Костанайский социально-технический университет
имени академика Зулхарнай Алдамжар
"Допущен к защите"
и.о. зав. кафедрой
Сагимбаев Р.И.
Пояснительная записка к дипломному проекту
Эффективность
известных мероприятий по повышению пропускной и провозной способности станций
Руководитель
проекта доцент, к.т.н.
Иманов А.Н.
Костанай 2009
Задание по дипломному проектированию
Студенту Родину Юрию Анатольевичу
. Тема проекта: Эффективность известных мероприятий по повышению пропускной и провозной способности станций
Утверждена приказом по университету от "___"___________2009 №___
. Срок сдачи студентом законченного проекта ____________________
. Исходные данные к проекту:
а) Материалы, собранные в результате прохождения преддипломной практики
б) Техническая литература
в) 1. Руководящий уклон - iр - 6‰
. Полезная длина приема - отправочных путей - 850 м.
. Число боковых путей раздельных пунктов для скрещения поездов к=1.
. Число раздельных пунктов с одним боковым путём между раздельными пунктами с одним боковым путем - m=3
. Наличие двухпутных вставок - нет.
.Число главных путей - 1.
. Тип локомотива - 2ТЭ116.
. Размеры грузовых перевозок:
в текущем году Го, млн.т./год
уголь и руда - 1,5; металл - 0,5; строительные материалы - 0,5
хлеб- 0,8; прочие грузы - 0,7; темп роста ΔГ, млн.т./год за год - 4;
в направлении "обратно" в долях от направления "туда" - 0,3.
. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)
. Определение категории и основных параметров участка.
. Расчеты массы состава.
. Расчеты пропускной способности участка
. Расчеты провозной способности участка
. Назначение реконструктивных мероприятий.
. Расчеты капитальных вложений.
. Расчеты эксплуатационных расходов.
. Расчеты экономически рационального срока реконструкции.
. Реконструкция плана пути.
. Реконструкция продольного и поперечного профилей пути.
. Охрана труда.
. Экологическая безопасность.
Заключение
5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)
. Таблица расчета пропускной способности.
. Таблица расчета провозной способности.
. График провозной способности.
. Таблица прямого расчета экономически рационального срока реконструкции.
. Чертеж увеличения радиуса кривой.
. Чертеж увеличения прямой вставки.
. Чертеж продольного профиля и плана участка реконструируемой железной дороги.
. Схема путей станции реконструируемого участка
. Схема отделения реконструируемого участка.
. Охрана труда.
Дата выдачи задания " 9" января 2009 г.
Руководитель проекта Иманов А.А.
Задание принял к исполнению дипломник Родин Ю.А.
Содержание
Введение
. Железнодорожный путь и его особенности
. Исходные данные
. Определение категории и основных параметров участка
. Расчеты массы состава
. Расчеты пропускной способности
. Расчеты провозной способности
7. Назначение реконструктивных мероприятий
8. Расчеты капитальных вложений
8.1 Строительная стоимость реконструкции
8.2 Капитальные вложения в локомотивный парк
.3 Капитальные вложения в вагонный парк
.4 Определение стоимости грузовой массы, находящейся в процессе перевозки
. Расчет эксплуатационных расходов
.1 Расходы по передвижению поездов
9.2 Расходы по стоянкам поездов Сост
9.3 Расходы по содержанию постоянных устройств
10. Расчеты экономически рационального срока реконструкции
10.1 Метод прямого расчета
10.2 Аналитический метод
.3 Графический метод
. Реконструкция плана
11.1 Увеличение радиуса круговой кривой
11.2 Увеличение длины прямой вставки
. Реконструкция продольного и поперечного профилей
. Охрана труда
Экологическая безопасность
Заключение
Список
литературы
Введение
Проектирование, строительство и реконструкция железных дорог представляет собой область транспортной науки, изучающую теоретические основы и практические методы инженерных изысканий и составления комплексных проектов новых и реконструкций старых, эксплуатируемых железных дорог. Предметом науки "Проектирование, строительство и реконструкция железных дорог" является выявление и изучение закономерностей влияний различных экономических, природных и механических факторов на принимаемые проектные решения, а так же разработка теоретических и практических методов, обеспечивающих выбор оптимальных и надёжных вариантов проектов новых и реконструкций эксплуатируемых железных дорог с учётом овладения заданными грузо- и пассажиропотоками.
Целями реконструкции существующих железнодорожных линий могут быть улучшение их эксплуатационных показателей (в частности повышение скоростей движения поездов и увеличение мощности линий при росте грузонапряжённости, увеличение пропускной и провозной способностей).
Основные задачи транспорта - своевременное, качественное и полное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение экономической эффективности его работы. Для этого необходимо обеспечить совершенствование организации эксплуатационной работы железных дорог, ремонта и содержания пути и подвижного состава.
В данном дипломном проекте рассматривается вопрос увеличения пропускной и провозной способностей линии за счёт проведения реконструктивных мероприятий.
