Расчет грузопотоков и вагонопотоков в промышленном узле

 

Годовой грузопоток промышленных предприятий в промышленном узле определяется по годовому выпуску продукции и расходным коэффициентам. Годовой грузопоток по прибытию и отправлению рассчитывается по формуле

 

Г _i = К _{п (о)} ∙ П,                                                                                (1)

 

где Г _{i .}- годовой грузопоток i-го груза, млн. т. в год;

К_п(о) - расходный коэффициент на производство 1 млн. т. готовой    продукции по прибытии и отправлении;

П - заданный выпуск годовой продукции в соответствии с заданным вариантом, млн.

Остальные расчёты сведены в таблицу 2.

Суточный вагонопоток определяется по формуле

,                                                                  (2)

 

где  - число физических вагонов К-го типа, используемых для перевозки i-го груза по прибытии или отправлении;

 - годовой грузопоток i-го груза, млн.т в год;

 - доля грузопотока, осваиваемого вагонами К-го типа;

 - коэффициент неравномерности перевозок по прибытии грузов с внешней сети, принимается при погрузке и выгрузке до 50 вагонов в сутки равным: 1,5; от 51 до 150 - 1,4; от 151 до 300 - 1,3; от 301 и более - 1,2; а при отправлении с промпредприятия - 1,2÷1,3;

 - коэффициент использования грузоподъемности вагонов К-го типа при перевозке i-го груза;

 - грузоподъемность вагона К-го типа при перевозке i-го груза;

Расчеты сведем в таблицу 2.

 

 

Таблица 2- Расчет грузопотока и вагонопотока в промышленном узле

Наименованиегруза	Расходный коэффициент Кп(о)				Грузопоток			Параметры вагонов																												Количество принятых и отправленных вагонов
																																				Прибытие										Отправление
					Прибытие млн. т год Г i	Отправление млн. т год Г i		родДлина, мl к в Тара q к Т                                   Число осейВ маршрутахВ разборкахВсегоВ маршрутахВ разборкахВсего
Металлургический завод
Руда концентрированная, окатыши	1,3				6,63			1,0					ПВ					13,92		1				70				19.2						4									325
Известняк	0,1				0,51			1,0					ПВ					13,97		1				70				19,2						4									29
Уголь коксующий	0,5				2,25			1,0					ПВ					13,92		1				70				19,2						4									137
Угольэнергетический	0,5				2,25			1,0					ПВ					13,92		1				70				19,2						4									137
Огнеупоры	0,2				1,02			0,50,5				КРПВ					14,7313,92			11				7070					2319,2					44									3535
Мазут	0,1				0,51			1,0				ЦС					12,02			1				70					23					4									41
Оборудование и запасные части	0,05				0,255			0,50,5				КРПЛ					14,7314,62			11				7070					2320,9					44									1111
Прокат	0,85					4,335		0,50,5				ПВПЛ					13,9214,62			11				7070					19,220,9					44																			132132
Кокс и коксик	0,1					0,51		1,0				ПВ					13,92			1				70					19,2					4																			47
Продукты шлакопереработки	0,3					1,53		1,0			ПВ					13,92				1				70						19,2				4																		93
Чугун чушковый	0,2					1,02		0,50,5			ПВПЛ					13,9214,62				11				7070						19,220,9				44																		3434
Металлолом	0,3				1,53			1,0			ПВ					13,92				1				70						19,2				4									105
Химические продукты	0,05					0,255		1,0			ЦС					12,02				1				70						23				4																		21
ИТОГО					15,55	7,65																																					866									593
Машиностроительный завод
Металл			0,6		1,14				1,0				ПВ				13,92				1				70						19,2						4						103
Твердое топливо			0,4		0,76				1,0				ПВ				13,92				1				70						19,2						4						69
Горючесмазочные материалы			0,1		0,19				1,0				ЦС				12,02				1				70						24						4						22
Песок, глина			0,05		0,095				0,40,6				ПЛПВ				14,6213,92				11				7070						20,819,2						44						56
Поставки по кооперации			0,5		0,95				0,6				ПВ				13,92				1				70						19,2						4						90
Утилизированные отходы			0,3			0,57			1,0				ПВ				13,92				1				70						19,2						4															73
Лесоматериалы			0,15		0,285				0,40,6				ПЛПВ				13,9214,62				11				7070						20,819,2						44						1616
Готовая продукция			1,0			1,9			0,50,5				ПЛКР				14,6214,75				11				7070						20,822,0						44															8989
ИТОГО					3,42	2,47																																					437									251
Стройиндустрия
Заполнители бетона		0,6		0,3						0,20,8				ПЛПВ				14,6213,92				11				7070						20,819,2						44					1246
Цемент		0,3		0,15						1,0				ЦС				12,02				1				70						24,6						4					27
Арматура		0,4		0,2						1,0				ПВ				13,92				1				70						20,9						4					35
Железобетонные изделия		1,0					0,5			0,50,5				ПВПЛ				13,9214,62				11				7070						20,920,8						44															4040
ИТОГО				0,65			0,5																																				120										80

