Выбор композиции составов и скоростей движения пассажирских поездов на расчетном полигоне
⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2 Композиция состава пассажирского поезда устанавливает число вагонов разных категорий и определяет, с одной стороны, уровень удобств, предоставляемых пассажирам, с другой – расчетную вместимость поездов и их вес, а, следовательно, скорости движения поездов, размеры их движения и расходы железных дорог, связанные с пассажирскими поездами. Для расчета намечаем четыре варианта композиции составов и для каждого из вариантов определяем вместимость и весовую норму поезда. Таблица 2.1 - Варианты композиции пассажирских поездов
При заданном техническом оснащении линии наибольшее влияние на скорость оказывает стоимость пассажиро-часов следования и механической работы локомотива, затрачиваемой на тягу поездов. Оптимальные скорости движения поездов могут быть установлены для возможных категорий поездов и схем их составов при различной расчетной вместимости, заданной длине станционных путей и мощности локомотива по минимуму приведенных затрат, учитывающих изменяющиеся в различных вариантах капитальные вложения и эксплуатационные расходы.
Величина приведенных затрат на один поезд составит:
где – механическая работа локомотива, ткм; – расходная ставка на 1 ткм механической работы локомотива, руб; – расходная ставка на1поездо-час пассажирского поезда с учетом оценки времени пассажиров, руб; – коэффициент маршрутной скорости пассажирских поездов, зависящий от количества и продолжительности стоянок поездов, = 0,8 для однопутной и 0,95 для двухпутнойлинии; – ходовая скорость, км/ч; – длина расчетного направления, км.
Механическая работа определяется выражением: (2.2) где – масса локомотива, т; – масса состава брутто, т; – эквивалентный по механической работе уклон, ‰; – отношение скорости начала торможения к ходовой скорости, для однопутной и 0,95 для двухпутной линии; – количество остановок пассажирского поезда; – основное удельное сопротивление движению поезда, кг/т. Основное удельное сопротивление движению поезда определяется по формуле: где – основное удельное сопротивление движению локомотива, кг/т; – основное удельное сопротивление движению пассажирских вагонов, кг/т. Значения и устанавливают по формулам: Приведенные затраты, приходящиеся на 1 поездо-час пассажирского поезда, рассчитывают по формуле: (2.6) где – число вагонов в составе поезда; – расходы на 1 локомотиво-час, руб.; , – приведенная стоимость 1 часа работы соответственно локомотивной бригады и бригады проводников, руб., руб.;
, , – коэффициенты, учитывающие время внепоездной работы соответственно локомотива, локомотивной бригады и бригады проводников; – приведенная стоимость 1 пассажиро-часа, руб.; – расчетная вместимость состава поезда, пассажиров; n – число категорий вагонов в составе поезда; i – категория вагона (СВ, купейный, плацкартный, почтовый, вагон-ресторан и т.д.); – приведенная стоимость 1 вагоно-часа для вагонов, руб., руб., руб., руб., руб. Наиболее выгодное значение скорости при заданном весе и расчетной вместимости для расчетного направления определяется минимальным значением функции: (2.7) Значение этой скорости находим графически на основании результатов расчётов, сведённых во вспомогательную таблицу 2.2, для каждого значения композиции состава, а оптимальный вес – минимальным значением удельных приведенных затрат в каждом варианте, приходящихся на одного пассажира. На основании данных в таблице 2.2 приведено определение приведенных затрат на один пассажирский поезд в зависимости от ходовой скорости движения (таблица 2.3).
Таблица 2.2 - Построение зависимости удельных приведенных затрат от скорости хода
Таблица 2.3 - Определение приведенных затрат на один пассажирский поезд в зависимости от ходовой скорости движения
Графическое определение оптимального значения ходовой скорости движения пассажирского поезда при заданном его весе (композиции) представлено на рисунках 2.1, 2.2, 2.3 и 2.4. Рисунок 2.1 – 1 вариант графического определения оптимального значения ходовой скорости движения пассажирского поезда при заданном его весе (композиции) Рисунок 2.2 – 2 вариант графического определения оптимального значения ходовой скорости движения пассажирского поезда при заданном его весе (композиции)
Рисунок 2.3 – 3 вариант графического определения оптимального значения ходовой скорости движения пассажирского поезда при заданном его весе (композиции)
Рисунок 2.4 – 4 вариант графического определения оптимального значения ходовой скорости движения пассажирского поезда при заданном его весе (композиции)
Оптимальная скорость находится в диапазоне: - для первого варианта – 105-115 км/ч; - для второго варианта – 105-115 км/ч; - для третьего варианта – 100-110 км/ч; - для четвертого варианта – 100-110 км/ч. Рассмотрим расчетный способ определения оптимального значения ходовой скорости движения пассажирского поезда при заданном его весе (композиции). В таблице 2.4 приведены данные для определения оптимальной скорости.
