р_тех=2*15,4=30,80 т.

При перевозке тяжеловесных грузов:

Р_тех=0,60,8 Р_гр. (1.5)

Согласно варианту:

Р_тех=0,8*71=56,80 т.

1.3 Выбор рационального типа подвижного состава

Для грузов, прибывающих как на подъездные пути, так и на грузовой район, и отправляемых с них на внешнюю сеть, необходимо выбрать рациональные типы подвижного состава. Тип подвижного состава выбирают в соответствии с характеристикой груза и «Правилами перевозок грузов». Грузовые вагоны магистрального же­лезнодорожного транспорта подразделяют на универсальные и специализи­рованные.

К универсальным относятся вагоны основных типов, предназначенные для перевозки широкой номенклатуры разных по своим свойствам грузов.

К специализированным относят вагоны разных типов, имеющих специальную конструкцию, предназначенные для перевозки одной или нескольких групп грузов, близким по своим свойствам и предъявляющих особые требования к условиям перевозки, погрузки и выгрузки.

В грузовом районе происходят следующие виды отправок:

• мелкая отправка, считается предъявляемая по одной транспортной железнодорожной накладной партия груза, для перевозки которой не требуется предоставление отдельного вагона, контейнера;

• отправка в крупнотоннажных контейнерах, это самый безопасный, универсальный, удобный и зачастую самый экономичный способ доставки груза. Контейнерыобладают стандартнымиразмерамии легко перевозятся любыми видамитранспорта, что делает их незаменимыми приинтермодальных перевозках;

• тяжеловесные грузы – это особый вид груза, который вызывает превышение хотя бы одного из параметров по разрешенной максимальной массе, подвижного состава или осевым нагрузкам, определенных в нормативных документах.

Таблица 1.1

Технико-эксплутационная характеристика подвижного состава для ГР

Род груза	Тип пс	Vполн, м^3	Масса тары, т	Ргр, т	Ртех, т/ваг	L, мм
Мелкие отправки	КР	120	24	68	23,04	14730
Крупнотоннажные контейнеры	ПЛ	-	21,4	71	30,80	14620
Тяжеловесные грузы	ПЛ	-	21,4	71	56,80	14620

Сравнение типа подвижного состава осуществляется на основании технических и эксплуатационных показателей использования вагонного парка:

- технический коэффициент тары:

(1.6)

где - вес тары, т;

- грузоподъемность подвижного состава, т;

- погрузочный коэффициент тары:

(1.7)

где - техническая норма загрузки вагона, т;

- коэффициент использования грузоподъемности вагона:

(1.8)

В таблице 1.2. сведены результаты расчетов коэффициентов для сравниваемых вагонов по каждому грузу обрабатываемому на подъездных путях.

Таблица 1.2

Технико-эксплутационная характеристика подвижного состава для ПП

Род груза	Тип подвижного состава	Vполн,м^3	qт,т	Pгп, т	Pтех,т			
Гречиха	ХП 17-486	86	30,00	52,00	50,00	0,5769	0,6000	0,9615
	КР 11-217	120	24,00	68,00	66,00	0,3529	0,3636	0,9706
Нефтепродукты	ЦС 15-1500	161,0	51,00	125,0	120,0	0,4080	0,4250	0,9600
	ЦС 15-1547	85,6	24,80	68,00	67,00	0,3647	0,3701	0,9853
Гравий, чугун в чушках	ПВ 12-132	88	25,0	75,0	74,0	0,3333	0,3333	1,0000
	ПВ 12-119	76	22,5	69,0	68,0	0,3261	0,3261	1,0000

На основании расчетов выбираем следующий тип подвижного состава для перевозки грузов:

• гречиха – универсальный крытый вагон модели 11-217;

• нефтепродукты – цистерна модели 15-1547;

• гравий – универсальный полувагон модели 12-119;

• чугун в чушках – универсальный полувагон модели 12-119.