 

ВСЕГО ПО ПРОМ. УЗЛУ

19

10,62

1223

914

 

 

После расчета вагонопотоков определяется баланс подвижного состава (избыток или недостаток порожних вагонов) по промышленным предприятиям по форме таблицы 2. Выявляется возможность замены недостатка порожних вагонов одного типа другим. Например, полувагонов платформами или наоборот.

 

Таблица 3 - Баланс подвижного состава по грузовым пунктам предприятий

Название станций	Грузовой пункт	Грузовая операция	Количество вагонов в сутки, физ.ед.	в том числе
				крытые		платфор-мы	полуваго-ны	Цистерны
Станция Южная	Склад руды Склад известняка Склад уголь коксующий	выгрузка выгрузка выгрузка	325 29 137				325 29 137
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток	491 - 491 -				491 - 491
Станция Восточная	Склад уголь энергетич. Склад мазута Склад оборудования и запасные части	выгрузка выгрузка выгрузка	137 41 22	11			137 - 11	41
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток	200 - 200 -	11 - 11			148 - 148	41 - 41
Станция Северная	Склад кокса и коксика Склад шлакопереработка Склад химические продукты Склад металлолома	погрузка погрузка погрузка выгрузка	47 93 105 - 21				47 93 105 -	- - - - 21
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток	105 161 - 56				105 140 - 35	- 21 - 21
Станция Западная	Склад огнеупоры Прокат     Склад чугуна    чушкового	выгрузка погрузка погрузка	70 - 264 68	35		- - 132 34	35 - 132 34
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток  недостаток	70 332 35 279	35 - 35		- 166 - 166	35 166 - 131
Название станций	Грузовой пункт	Грузовая операция	Количество вагонов в сутки, физ.ед.	в том числе
				крытые	платфор-мы		полуваго-ны	Цистерны
Станция Заводская	Склад металла Склад твердого топлива Склад горючесмазочных материалов Склад песка и глины Склад поставки по      кооперации Склад утилизированных        отходов Склад лесоматериалов Склад готовой продукции	выгрузка выгрузка выгрузка выгрузка выгрузка погрузка выгрузка погрузка	103 69 22 11 90 73 32 178	89	5     16 89		103 69   6 90  73  16	22
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток	237 341 53 157	89  89	21 89  68		194 163 31	22 22
Станция Строительн.	Склад для   заполнителей бетона  Склад цемента Склад арматуры Склад железобетонных        изделий	выгрузка выгрузка выгрузка погрузка	58 27 35 80		12    40		46   35 40	27
	ИТОГО	выгрузка погрузка избыток недостаток	120 80 48 28		12 40  28		81 40 21	27  27

 

Всего по промышленного углу:

Погрузка: - 914 вагонов

Выгрузка: - 1223 вагона

Избыток: - 635 вагонов

Недостаток: - 326 вагонов

 

В=(N_в+N^пер_пор)+(N_п+N^изб_пор)                                             (3)

 

где N_в, N_п - выгрузка и погрузка по промышленному узлу, вагонах;

N^изб_пор - количество недостающих для обеспечения погрузки порожних вагонов;

N^пер_пор - число отправляемых с грузовой станции или с промышленного узла порожних вагонов.