Для железных дорог существует несколько видов реконструктивных мероприятий, таких как: увеличение длины приемо-отправочных путей, увеличение длины и массы состава, сооружение дополнительных путей на разъездах для организации частично-пакетного движения поездов, сооружение двухпутных вставок для организации безостановочного движения поездов, сооружение вторых путей, перевод линии на автоблокировку или диспетчерскую централизацию, электрификация линии и смену локомотивов с тепловозной тяги на электрическую, реконструкция плана (увеличение радиусов круговых кривых и длин прямых вставок), реконструкция продольного и поперечного профилей (спрямление уклонов, сдвиг оси пути, смена балластного слоя на более прочный, смена типа рельсов, замена деревянных шпал на железобетонные) и т.д.
Для каждой отдельной линии при реконструкции необходимы определенные реконструктивные мероприятия, то есть принятие реконструктивных мероприятий зависит от технических характеристик данной железнодорожной линии. Основными параметрами для принятия определенных реконструктивных мероприятий являются: состояние линии на данный момент, потребные пропускная и провозная способности.
После принятия определенных реконструктивных мероприятий решается вопрос об экономически рациональном сроке реконструкции, то есть когда именно наиболее выгодно проводить реконструкцию. При этом необходимо учитывать, что срок реконструкции не должен превышать года исчерпания дорогой возможной провозной способности (до реконструкции), но и слишком рано проводить реконструкцию тоже не стоит, так как до времени исчерпания дорогой возможной провозной способности реконструкция нецелесообразна и экономически невыгодна, а следовательно, если провести реконструкцию слишком рано, то до года исчерпания дорогой возможной провозной способности железная дорога будет нести убытки.
Таким образом, в данном дипломном проекте мы примем необходимые
реконструктивные мероприятия и примем решение о сроках их проведения для
обеспечения необходимых пропускной и провозной способностей.
1. Железнодорожный путь и его особенности
Для изучения вопросов теории тяги поездов на железных дорогах Необходимо всегда иметь в виду и общее устройство железнодорожного пути, и его особенности. Наиболее важными характеристиками рельсового пути являются ширина рельсовой колеи, план и продольный профиль пути.
Ширина рельсовой колеи железнодорожного пути. Шириной рельсовой колеи называют стандартное расстояние между внутренними гранями головок рельсов.
В период возникновения первых железных дорог (первая половина XIX века) строители и заказчики дорог выбирали ширину колеи по своему усмотрению.
Джордж Стефенсон, строитель первой рельсовой дороги общего пользования Дарлингтон-Стоктон в северной Англии, открытой в 1825 г., первоначально принимал для своей дороги нормальную "конную" колею, которая использовалась на конно-рельсовых путях горных предприятий - 4 фута и 6 дюймов - 1372 мм. Этот, никем не установленный, стандарт ширины рельсовых путей определялся естественным габаритом конной упряжи.
Но при проектировании паровозов для дорога с этой шириной колеи у Стефенсона возникли затруднения с возможностью размещения цилиндров паровой машины по бокам паровозного котла. Ему пришлось "раздвинуть" колеса локомотива и, соответственно; рельсы дороги на 21/2 дюйма (примерно на 63 мм).
Ширина колеи получилась 4 фута и 8 1/2 дюйма (1435 мм). Эта же ширина колеи была принята Стефенсоном для следующей железной дороги с паровозной тягой - Ливерпуль-Манчестер, открытой в 1830 г.
Другие строители первых дорог в той же Англии, однако, принимали различные величины ширины рельсовой колеи своих дорог. В те годы никто не мог предположить, что отдельные железнодорожные участки могут со временем сливаться в целые направления, а затем в единую железнодорожную сеть в стране.
Так, инженер Бранел в 1833 г. построил железную дорогу с шириной рельсовой колеи даже 7 футов (2135 мм). Он рассчитывал на высокие скорости движения по построенной линии и посчитал, что движение поездов при широкой колее будет более устойчивым и безопасным.
Однако со временем при слиянии отдельных дорог в сеть для большей части сети страны была принята "стефенсоновская" ширина колеи, которая получила распространение и стала стандартной во многих странах Европы и Америки.
В то же время в Ирландии и на севере Англии сохранялись железные дороги с шириной колеи 5 футов и 6 дюймов (1676 мм) и 5 футов и 3 дюйма (1600 мм) - "ирландский стандарт".
В других странах имела место подобная же картина.
В частности, в России строитель первой железной дороги Петербург-Царское Село-Павловск чешский инженер Франтишек Герстнер в 1836 г. выбрал ширину колеи 6 футов (1829 мм). Он также рассчитывал на большую устойчивость подвижного состава. Однако при проектировании и строительстве железной дороги Петербург-Москва в 1840-е гг. российские специалисты (Н.И. Липин, П.П. Мельников и другие) обосновали целесообразность для нее ширины рельсовой колеи 5 футов (1524 мм), которая впоследствии и стала стандартной для российских железных дорог.
