Эксплутационные расчеты

2. Эксплутационные расчеты

В соответствии с заданным вариантом выполняются эксплутационные расчеты: определяются число пар грузовых поездов, участковая скорость, потребный подвижной состав и расчитываются нормы расхода электроэнергии на 10000ткм брутто.

Расчет основных эксплутационных показателей:

·           Среднесуточное число грузовых поездов в груженом направлении

 

Nгр = Гн * Кн / 365*Qбр*d, где

Гн- грузопоток в грузовом направлении, млн т;

Кн- коэффициент месячной неравномерности перевозок;

Qбр – вес поезда брутто,т;

d- оношение веса состава нетто к весу брутто: d=qн / (qн+qт);

qн – нагрузка на вагон нетто, т/ваг.;

qт – нагрузка тары на вагон, т/ваг.

·           Потребная пропускная способность

 

Nп = Nгр+ eNпас, пар поездов.

·           Чистое время хода по ограниченному перегону на пару поездов в прямом и обратном направлении

tx = 2*lо *60 /Vx, где

lо - длина ограниченного перегона;

Vx – ходовая скорость поезда.

·           Максимальная пропускная способность

Nmax= 1440/(tx +St), где

St- время на станционные интервалы, разгоны и замедления на пару поездов.

·           Резерв пропускной способности

D=Nmax – Nп

D=(Nmax / Nп –1)* 100%

·           Число перегонов на участке

n= L/r, где

r- средняя длина перегона на участке.

● Среднее время стоянки поезда на промежуточных станциях участка L:

tст= {0,12+0,01*(Nгр+eNпас)}*2*L / n*Vx +St/60

● Коэффициент участковой скорости

b={ 24- tст*(Nгр+eNпас)}/ (24-12*Vx*(tст/L))

· Участковая скорость

Vy=b* Vx

● Время нахождения локомотива под техническими операциями:

tтех= tосн + tоб + tосм + tож, где

tосн - время ожидания локомотива на станциях основного депо;

tоб - время ожидания локомотива на станциях оборотного депо;

tосм – профилактический осмотр локомотива;

tож – время простоя локомотива в ожидании.

● Полный оборот локомотива:

Ол = 2*L/ Vy.

● Среднесуточный пробег:

Sл=24* 2*L/Ол.

● Потребность в грузовых локомотивах эксплуатируемого парка:

Мэ= Nгр* Ол /24

● Потребность в грузовых локомотивах приписного парка:

Мп= 1,25*Мэ.

● Общий пробег вагонов

∑nS=∑PL* (1+ α /100)/Рдин. гр, где

∑PL= Гн *L

● Парк грузовых вагонов

nр= ∑nS/365*Sв , где

Sв=7,68*Vy.

● Инвентарный парк вагонов

nи=1,05*nр, где

1,05- коэффициент, учитывающий нахождение вагонов в ремонте.

● Расход электроэнергии на движение поезда

Э_п =[P_л (w'_о +i_эк) + Q_бр(w''_о + i_эк)]*10^-3*Э_w

Где w'_о, w''_о – удельное сопротивление движению собственно локомотива и вагона, кг/т;

Э_w - расход электроэнергии на 1ткм механической работы;

Э_w =3,05 кВт;

i_эк - эквивалентный уклон по механической работе, 0/00;

При расчетном подъеме равном 6, эквивалентный уклон будет равен 0,4.

● Основное удельное сопротивление движению локомотивов для режима тяги

w'_от = 1,9 + 0,01V_x+0,0003V_x²

Для режима холостого хода

w^'_ох = 2,4+0,011V_x+0,00036V_x²

● Средневзвешенная величина

w'_о= 0,85w'_от+0,15 w'_ох

● Для груженых вагонов величина удельного сопротивления движению:

w''_от=0,7+(8+0,1*V_х+0,0025*V_х²⁾/q₀ , где

q₀ -средняя нагрузка оси вагона на рельс:

q₀ = (qн+qт)/4.

● Средневзвешенная величина удельного сопротивления для всех вагонов с учетом сопротивления движения порохних вагонов равна:

w"_o=1,075*w"_от.