В=(1223+914)+( 635+326)= 3098 вагонов

На основании балансовой таблицы строим диаграмму вагонопотоков.

Расчёт потребных размеров движения     

 

Характеристики электровоза ВЛ 8 и тепловоза ТЭМ 2:

ВЛ 8:

Сила тяги (F_кр) - 46500 кгс;

Расчётная скорость (V _р)- 43,3 км/ч;

Учётная масса (Р) - 180 т;

Длина электровоза (l_лок) - 28 м.

ТЭМ 2:

Сила тяги (F_кр) - 35400 кгс;

Учётная масса - (Р) 121 т;

Длина электровоза (l_лок) - 17 м.

Определение среднего значения массы брутто по формуле:

 

q_бр^ср=(Σn_k(Р_гр^к · К_гр^к+q_т^к))/Σn_k                                                    (4)

 

q_т^к - масса тары вагона к - го типа, т.

q_бр^ср=(335(70·1+19,2)+ 29(70·1+19,2)+ 137(70·1+19,2)+ 137(70·1+19,2)+ 35(70·0,5+23)+ 35(70·0,5+19,2)+ 41(70·1+23)+ 11(70·0,5+23)+ 11(70·0,5+20,9)+ 47(70·1+19,2)+ 67(70·1+19,2)+ 45(70·1+19,2)+ 12(70·1+23)+ 2(70·0,4+20,9)+ 4(70·0,6+19,2)+ 56(70·1+19,2)+ 7(70·0,4+20,9)+ 10(70·0,6+19,2)+ 4(70·0,2+20,9)+ 14(70·0,8+19,2)+ 9(70·1+23)+ 12(70·1+19,2))/1223)=82 тс

Определение средней длины вагонов по формуле:

 

l_ср=(Σn_k·l_в^к)/Σn_к                                                                       (5)

 

l_в^к - длина вагона к-го типа, м.

 

l_ср=11,13+0,55+1,68+0,35=13,71 м

Определение удельного сопротивление движения локомотиву по формуле:

 

ω₀^'=1,9+0,01·V+0,0003·V²                                                       (6)

 

где V - расчётная скорость, км/ч.

ω₀^'=1,9+0,01·43,3+0,0003·43,3²=2,93 кгс/тс

Определение удельного сопротивления локомотива по формуле:

 

ω₀ ^''=0,7+((3+0,1·V+0,0002·V²)/q_о)                                           (7)

 

где q_о - средняя нагрузка на ось;

ω₀^'' =0,7+((3+0,1·43,3+0,0002· 43,3²)/17,2)=1,5 кгс/тс

Определение средней нагрузки на ось по формуле:

 

q_о= q_бр^ср/4                                                                                    (8)

 

q_о=82/4=20,5

Определение массы поезда по формуле:

 

Q_бр=((F_кр-P(ω₀^'+i_р)/( ω₀^''+i_р))                                                       (9)

 

где F_кр - расчетная сила тяги локомотива, кгс;

P - вес локомотива;

ω₀^' - основное удельное сопротивление движению локомотива в тяговом режиме с расчётной скоростью;

ω₀^'' - основное удельное сопротивление движению вагонов при расчётной скорости, кгс/тс;

i_р - расчётный подъём, %₀.

Q_бр=46500-180(2,93+6)/(1,5+6))= 5985,68 тс

Определение количество груженых вагонов в составе по формуле:

 

m_гр= Q_бр/q_бр^ср                                                                          (10)

 

m_гр= 5985,68/82=72 в.

Определение длину груженого поезда по формуле:

 

l_сост= m_гр·l_ср                                                              (11)

 

l_сост =82·13≈1050м

m_пор= (l_п- l_лок-10)/ l^ср_в                                                        (12)

l_лок - длина локомотива, м;

l_п - полезная длина приемоотправочного пути, м.

m_пор=(1050-28-10)/13,17=76 в.