1.4 Определение расчетных суточных грузопотоков и вагонопотоков

Расчетный суточный грузопоток определяют для каждого рода грузов отдельно по прибытию и отправлению по формуле:

, (1.9)

где - годовое прибытие или отправление груза, т;

- коэффициент неравномерности перевозок;

365 - число дней в году;

Приведем пример расчета суточного грузопотока для мелких отправок

Остальные грузы рассчитываются аналогично, результаты расчетов сводим в таблицу 1.3.

На основании суточных грузопотоков и выбранного типа подвижного состава определим суточный вагонопоток по формуле:

(1.10)

Приведем пример расчета суточного вагонопотока при перевозки мелких отправок:

Таблица 1.3

Суточные объемы работы грузовой станции

Род груза или вид отправки	Тип вагона	Коэф. неравно-мерн.		Суточный грузопоток, т					Суточный вагонопоток, ваг
				приб		Отпр		приб		Отпр
Мелкие отправки	КР	1,05		144		187		7		9
Крупнотоннажные контейнеры	ПЛ	1,10		648		573		22		19
Тяжеловесные грузы	ПЛ	1,10		362		452		7		8
Итого по ГР					1154		1212		36		36
Гречиха	КР	1,35		-		647		-		10
Нефтепродукты	ЦС	1,24		476		-		8		-
Итого по району ПП№1					476		647		8		10
Гравий	ПВ	1,15		-		1323		-		20
Чугун в чушках	ПВ	1,15		-		410		-		7
Итого по району ПП№2					-		1733		-		27
Итого по станции					1630		3592		44		73

1.5 Планирование распределения порожних вагонов по грузовым пунктам

Для обеспечения своевременной погрузки на предприятиях, повышения производительности вагонов необходимо увеличить число сдвоенных операций, улучшить организацию порожних вагонопотоков. Поэтому погрузка грузов на станции и подъездных путях должна по возможности обеспечиваться вагонами, освобождающимися после выгрузки. Распределение порожних вагонов под погрузку должно производится с учетом физических свойств грузов и максимального использования вместимости и грузоподъемности вагонов. Для определения избытка или недостатка порожних вагонов составляют балансовою таблицу (табл. 1.4).

Проверка производится по формуле:

. (1.11)

Проверим выполнение условия (1.8):

44+39=73+10

83=83.

Таблица 1.4

Баланс порожних вагонов грузовой станции

Вид отправки/ род груза	Тип п.с.		Суточное прибытие				Суточное отправление					Баланс порожних вагонов					Суточное регулирование порожних вагонов
			тонн	ваг.		тонн		ваг.		изб. (+)			нед.(-)
1	2		3	4		5		6		7			8		9
МО	КР		144	7		187		9		-			2		0/2 кр с СС
КТК	ПЛ		648	22		573		19		3			-		0/2 пл на СС
Тяжеловесные грузы	ПЛ		362	7		452		8		-			1		0/1 пл из-под КТК
Гречиха	КР		-	-		647		10		-			10		0/10 кр с СС
Нефтепродукты	ЦС		476	8		-		-		8			-		0/8 цс на СС
Гравий	ПВ		-	-		1323		20		-			20		0/20 пв с СС
Чугун	ПВ		-	-		410		7		-			7		0/7 пв с СС
																		Потребность в доп.порож. ваг.
																		Приб.		Отпр.
Итого по станции		1630			44		3592		73		11			40		39			10

2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СХЕМ КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ ПЕРЕРАБОТКИ ГРУЗОВ

2.1 Выбор и характеристика механизации погрузочно-разгрузочных работ на местах общего пользования

Выбор тех или иных средств механизации и автоматизации по переработке грузов зависит от суточного вагонопотока.

Тарно-штучные грузы: мелкие отправки.