● Расход электроэнергии на разгон поезда:

Э_р=1,35*{(Р_л+Q_бр)*V_х²}/{24*10⁴*l_р}*Э_w, где

V_х – ходовая скорость, принимаем не выше 50км/ч;

l_р - среднее расстояние между разгонами:

l_р=L/(О+1), где

О- число остановок на участке:

О=L*(N_гр+eN_пас)/(12*V_х*b)-1

● Общий объем расхода электроэнергии на 1 поездо-км :

Эо=1,02*(Эр+Эп) кВт*ч , где

1,02- коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на служебные нужды.

· Норма расхода электроэнергии на 10000 ткм брутто:

Нэ= 10000*Эо/ Q_бр, кВт*ч.

Результаты расчетов приведены в табл. 2.1, табл. 2.2

Таблица 2.1

эксплутационные расчеты	ВЛ-23	ВЛ-8	ВЛ-10
Кол-во грузовых поездов в груж. Напр.	28	22	22
Потребная пропуск.способ.	32	26	26
Чистое время хода	30,51	29,51	26,99
Макс. Пропуск. Способ. Участка	43	44	48
Резерв пропускной способ.	11	18	21
	33,2	66,4	80,3
Число перегонов на участке	30	30	30
Среднее время стоянки	0,149	0,126	0,115
Коэф-т участковой скорости	0,81	0,87	0,88
Участковая скорость	47,98	53,24	59,01
Длина участка оборота локомотива	600	600	600
Время на тех. Операции	3,28	3,28	3,28
Полный оборот локомотива	15,8	14,5	13,4
Среднесуточный пробег локомотива	912	990	1071
Эксплуат.рабочий парк локомотива	18	14	13
Приписной парк локомотива	23	17	16
Среднесуточный пробег вагонов	368,5	408,9	453,2
Грузооборот	7800	7800	7800
Общий пробег вагонов	287	287	287
Рабочий парк грузовых вагонов	2137,0000	1925,0000	1737,0000
Инвентарный парк вагонов	2244,0000	2021,0000	1824,0000

Таблица 2.2

Расчет нормы уд. расхода электроэнергии	ВЛ-23	ВЛ-8	ВЛ-10
w'от = 1,9 + 0,01Vx+0,0003Vx2	3,53	3,63	3,90
w'ох = 2,4+0,011Vx+0,00036Vx2	4,30	4,41	4,74
w'о= 0,85w'от+0,15 w'ох	3,65	3,74	4,03
w''от=0,7+(8+0,1*Vх+0,0025*Vх2)/qo	1,99	2,04	2,17
qo=qн+qт/4	17,50	17,50	17,50
w"o=1,075*w"от	2,14	2,19	2,34
Эп =[Pл (w'о +iэк) + Qбр(w''о + iэк)]*10-3*Эw	32,70	41,82	44,22
О=L*(Nгр+eNпас)/(12*Vх*b)-1	16,00	9,20	6,25
lр=L/(О+1)	17,65	29,43	41,39
Эр=1,35*{(Рл+Qбр)*Vх2}/{24*104*lр}*Эw	10,06	7,56	5,37
Объем расхода эл.энергии на 1 п-км	43,62	50,37	50,59
Норма расхода эл.эн. на 10000 ткм брутто	109,04	100,74	101,17

По результатам расчетов строим график зависимости участковой скорости для грузопотока Гн=12,16,18,20,22,24,26,28,30. (рис 2.1)

Гн	ВЛ 23	ВЛ 8	ВЛ 10
12	55,46	58,37	64,1
18	52,73	56,47	62,2
22	50,25	54,96	60,7
26	47,98	53,24	59
30	45,12	51,32	57,1

Рис 2.1

По результатам расчетов строим график зависимости парка вагонов для грузопотока (рис 2.2) Гн=12,16,18,20,22,24,26,28,30.

Гн	ВЛ 23	ВЛ 8	ВЛ 10
12	1848	1756	1599
18	1944	1815	1647
22	2029	1865	1688
26	2137	1926	1737
30	2272	1998	1796

Рис.2.2

По результатам расчетов из табл. 2.2 строим графики зависимости нормы расхода электроэнергии для iэк=0,2;0,4;0,6;1,1;1,5;1,8.(рис 2.3)

Гн	ВЛ 23	ВЛ 8	ВЛ 10
0,2	58,7	52,2	55,8
0,4	60,8	54,33	58
0,6	62,9	56,4	60
1,1	68,2	61,7	65,4
1,5	72,4	65,96	69,6
1,8	75,6	69,1	72,8

Рис 2.3