Если часть поездов пропускается разрозненно, а часть — пакетами, такой график называется частично-пакетным и он характеризуется коэффициентом пакетности

α		Nпак	,	(5.2)
	п	= ---------
		N

где Nпак — число поездов, следующих в пакетах; N — общее число поездов, пропускаемых за сутки.

5. По степени заполнения пропускной способности выделяются графики с полным заполнением пропускной способности ограничивающего перегона. Они называются максимальными. На однопутной линии, если скрещения поездов предусмотрены на каждом раздельном пункте, график называется насыщенным.

Такие графики применяются в особых случаях.

Для нормальной работы участка в графике движения должен быть резерв пропускной способности 15…25 %.

5.2.Расчет элементов графика движения

5.2.1.Элементы графика

Косновным элементам графика относятся:

перегонные времена хода поездов;

станционные и межпоездные интервалы;

нормы стоянок поездов на станциях;

нормы времени нахождения локомотивов на станциях основного депо и в пунктах оборота.

При разработке графика необходимо иметь данные:

о гарантийных вагонных плечах;

о размещении участков обслуживания поездов локомотивами и работы локомотивных бригад;

о намечаемых «окнах» на участках и станциях.

Перегонные времена хода между осями раздельных пунктов или осями прие-

мо-отправочных парков, если они не совпадают с осью станции, рассчитываются для каждой категории поездов.

На величину перегонного времени хода оказывают влияние такие факторы, как длина перегона, план и профиль пути, мощность локомотива, установленная скорость движения, масса и длина поезда, мощность и состояние пути, устройств энергоснабжения и т.д.

Времена хода определяются с помощью тяговых расчетов отдельно по четному и нечетному направлениям как при движении поездов без остановок на раздельных пунктах (чистое время хода), так и при следовании с остановками. Разность этих времен хода составляет время на разгоны и замедления поезда.

226

Практически это время составляет на разгон tр при тепловозах 2 мин, при электровозах 0,5…1 мин, на замедление — при тепловозах 1 мин, электровозах

0,4… 1мин.

Для окончательного установления норм перегонных времен хода организуют опытные поездки с динамометрическим вагоном с целью определения оптимального режима ведения поезда.

Станционные и межпоездные интервалы относятся к важнейшим элементам,

определяющим условия безопасности следования поездов по перегонам и через раздельные пункты. Станционные интервалы рассчитываются для каждого раздельного пункта по стрелочным горловинам и примыкающим перегонам в строгом соответствии с ТРА и технологическим процессом работы станции.

Нормы стоянок поездов устанавливаются в зависимости от технологии работы станций. Они определяются расчетами или на основе хронометражных наблюдений

ссоблюдением нормативов, изложенных в типовых технологических процессах. Стоянки, вызванные скрещениями и обгонами поездов, к элементам графика не относятся, так как они зависят от условий прокладки ниток поездов при составлении графика. Заранее нормировать их невозможно.

Нормы времени нахождения локомотивов в пунктах оборота и на станциях основного депо зависят от продолжительности выполнения технических операций

слокомотивами на путях станции и территории депо, а также от времени приема и сдачи локомотивов бригадами и прохода локомотива от поезда до пункта обслуживания и обратно.

Примерные нормы на техническое обслуживание локомотивов в пунктах оборота могут быть приняты:

для тепловозов(грузовых) — 1,2 ч ;

для электровозов (грузовых) — 1,5 ч.

Для локомотивов, следующих без отцепки от составов, норма простоя определяется нормой стоянки на обработку состава поезда.

5.2.2. Расчет массы и длины состава грузового поезда

Масса и длина составов грузовых поездов являются важнейшими техни- ко-экономическими показателями, влияющими на пропускную и провозную способность линии, потребность в локомотивах и локомотивных бригадах, расход топлива и электрической энергии и, в конечном счете, — на эксплуатационные расходы. Определение массы и длины ведется по Правилам тяговых расчетов для поездной работы (ПТР).

Qбр — масса состава грузового поезда в тоннах при движении с равномерной скоростью по расчетному подъему определяется по формуле

Q = F----------------------------------------------кр – P · (ω0′ + iр) ,

(5.3)

бр	ω0	″ + iр

где Fк.р — касательная сила тяги локомотива при расчетной скорости на руководящем подъеме, кН; Р — расчетная масса локомотива, т; iр — руководящий уклон, 0/00; ω′0 — основное удельное сопротивление локомотива при езде с тягой на звеньевом пути, Н/кН; ω″0 — основное удельное сопротивление вагонов, Н/кН.

227

228

lс = Σ m · lв,

Основное удельное сопротивление локомотива и вагонов, возникающее в результате трения колес о рельсы, в движущихся частях подвижного состава, от воздушной среды и ветра, неровностей на поверхности катания рельсов и в кривых участках пути определяются по формуле

ω′	= 1,9 + 0,01 · V + 0,0003 · V 2,	(5.4)
0

где: V — расчетная скорость, км/ч(табл. 23 ПТР, 1985).