Тарно - штучные грузы отличаются большим разнообразием тары, массы, размеров, конфигурации отдельных мест. Тара, в которую упаковываются грузы, может быть жесткой, полужесткой или мягкой. Перевозятся они в универсальных крытых вагонах. Для переработки целесообразно использовать ангарный склад с внутренним вводом одного железнодорожного пути и с внешним автоподъездом. Одна часть склада представляется собой сортировочную платформу, а другая имеет грузовую платформу для погрузки/выгрузки грузов. Эффективное применение осуществляется при суточном вагонопотоке 10-25 ваг/сут.

Погрузка и выгрузка из вагонов будет осуществляться электропогрузчиком ЭП-2016

Рисунок 2.1. Схема переработки тарно-штучных грузов

Характеристики ЭП-2016:

• грузоподъемность 2 т;

• высота подъема груза 4500 мм;

• длина 3040мм, ширина 1110 мм, высота 1995 мм, длина вил 1000 мм;

• скорость передвижения 10 м/с;

• внешний радиус поворота 1950 мм;

• тип двигателя подъема ПН-7,5;

• тип двигателя перемещения ДПТ 6,0

Рисунок 2.2. Схема ЭП-2016

Также рассмотри вариант переработки тарно-штучных грузов с помощью автопогрузчика - представляет собой вилочный погрузчик с двигателем внутреннего сгорания.

Благодаря достаточно высокой мощности эти погрузчики могут быть не только вилочными, но и ковшовыми, что дает возможность расширить фронт работ, выполняемых этим агрегатом.

Автопогрузчики предпочтительнее использовать на открытых пространствах или в хорошо проветриваемых помещениях, так как они вырабатывают тепло и их работа отягощена выхлопами, что плохо сказывается на окружающей среде и работающих в непосредственной близости людей.

Рисунок 2.3 – Схема автопогрузчика 4063К

Основные характеристики автопогрузчика 4063 К:

• грузоподъемность – 3,2 т;

• ширина – 2000 мм; длина – 4600 мм;

• высота подъема – 4500 мм;

• наименьший радиус поворота – 4200 мм;

• скорость подъема груза – 12,3 м/мин;

• скорость передвижения с грузом – 30 км/ч;

• мощность двигателя – 51,5 кВт.

Крупнотоннажные контейнеры.

Универсальный контейнер — унифицированная грузовая единица, предназначенная для перевозки тарно-штучных грузов, представляющая собой стандартизированную по максимальной массе брутто, габаритным размерам конструкцию, снабженную стандартизированными по форме, содержанию, месту расположения надписями, табличками и оборудованную приспособлениями для закрепления на различных видах транспортных средств и механизации погрузочно-разгрузочных работ.

Переработка будет осуществляться на открытой площадке с козловым краном. Применяется при суточном вагонопотоке 15-40 ваг/сут. У козловых кранов мост устанавливается на особого вида опорах – козлах и перекрывает площадь открытого склада, ж.д. путей и автомобильные дороги. Перегрузочные операции осуществляются с помощью грузоподъемной тележки. Используем козловой кран КК-32М.

Козловые краны используют для погрузочно-разгрузочных работ с различными грузами и контейнерами на открытых площадках и терминалах.

Козловой кран — кран, у которого несущие элементы конструкции опираются на крановый путь при помощи двух опорных стоек. Козловые краны относятся к категории подъемных устройств мостового типа.

Рисунок 2.4. Схема комплексной механизации и автоматизации при переработке КТК

К основным характеристикам крана КК-32М относятся:

• грузоподъемность – 40 т;

• длина пролета – 25 м;

• число консолей – 2;

• наибольшая высота подъема груза – 8,5 м;

• скорость подъема груза – 11,7 м/мин;

• скорость передвижения тележки – 59,0 м/мин;

• скорость передвижения крана – 63,0 м/мин;

• суммарная мощность электродвигателей – 158 кВт;

• база крана – 14,0 м.

Тяжеловесные грузы.