 

Количество поездов различных категорий, обращающихся по заданному участку, определяем делением расчетного суточного вагонопотока на количество груженых или порожних вагонов в поезде. В курсовом проекте принимаем две категории поездов - маршрутные и передачи в разборку. Результаты расчетов целесообразно привести в виде таблицы 3.

Для определения объемов работы парков ПСС и количества отправляемых поездов на грузовые станции промышленных предприятий и принятых с этих станций, необходимо составить таблицу 4.

 

Таблица 3 - Потребные размеры движения между станциями.

Категории поездов	Расчётный суточный вагонопоток	Состав вагонов в поезде	Кол-во поездов		Станция погрузки, выгрузки
			Прибы-тие	Отправ-ление
Маршрут с рудой	325	72 37	4 1	4 (пор) 1 (пор)	Ст. Южная
Маршрут с углем к	137	72 65	1 1	1 (пор) 1 (пор)	Ст. Южная
Маршрут с углём э	137	72 65	1 1	1 (пор) 1 (пор)	Ст. Восточная
Маршруты с твердым топливом	69	69	1		Ст. Восточная
Передачи в разборку с гружеными вагонами	555	72 51	7 1		На все направления пром узла
Маршрутные передачи с порожними вагонами	326	72 51	4 1		Ст. Северная, западная, Заводская, Строительная
Передачи с порожними вагонами в разборку	635	72 59		8 1	На все направления пром узла
Маршрут с готовой продукцией	914	72 59		12 1	РЖД

 

Таблица 5 - Состав разборочных поездов в вагонах в адрес станций выгрузки промышленного узла

№ п./п. разборочных поездов	Наименование станций и количество вагонов на каждое назначение						Всего вагонов в поезде
	Ст. Южная	Ст. Восточная	Ст. Северная	Ст. Западная	Ст. Заводская	Ст. Строи тельная
1.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
2.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
3.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
4.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
5.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
6.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	5мет.+ 1гм.+ 1пг.+5пк.+5л.	8б+3ц+5а	72
7.	4изв	5маз.+3об.	15мл.	10огн.	14мет.+ 3гм.+ 2л.	8б+3ц+5а	72
8.	1изв	6маз.+1об.	15мл.	10огн.	5мет.+ 1гм.+11пес.+18л.	2б+6ц	51
Итого	29изв.	41маз.+22зап.ч..	105метл.	60огн.	103мет. +22гм.+ 11пес.+32л.	58б+27ц+25а	555

 

Таблица 6-размеров движения порожних вагонов прибывших с грзовых станций в адрес РЖД и других грузовых станций.

Ст. Отправления	Кол-во поездов и вагонов них	Наименование ст. и кол-во вагонов							Всего вагонов в поезде
		Южная	Восточная	Западная	Северная	Строительная	Заводская	ржд
Южная	1 29			29ПВ					29
Восточная	2 76 1 48					11КР		41ЦС	200
Западная	1 35	148ПВ				35КР			35
Строительная	1 48			21КР				27ЦС	48
Заводская	1 53			31ПВ				22ЦС	53

 

Таблица 7 - Состав для маршрутных передачи в разборку с порожними вагонами

№ п./п. разборочных поездов	Наименование станций и количество вагонов на каждое назначение						Всего вагонов в поезде
	Ст. Южная	Ст. Восточная	Ст. Северная	Ст. Западная	Ст. Заводская	Ст. Строи тельная
1.	0	0	10пв	35пл+ 22пв	9кр	0	76
2.	0	0	10пв	35пл+ 22пв	9кр	0	76
3.	0	0	10пв	35пл+ 22пв	9кр	0	76
4.	0	0	15цс	35пл+ 24пв	2пл	0	76
5.	0	0	0	0	11пл	11пл	22
Итого	0	0	30пв+ 15цс	140пл+ 90пв	27кр+13пл	11пл	326