В 1970-х гг. ширина нормальной колеи в стране решением МПС СССР была уменьшена на 4 мм, и теперь ее стандартная величина составляет 1520 мм. Такую же ширину рельсовой колеи имеют железные дороги стран СНГ, Балтии, Финляндии и Монголии.
Железные дороги Испании и Португалии, а также некоторых связанных с ними стран Южной Америки, имеют ширину колеи 1676 мм ("иберийский стандарт").
На различных железных дорогах Индии и Пакистана встречаются стандарты ширины колеи 1829, 1676 и 1435 мм. Например, в Австралии наряду с линиями со стандартной шириной колеи (1435 мм) есть дороги с шириной колеи 1600 и 1067 мм.
В Японии и ряде стран Юго-Восточной Азии вследствие сложного рельефа поверхности получили распространение железные дороги с шириной колеи всего 3 фута и 6 дюймов (1067 мм). Такую же ширину колеи имеют линии российской Сахалинской железной дороги, для которой поэтому приходится проектировать и строить специальные локомотивы (тепловозы).
Отмеченные особенности железных дорог разных стран необходимо иметь в виду; сравнивая технические решения, показатели и характеристики подвижного состава принятыми на отечественных железных дорогах. Конструкция пути, типы и длина рельсов, ширина рельсовой колеи и нормы ее содержания непосредственно влияют на характер движения поездов, в частности, на величину сил сопротивления движению.
Представление железнодорожного пути в тяговых расчетах. Каждый участок железнодорожного пути вследствие изменений рельефа земной поверхности, на которой он проложен, не может быть строго прямолинейным. Так или иначе, он отклоняется по своей форме от прямого направления как в плане (как он изображается на географических картах), так и в вертикальном (продольном) сечении (продольном профиле).
Любая железнодорожная линия в плане состоит из прямолинейных ("прямых") и криволинейных ("кривых") участков различной длины, связанных с прокладкой трассы линии на рельефе земной поверхности. Криволинейные участки железнодорожного пути, изменяющие направление движения поездов, выполняются круговыми, то есть каждая кривая укладывается по дуге окружности соответствующего постоянного радиуса R.
Между прямыми и кривыми участками пути, а также и между кривыми разных радиусов, при проектировании и строительстве железных дорог предусматриваются и укладываются так называемые переходные кривые, то есть криволинейные участки относительно небольшой длины (обычно, в несколько десятков метров) с переменным радиусом кривизны, постепенно изменяющимся по величине, например от °° (на прямом отрезке) до R (на круговой кривой) или от R1 до R2 - между двумя кривыми различных радиусов. Это необходимо для более плавного и безопасного изменения направления движения поездов.
Однако при выполнении тяговых расчетов обычно наличие переходных кривых не принимают во внимание, считая, что переходы от прямых участков пути к кривым и наоборот осуществляются мгновенно, без промежуточного перехода. Длина переходных кривых подразумевается входящей в общую длину криволинейных участков.
Круговая кривая может быть задана значениями любых двух из трех возможных величии: общая длина кривой (включая переходные) - Sкр, м; радиус кривой R, м, и центральный угол кривой - а0. Эти величины, как известно из геометрии, связаны между собой! Skp=2πRa /360.
Продольный профиль железнодорожного пути (сечение по развернутой в плоскость вертикальной поверхности, проходящей через осевую линию пути) также проектируется состоящим из прямолинейных отрезков, либо горизонтальных, либо наклоненных под разными углами (уклонами ±i) к горизонту. Элементы профиля с различными уклонами, также как и элементы плана пути, при проектировании и строительстве соединяются между собой сопрягающими кривыми.
В практике тяговых расчетов эти сопряжения также не принимаются во внимание. Продольный профиль участка рассматривается как ломаная линия, состоящая из прямолинейных отрезков с разными углами наклона к горизонтали - уклонами ± i,‰, и различными высотами (отметками) h конечных точек по отношению к какому-то исходному уровню, например высотой над уровнем моря.
Учитывая такое упрощение, продольный профиль участка железнодорожного пути можно представлять не масштабным чертежом с двухмерным изображением линии разреза, а, например, в виде таблицы или условного обозначения - одномерного, масштабного только по длине.
Уклон (крутизна) каждого элемента профиля в тысячных (‰) определяется как
= (h2 - h1) 11,
где h2 и h1 - отметки (высоты) соответственно конечной и начальной точек элемента профиля (в метрах);- длина элемента в километрах.
Уклон в 1‰ соответствует изменению высоты конечной точки элемента на 1 м
на длине в 1 км.
2. Исходные данные
. Руководящий уклон - iр - 6‰
. Полезная длина приема - отправочных путей - 850 м.
. Число боковых путей раздельных пунктов для скрещения поездов к=1.
. Число раздельных пунктов с одним боковым путём между раздельными пунктами с одним боковым путем - m=3
. Наличие двухпутных вставок - нет.
.Число главных путей - 1.
. Тип локомотива - 2ТЭ116.
. Размеры грузовых перевозок:
в текущем году Го, млн.т./год