Таблица 2.4 – Определение оптимальной ходовой скорости расчетным способом
Аналитический способ: Для первого варианта оптимальная ходовая скорость равна 109 км/ч; для второго –109 км/ч; для третьего –107 км/ч; для четвертого - 104 км/ч. Выбор оптимальной композиции пассажирского поезда осуществляется на основе минимума суммарных затрат. Величина епр рассчитывается по формуле: епр= (2.8) где Е – величина приведенных затрат, приходящиеся на один поезд (минимальной для данной схеме), руб.; - суммарная вместимость поезда при данной схеме, чел. В таблице 2.5 приведен расчет затрат, приходящихся на одного пассажира. Таблица 2.5 – Определение затрат, приходящиеся на одного пассажира
Из расчетов суммарных затрат в каждом варианте выбираем к дальнейшему рассмотрению 4-й вариант композиции пассажирского поезда с Qбр= 1038,1 т. Полученное значение веса и скорости проверяем по ряду требований: - по соответствию мощности заданного локомотива: - по условию трогания с места; - по обеспечению оптимального уровня ходовой скорости. Проверку по условию трогания с места производим по формуле: где – вес состава, при котором возможно трогание с места, т; – сила тяги локомотива при трогании с места, кН; P – вес локомотива, ТЭП-70 = 129 т; – руководящий уклон, = 7,0. – удельное сопротивление состава при трогании с места, кг/т; где – нагрузка на ось; Если вес поезда, больше, чем определенный технико-экономическими расчетами, то заданный локомотив обеспечивает трогание с места пассажирского поезда на расчетном подъеме. Таким образом, вес меньше, чем определенный технико-экономическими расчетами, следовательно, локомотив обеспечивает трогание с места пассажирского поезда на расчетном подъеме. Проверку по обеспечению оптимального уровня ходовой скорости выполняем, исходя из достижения скорости, полученной по технико-экономическому расчету; поезд должен иметь скорость на расчетном подъеме не ниже, чем определенную соотношением: где значения К принимаются в зависимости от типа профиля и серии локомотива (принимаем К = 1,2). Касательную мощность локомотива для электрической тяги определяем по формуле: Касательная сила тяги локомотива по условию равновесного движения на расчетном подъеме: подставляя, получаем В данном уравнении неизвестным является значение скорости на расчетном подъеме, которое можно определить графоаналитическим способом. Если значение скорости на расчетном подъеме, определенное по условию больше, чем полученное графоаналитическим расчетом, то заданный локомотив не может реализовать оптимальную ходовую скорость, и для дальнейших расчетов ходовая скорость принимается на уровне, соответствующем мощности тяги или по другим ограничениям. Теперь найдем максимальную скорость на расчетном перегоне для заданного типа локомотива. Для этого подставим все известные значения в формулу: 0,24414* Решая данное кубическое уравнение, выяснено, что оно имеет один действительный корень . Таким образом, значение скорости, определенное значение скорости 86,67 км/ч, меньше, чем получено аналитическим расчетом – 104,64 км/ч. Следовательно, локомотив ТЭП-70 может реализовать оптимальную скорость. Проверка длины поезда, которая должна соответствовать длине пассажирских платформ на станциях рассматриваемого направления: Длина пассажирских платформ на рассматриваемой сети равна 500 м. Расчетную длину поезда определим по формуле: где – средняя длина одного пассажирского вагона, ; – длина локомотива ТЭП-70, = 22 м. В нашем случае:
2.2 Расчет плана формирования пассажирских поездов Исходными данными для составления плана формирования на расчётном полигоне являются: 1. Размеры месячных пассажиропотоков в дальнем (таблица 1.3), определяющие величины струй пассажиропотока; 2. Весовые нормы поездов и композиции составов (таблица 2.1), определяющие скорости движения и расчётные вместимости поездов. Для дальнейших расчётов необходимо определить время хода пассажирских поездов по каждому участку расчётного полигона. Принимается, что маршрутная скорость пассажирского поезда на однопутном участке составляет 80 % от ходовой скорости, а на двухпутном участке – 90 %. Станциями формирования и оборота будут являться станции: А, Б, Д, И, П, Л, Н. Схема расчётного полигона с указанием времен хода между станциями приведена на рисунке 2.5. Время следования поезда по участку определяется по формуле: Двухпутные участки: ч; ч; ч; ч; ч; ч; ч; ч; ч; ч; ч;
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|