1 Общая часть

1.1 Выбор типа электровоза

Локомотив для грузового поезда подбирается исходя из заданных массы состава и расчетного подъема в соответствии с рекомендациями ПТР. Необходимо отметить, что масса грузовых поездов, следующих по нескольким железным дорогам, устанавливается ОАО «РЖД» исходя из условий полного использования силы тяги и мощности локомотива. С увеличением массы состава повышается провозная способность железнодорожных линий, сокращается необходимое число локомотивов, снижается расход электроэнергии. Все это приводит к снижению себестоимости перевозок.

Для выбора серии локомотива необходимо начать с расчета основного удельного сопротивления движению грузовых вагонов (в составе поезда) на бесстыковом пути, которое определяется по формуле (1):

w₀ ^II= 0,7 + (3 + 0,09V + 0,002V ²) : g₀ (1)

где V – скорость локомотива, км;

g₀ - нагрузка на одну ось, тс

w₀ ^II= 0,7 + (3 + 0,09 х 51 + 0,002 x 51 ²) : 20 = 1,34 (Н/кН)

Далее производиться расчет основного удельного сопротивления движению локомотивов, которое определяется по формуле (2):

w₀ ^I = 1,9 + 0,008V + 0,00025V ² (2)

w₀ ^I = 1,9 + 0,008 x 51 + 0,00025 x 51 ² = 1,9 + 0,408 + 0,65 = 2,96 (Н/кН)

Далее производиться расчет массы состава при условии движения с равномерной скоростью на расчетном подъеме по формуле (3):

Q = F_кр – (w₀ ^I + l_p) P : w₀ ^II + l_p (3)

где F_кр – сила тяги локомотива, Н;

l_p – расчетный подъем, ⁰/₀₀;

P – масса локомотива, т

Q = 52170 – (2,96 + 11) x 192 : 1,34 + 11 = 49489,68 : 12,34 = 4010,51 (т)

После вышеописанных расчетов производиться проверка, которая выполняется по формулам (4) и (5):

w_тр = 28 : g₀ + 7 (4)

где w_тр – сопротивление при трогании с места, Н/кН

w_тр = 28 : 20 + 7 = 1,037 (Н/кН)

Q_тр = (F_{к тр} : w_тр + l_тр) – Р (5)

где Q_тр – масса состава при трогании, т;

F_{к тр} – сила тяги про трогании, Н;

l_тр – расчетный подъем при трогании, ⁰/₀₀

Q_тр = (66200 : 1,037 + 11) – 192 = 5499,71 – 192 = 5307,71 (т)

Таким образом, исходя из проверки, масса состава при трогании (Q_тр) больше, массы состава при условии движения с равномерной скоростью на расчетном подъеме (Q), значит локомотив ВЛ80с может взять данный состав.

1 .2 Расчет инвентарного парка подвижного состава и измерителей их работы

Длины участков обращения грузовых поездов L_АБ = 387 км, L_АВ = 372 км; участковые скорости V = 51 км/ч; масса состава брутто Q = 3700 т.

1.2.1 Инвентарный парк депо включает в себя локомотивы, находящиеся в распоряжении и вне распоряжения депо и рассчитывается по формуле (6):

М_инв =М_рд + М_врд (6)

где М_рд – парк в распоряжении депо;

М_врд – парк вне распоряжения депо.

Количество пар поездов определяется формулой (7):

N = A x B : Q x (L_АБ + L_АВ) (7)

где A – суточный грузопоток, т км брутто;

B – коэффициент неравномерности движения;

Q – масса поезда, т;

L_АБ + L_АВ – сумма длин участков обращения, км

N = 99,8 x 10 ⁶ x 1,1 : 3700 x (387 + 372) = 109,78 x 10 ⁶ : 2808300 = 39,09 =

=40 (пар поездов).

Эксплуатируемый парк грузовых локомотивов рекомендуется производить по коэффициенту потребности (формула (8)):

М_э = К_п x N (8)

где К_п – коэффициент потребности локомотивов на пару поездов;

N – количество пар поездов на участке.

Время полного оборота локомотива рассчитываем по формуле (9):

Т_об = 2t_А + 2t_АБ + t_Б + 2t_АВ + t_В (9)

где t_А – время простоя с поездом на станции А без отцепки, ч;

t_АБ – время хода по участку АБ, ч;

t_Б – время пребывания локомотива на станции оборота, ч;

t_АВ – время хода по участку АВ, ч;

t_В – время пребывания локомотива на станции В, ч

Время хода пассажирских поездов по участкам рассчитываем по формуле (10):

t = L : V (10)

где L – длина участка обращения, км;

V – участковая скорость, км/ч.