Основное удельное сопротивление груженых 4-осных вагонов на роликовых подшипниках и вагонов рефрижераторных поездов

ω″	= 0,7 +	3 + 0,1 · V + 0,0025 · V 2	,	(5.5)
		------------------------------------------------------------
0		q0

где: q0 — осевая нагрузкавагона, т · брутто.

Для груженых 8-осных на роликовых подшипниках

ω″	= 0,7 +	6 + 0,038 · V + 0,0021 · V 2	.	(5.6)
		------------------------------------------------------------------
0		q0

Для порожних 4-осных на роликовых подшипниках

ω″	= 1+ 0,044 · V + 0,00024 · V 2,	(5.7)
0

Масса грузового поезда при расчетах округляется в меньшую сторону до 50 т, пассажирского — до 25 т.

Тяговыми расчетами предусматривается проверка полученного значения Qбр на трогание состава с места поездным локомотивом после вынужденной остановки на подъеме. Проверка ведется по формуле

	Q тр	=	Fк.тр	– Р,	(5.8)
			(---------------------------------ωтр + iтр) · q
	бр

где Fк.тp — касательная сила тяги локомотива при трогании состава с места; ωтр — основное удельное сопротивление троганию с места; iтp — величина подъема, по которому ведется проверка (в учебном курсе ее можно принять равной расчетному подъему ip),

ωтр =	28
	q--------------0 + 7 .	(5.9)

Проверка массы состава по длине станционных путей выполняется с целью предупреждения затруднений в работе станций из-за выхода состава за пределы полезной длины.

Длина lп, м, поезда составляет

lп = lс + nл · lл + 10,

(5.10)

где lc — длина состава, м; lл — длина локомотива, м; nл — число локомотивов в составе; 10

— допуск на неточность установки поезда в пределах полезной длины, м.

Длина lс, м, состава зависит от числа вагонов в составе и длины вагонов по осям автосцепки lв, м:

(5.11)

где m — число однотипных вагонов.

Длина вагонов по осям автосцепки, м:

восьмиосный полувагон . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20восьмиосная цистерна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

четырехосный крытый и изотермический. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

четырехосный полувагон и платформа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

четырехосная цистерна, цементовоз, думпкар . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Если известны масса состава Qбр и доли αi разных типов вагонов по массе, то

можно определить число вагонов каждого типа:

Qбр	· αi,	(5.12)
mi = -------
qi

где qi — средняя масса вагона определенного типа.

Общее число вагонов в составе mc = Σ mi.

Полученное значение длины поезда ln должно быть проверено по полезной длине путей.

Число вагонов в составе при этом должно быть не более:

m спо =	l----------------------------по – lл – 10 ,	(5.13)
	lв

где lпо — полезная длина приемо-отправочных путей, м.

При сравнении mc и mпос как результирующее принимается меньшее значение.

Ввиду того, что на каждом участке значения Qбр разные, для сокращения эксплуатационных расходов, связанных с частыми переломами массы, на направлении устанавливается унифицированная масса поезда.

Для получения унифицированной массы поезда строится тонно-километровая диаграмма по перегонам и участкам в целом, с указанием руководящих уклонов, длин перегонов и полученных весовых норм поезда. На основании детального анализа этой диаграммы и результатов технико-экономических расчетов определяется унифицированная масса поезда по всему направлению.

Вслучае резкого различия масс следует предусмотреть прицепки-отцепки групп вагонов на попутных технических станциях.

Если на направлении пропускается маршрутный вагонопоток, то для марш-

рутных поездов следует произвести отдельный расчет Qбр. Для этих поездов можно предусмотреть более мощный локомотив и организовать поездную работу на длинных участках обслуживания.

Вряде случаев технико-экономические расчеты подтверждают целесообразность проведения мер, позволяющих поднять среднюю массу поезда на подразделении, сократить число «ниток» на графике движения, уменьшить число остановок поездов при скрещении на однопутной линии, сократить потребное число поездных локомотивов и бригад, увеличить пропускную и провозную способность линии и т.д.

При недостаточном числе вагонов на целый маршрут рассматривается вопрос

овыделении «ядра» и прицепной группы в составе. В этом случае такие поезда будут следовать как групповые.

229

Для безостановочного пропуска маршрутных поездов на графике предусматриваются специализированные «нитки». Тогда число вагонов mc в составе поезда рассчитывается по условию трогания поезда с места, т.е.

mc =	Q бртр	,	(5.14)
	------------
	q0 · 4

где q0 — средняя нагрузка на ось вагона, т.

Масса и длина отправительских маршрутов и специализированных поездов устанавливаются:

для внутренних назначений — начальником железной дороги;

внутри государственных — железнодорожной администрацией государства;

межгосударственных — Дирекцией Совета по железнодорожному транспорту государств по согласованию с железнодорожными администрациями.