К тяжеловесным относятся штучные грузы без тары весом одного места более 0,5 т, т.е. такие, как машины, оборудование, запасные части, металлы и метизы, желеобетонные изделия и др.

Во время разгрузки тяжёловесных и длинномерных грузов особое внимание следует обращать на то, чтобы не получилось прогибов и повреждений конструкции. Поэтому застропку производят не менее чем в двух точках, чтобы уменьшить длину консолей поднимаемого груза и исключить остаточный прогиб конструкции.

С учетом заданного вагонопотока целесообразно применить вариант переработки ТГ с козловым краном КК-12,5.

Характеристика козлового крана КК-12,5:

• грузоподъемность – 12,5 т;

• длина пролета – 25 м;

• число консолей – 2;

• наибольшая высота подъема груза – 9,5 м;

• скорость подъема груза – 0,2 м/с;

• скорость передвижения тележки – 0,83 м/с;

• скорость передвижения крана – 1,0 м/с;

• суммарная мощность электродвигателей – 52,5 кВт;

• база крана – 15,08 м.

2.2. Выбор и характеристика механизации погрузочно-разгрузочных работ на местах необщего пользования

Также как и для грузов, перерабатываемых на грузовом дворе, приведем возможные варианты переработки муки, зерна и оборудования.

Гречихаперевозится в универсальных крытых вагонах. Данный грузы требуют защиты от атмосферных осадков. Поэтому для переработки также подойдет склад, выбранный для переработки тарно-штучных грузов.

Таким образом, на данной станции для переработки гречихи будет использован ангарный склад с внутренним вводом одного железнодорожного пути, с внешним автоподъездом и ЭП-2016.

Для гравия и чугуна в чушкахцелесообразно использование открытой площадки со стреловым краном. Стреловые краны на железнодорожном ходу применяются для выполнения погрузочно-разгрузочных работ со штучными и насыпными грузами на грузовых дворах станции и складах, имеющих подъездные ж.д. пути. На данной станции применяется стреловой кран КЖДЭ-252.

К основным характеристикам относятся:

• грузоподъемность – при наименьшем вылете стрелы 250 кН;

• наибольший вылет стрелы – 14м;

• наименьший вылет стрелы – 6 м;

• наибольшая высота подъема груза – 15 м;

• скорость подъема груза – 11,6 м/мин;

• скорость передвижения крана – 115 м/мин;

• мощность двигателя – 85 кВт.

Нефтепродукты перевозятся в цистернах. Хранится данный груз в крытых складах-резевуарах. Налив в цистерны происходит с помощью насоса. Устройство для верхнего налива в жд цистерны УНЖ6-100АС-01. Устройство для налива УНЖ-100 АС состоит из вертикальной стойки, которая крепится основанием к фундаменту и внизу соединена с заслонкой с электроприводом, а в верхней части с помощью болтовых соединений - к опорному шарниру.

Рисунок 2.5. Схема стрелового крана на ж.д. ходу:

Параметры УНЖ6-100АС-01

• диаметр условного прохода 100мм;

• условное давление 1 мПа;

• время открытия электрической заслонки 3 с;

• пропускная способность 80-160 м²/ч;

• мощность привода 0,4 кВт;

• длина 4000мм; ширина 700 мм; высота 5770 мм;

• масса 600 кг.

Рисунок 2.6 – Устройство для верхнего налива нефти

Таблица 2.1

Схемы КМАПРР

Вид отправки и род груза	Схема КМАПРР
МО	Ангарный склад с внутренним вводом жд путей и ЭП 2016 либо АП 4063К
КТК	Открытая площадка с козловым краном КК-32М
Тяжеловесные грузы	Открытая площадка и козловой кран КК-12,5
Гречиха	Ангарный склад с внутренним вводом жд путей и ЭП 2016
Нефтепродукты	Крытый склад-резервуар и насос УНЖ6-100АС-01
Гравий и чугун в чушках	Открытая площадка и стреловой кран на железнодорожном ходу КЖДЭ-252