Подставим значения в формулу (10), получим:

t_АБ = 387 : 51 = 7,58 (ч)

t_АВ = 372 : 51= 7,29 (ч)

Подставим значения в формулу (9), получим:

Т_об = 2 x 0,5 + 2 x 7,58 + 1,33 + 2 x 7,29 + 1 = 1 + 15,16 + 1,33 + 14,58 + 1 =

=33,07 (ч)

Определим коэффициент потребности по формуле (11):

К_п = Т_об : 24 (11)

К _п = 33,07 : 24 = 1,4

Подставим значения в формулу (8), получим:

М_э = 1,4 x 40 = 56 (локомотивов)

1.2.2 Годовой пробег локомотивов рассчитываем по формуле (12):

MS_год = 2L_уч x N x 365 (12)

где 2L_уч – удвоенная длина участка обращения локомотивов, км;

N – количество пар поездов на участке за сутки;

М – количество локомотивов;

S – путь пройденный локомотивами, км

Подставим значения в формулу (12), получим:

MS_год = 2 x 759 x 40 x 365 = 221628 x 10 ² (локомотиво-км)

Месячный пробег локомотивов рассчитываем по формуле (13):

MS_мес = MS_год : 12 (13)

Подставим значения в формулу (13), получим:

MS_мес = 2 x 759 x 40 x 365 : 12 = 18469 x 10 ² (локомотиво-км)

Суточный пробег локомотивов рассчитываем по формуле (14):

MS_сут = MS_год : 365 (14)

Подставим значения в формулу (14), получим:

MS_сут = 221628 x 10 ² : 365 = 60720 (локомотиво-км)

Среднесуточный пробег локомотивов рассчитываем по формуле (15):

S_ср = MS_сут : M_э (15)

Подставим значения в формулу (15), получим:

S_ср = 60720 : 56 = 1084,3 (км)

Суточный бюджет полезного времени работы локомотива есть отношение времени движения локомотива с поездом за один полный оборот ко времени полного оборота за сутки и определяется по формуле (16):

t_пол = ∑t_x : T^п_об 24 (16)

где ∑t_x – время движения локомотива с поездом за один полный оборот, ч;

T^п_об – время полного оборота, ч

t_пол = (2 x 7,58 + 2 x 7,29 : 33,07) x 24 = 21,58 (ч)

Работа локомотива за сутки рассчитываем по формуле (17):

А_сут = S_ср x Q (17)

где Q – масса состава брутто, т

Подставим значения в формулу (16), получим:

А_сут = 1084,3 x 3700= 4011910 (т км брутто)

Годовой объем работы грузовых локомотивов рассчитываем по формуле (18):

А_год = MS_год Q (18)

Подставим значения в формулу (18), получим:

А_год = 22162800 x 3700 = 8200236 x 10 ⁴ (т км брутто)

1.2.3 Техническое обслуживание ТО-1 проводится локомотивными бригадами при приемке-сдаче электровоза в пунктах смены локомотивных бригад и в пунктах отстоя.

Техническое обслуживание ТО-2 проводится в пунктах отстоя

э лектропоездов, пунктах технического обслуживания электровоза,

локомотивных депо слесарями с участием локомотивных бригад.

Техническое обслуживание ТО-4 проводится для обточки бандажей колесных пар без выкатки их из-под вагонов с целью поддержания оптимальных размеров поверхности катания колесных пар в соответствии с технологическими инструкциями, действующими в ОАО «РЖД».

Текущий ремонт ТР-1, ТР-2, ТР-3 для восстановления основных эксплуатационных характеристик и работоспособности локомотивов в соответствующих межремонтных периодах путем ревизии, ремонта и замены отдельных деталей, сборочных единиц и агрегатов, регулировки и испытания, а также частичной модернизации.

Капитальные ремонты второго объема рассчитывается по формуле (19):

М_КР-2 = MS_год : L_КР-2 (19)

Подставим значения в формулу (18), получим:

М_кр-2 = 22162800 : 3000000 = 7,4

Капитальные ремонты первого объема рассчитывается по формуле (20):

М_КР-1 = (MS_год : L_КР-1) – (MS_год : L_КР-2) (20)

Подставим значения в формулу (20), получим:

М_КР-1= 22162800 : 900000 - 7,4 = 17,2

Текущий ремонт третьего объема рассчитываем по формуле (21):

М_ТР-3 = (MS_год : L_ТР-3) – (MS_год : L_КР-1) (21)

Подставим значения в формулу (21), получим:

М_ТР-3 = 22162800 : 4200000 - 24,6 = 17,2

Текущий ремонт второго объема рассчитываем по формуле (22):

М_ТР-2 = (MS_год : L_ТР-2) – (MS_год : L_ТР-3) (22)

Подставим значения в формулу (22), получим:

М_ТР-2 = 22162800 : 210000 - 52,8 = 52,7

Текущий ремонт первого объема рассчитываем по формуле (23):

М_ТР-1 = (MS_год : L_ТР-1) – (MS_год : L_ТР-2) (23)

Подставим значения в формулу (23), получим:

М_ТР-1 =22162800 : 30000 - 105,5 = 633,3

Техническое обслуживание четвертого объема рассчитываем по формуле (24):

М_ТО-4 = (MS_год : L_ТО-4) – (MS_год : L_ТР-3) (24)

Подставим значения в формулу (24), получим:

М_ТО-4 = 22162800 : 50000 - 52,8 = 390,46

Фронт ремонта рассчитывается с целью определения количества локомотивов, одновременно подвергающихся в течение суток всем видам ремонта и ожидания его, находящихся в процессе пересылки, подготовки к постановке в запас и резервах управления дороги, а также ожидающих исключения из инвентаря и находящихся в неплановом ремонте.

Определим для рассматриваемого примера количество неисправных локомотивов, находящихся в деповских видах ремонта и технического обслуживания рассчитываем по формуле (25):

f_деп = M_рем = M_ТР-3 x t_рем : 365 + М_ТР-2 x t_рем : 365 + М_ТР-1 x t_рем : 365+ М_ТО-4 x

x t_рем : 365 (25)

г де t_рем – продолжительность ремонтов (ТР-3 = 6 сут.; ТР-2 = 3 сут.; ТР-1

= 0,8 сут.; ТО-4 = 0,6 сут.)

Подставим значения в формулу (25), получим:

f_деп = M_рем = 28,2 x 6 : 365 + 52,7 x 3 : 365 + 633,3 x 0,8 : 365 + 390,46 x 0,6:

: 365 = 0,46 + 0,43 + 1,39 + 0,64 = 2,92 (локомотивов)

Процент неисправных локомотивов называют отношение среднесуточного количества неисправных локомотивов к парку, находящемуся в распоряжении депо (формула (26)):

х_деп = f_деп : М_рд x 100 (26)

где М_рд – локомотивный парк в распоряжении депо

Парк в распоряжении депо состоит из локомотивов, находящихся в эксплуатации, в ремонте и резерве управления дороги (формула (27)):

М_рд = ∑М_э + ∑М_рем + М_рез (27)

где ∑М_э – грузовые локомотивы, находящиеся в эксплуатации;

∑М_рем – грузовые локомотивы, находящиеся в ремонте, в том числе и капитальном;

М_рез – локомотивы, находящиеся в резерве управления дороги (М_рез = 6 локомотивов)

Грузовые и пассажирские локомотивы, находящиеся в ремонте, в том числе и капитальном (формула (28));

∑М_рем = М_{рем деп} + М_{рем зав} (28)

где М_{рем зав} – заводской ремонт

Заводской ремонт рассчитываем по формуле (29):

М_рем = М_КР-2 t_рем : Т + М_КР-1 t_рем : Т (29)

Подставим значения в формулу (29), получим:

М_рем = 7,4 x 18 : 365 + 17,2 x 13 : 365 = 0,36 + 0,61 = 0,97 (локомотивов)

Подставим значения в формулу (28), получим:

∑М_рем = 2,92 + 0,97 = 3,89 (локомотивов)

Подставим значения в формулу (27), получим:

М_рд = 56+3,89+6 = 65,89 (локомотивов)

Подставим значения в формулу (26), получим:

х_деп =2,92 : 65,89 x 100 = 4,43 (%)

Процент неисправных локомотивов отражает техническое состояние всего парка, характеризует уровень организации ремонта и состояние ремонтной базы, а также степень надежности локомотивов. Показатель «процент неисправных локомотивов» относится к тем показателям, которые отражаются на величине фонда поощрения депо. Снижение процента неисправных локомотивов обеспечивается путем сокращения простоев в ремонтах в связи с внедрением механизации и автоматизации ремонтных процессов и повышения эксплуатационной надежности, в результате чего сокращаются неплановые ремонты. Снижение процента неисправных локомотивов ведет к сокращению потребности инвентарного парка локомотивов и, в конечном счете, к повышению эффективности эксплуатации локомотивов и локомотивного хозяйства в целом.

1 .2.4 Инвентарный парк депо рассчитывается по формуле (30):

М_инв = М_э + М_рем + М_рез + М_ком + М_зап + М_а (30)

где М_ком - число локомотивов, откомандированных в другие депо;

М_зап - локомотивы запаса ОАО «РЖД»;

М_а - локомотивы, сданные в аренду

М_инв = 56 + 3,891 + 6 + 4 + 0 + 0 = 71,89 = 72 (локомотива)

Парк в распоряжении депо рассчитан по формуле (27).