Висключительных случаях допускается отклонение от установленных норм в сторону уменьшения длины маршрута не более чем на один физический вагон.

Вывозные, передаточные и участковые поезда формируются по массе и длине в пределах минимальных и максимальных норм, установленных приказом начальника дороги.

Сборные поезда и диспетчерские локомотивы отправляются с начальных станций независимо от числа накопившихся вагонов.

Пример. Определить массу поезда и число вагонов в составе на участке А—Б с руководящим уклоном 9 0/00, локомотивом 2ТЭ10В. Характер вагонопотока в зависимости от нагрузки на вагон и доли типов вагонов:

груженые 4-осные ПВ на роликовых подшипниках: q1 = 72 т, α1 = 0,7; порожние 4-осные ПВ на роликовых подшипниках: q2 = 22 т, α2 = 0,1; груженые 8-осные ПВ на роликовых подшипниках: q3 = 160 т, α3 = 0,2. Полезная длина приемо-отправочных путей на станциях — 1050 м.

Решение.

			Qбр =	Fк.р – P · (ω0 ′ + iр) · g
				---------------------------------------------------------
				(ω0 ″ + iр) · g
при Fк.р = 496 кН (табл. 23 ПТР, 1985); Vp = 23,4 км/ч; Р = 276 т; g = 9,81;
ω′		= 1,9 + 0,01 · V + 0,0003 · V 2		= 1,9 + 0,01 · 23,4 + 0,0003 · 23,42 = 2,3 Н/кН.
0
Основное удельное сопротивление для 4-осных груженых вагонов:
ω″0,4гр	= 0,7 +		3 + 0,1 · V + 0,0025 · V 2	3 + 0,1 · 23,4 + 0,0025 · 23,4	2	= 1,02 Н/кН.
			---------------------------------------------------------------q0,4гр	= 0,7 + ---------------------------------------------------------------------------
				18

Основное удельное сопротивление для 4-осных порожних вагонов:

ω″0,4пор = 1+ 0,044 · V + 0,00024 · V 2 = 1+ 0,044 · 23,4 + 0,00024 · 23,42 = 2,16 Н/кН.

Основное удельное сопротивление для 8-осных груженых вагонов:

	ω			6 + 0,038 · V + 0,0021 · V 2		6 + 0,038 · 23,4 + 0,0021 · 23,4	2
		″	= 0,7 +		= 0,7 +			= 1,1 Н/кН.
				-------------------------------------------------------------------		---------------------------------------------------------------------------------
		0,8гр		q0,8гр		20

Основное удельное сопротивление для всего состава:

230

ω′0 = ω″0,4гр · α1 + ω″0,4пор · α2 + ω″0,8гр · α3 =

= 1,02 · 0,7 + 2,16 · 0,7 + 2,16 · 0,1 + 1,1 · 0,2 = 1,13 Н/кН.

Масса поезда

Q = 496000 – 246(2,3 + 9) · 9,81 = 4675 т. бр ------------------------------------------------------------------------

(1,13 + 9) · 9,81

Масса округляется до 4700 т.

Полученная масса проверяется по условию трогания поезда с места.

Qтр,бр =		Fк.тр
	----------------------------------
	(ωтр	+ iтр) · q – P, т;
28			28
ωтр,4 гр = q---------------0 + 7 =		---------------
		18 + 7 = 1,12 Н/кН;
ωтр,4 пор =	28		= 2,33 Н/кН;
	------------
	5 + 7
ωтр,8 гр =	28		= 1,04 Н/кН;
	---------------
	20 + 7
Основное удельное сопротивление всего состава при трогании с места:

ωтр = 1,12 · 0,7 + 2,33 · 0,1 + 1,04 · 0,2 = 1,225 Н/кН.

Масса поезда по условию трогания с места на руководящем подъеме:

Qтр,бр =	797000	= 7994 ≈ 7950 т.
	--------------------------------------------
	(1,225 + 9) · 9,81

Qтр,бр > Qбр

Вывод — тепловоз 2ТЭ10В может взять с места поезд массой 4700 т даже на руководящем подъеме.

Число вагонов в поезде, исходя из массы поезда Qбр и средней нагрузки q0 на ось ваго-
на, составит
mc		Qбр · a
	= ---------------- .
		q0 · 4
Определяем часть длины состава для 4-осных груженых полувагонов:
4700		· 0,7 = 45,71 ваг.,
m4.гр = 72
-----------
l = 45,71 · 14 = 639,44 м;
для 4-осных порожних полувагонов:
4700		· 0,1 = 23,5 ваг.,
m4.пор = 20
-----------
l = 23,5 · 14 = 239,4 м;
для 8-осных груженых полувагонов:
4700		· 0,2 = 5,88 ваг.,
m8.гр = 160
-----------

l = 5,88 · 20 = 117,6 м.

Общее число вагонов в составе:

231