Организация грузовой и коммерческой работы станции

Введение

Грузовые станции сооружают в крупных административно-промышленных центрах, в морских и речных портах, в пунктах массового зарождения и погашения грузопотоков. На грузовой станции размещается транспортно-складской комплекс (грузовой двор), технический парк, включающий приемоотправочные, сортировочные, вытяжные пути, горку или полугорку, подъездные пути, а также технические конторы, помещения дежурного по станции и маневрового диспетчера, пункты технического обслуживания вагонов.

На грузовых стациях выполняют коммерческие операции (прием, выдача и взвешивание грузов, документальное оформление перевозок, исчисление провозных плат и расчеты с отправителями и получателями в товарных конторах, розыск грузов, составление отчетности), грузовые (погрузка, выгрузка, перегрузка, сортировка), технические (расформирование, формирование поездов, подача и уборка вагонов на грузовые фронты, обработка составов по прибытии и отправлении).

На подъездных путях осуществляется погрузка, выгрузка, маневровая работа, приемо-сдаточные операции.

Задачи, решаемые при разработке технологии и организации грузовой и коммерческой работы станции и подъездных путей включают в себя определение порядка подачи вагонов на подъездной путь и уборки с него, что устанавливается в зависимости от того, чьими локомотивами (предприятия или дороги) будут осуществляться эти операции; установление места проведения приемо-сдаточных операций, с учетом рационального использования вагонов по времени и грузоподъемности.

Современным направлением совершенствования грузовой и коммерческой работы является переход на «безбумажную» технологию, то есть внедрение автоматизированных систем управления (АСУ), автоматизированных рабочих мест (АРМ), заполнение электронной накладной с использованием средств Автоматизированной информационной системы организации перевозок грузов по безбумажной технологии с использованием электронной накладной (АИС ЭДВ), а так же максимальное совмещение операций по обработке вагонов.

1. Расчет суточного объема работы станции

1.1 Расчеты суточных размеров выгрузки и погрузки Размеры выгрузки и погрузки в физических вагонах за средние сутки максимального месяца рассчитываются по формулам:

(1)

(2)

где, суточная выгрузка и погрузка данного груза, ваг.;

годовой объем прибытия и отправления данного груза, тыс. т;

коэффициент месячной неравномерности перевозок, принимаем равным 1,15;

статическая нагрузка вагона данным грузом, т.

Статическая нагрузка вагона определяется на основании данных о составе и использовании вагонного парка по родам грузов, перерабатываемых на станции по формуле:

(3)

где, , грузоподъемность соответственно четырех-, шести-, восьмиосных вагонов, т;

, соответственно коэффициенты использования грузоподъемности вагонов в долях единиц;

, соответственно удельные веса вагонов для перевозки данного груза, %.

Для среднетоннажных контейнеров:

а) без учета тары:

т;

б) с учетом тары:

т.

Результаты расчетов суточных размеров погрузки и выгрузки сводим в таблицу 1.

Таблица 1 — Суточные размеры выгрузки и погрузки

1.2 Расчет средней статической нагрузки вагона в целом по станции Средняя статическая нагрузка вагона по отправлению определяется по формуле:

(4)

где сумма произведений статической нагрузки вагона отдельными грузами на размеры погрузки этих грузов, в том числе и порожних контейнеров, т;

общая погрузка станции, ваг.

(т/ваг).

1.3 Составление балансовой таблицы вагонооборота станции Балансовая таблица вагонооборота станции составляется на основании суточных размеров выгрузки и погрузки. Баланс порожних вагонов по каждому роду вагона определяется путем сопоставления выгрузки и погрузки.

Результаты расчетов баланса вагонооборота сводятся в таблицу 2.

Таблица 2 — Балансовая таблица вагонооборота станции

Общее прибытие вагонов по станции определяется по формуле:

(5)

где количество выгружаемых вагонов;

количество недостающих вагонов;

ваг.

Общее отправление вагонов со станции определяется по формуле:

(6)

где количество погруженных вагонов;

количество избыточных вагонов;

ваг.

1.4 Определение размеров движения передаточных поездов Размеры движения передаточных поездов между сортировочной и грузовой станциями по прибытию и отправлению определяются по формулам:

(7)

где оптимальный состав передаточного поезда, принимается равным 35 вагонам.

пары поездов/сутки.

1.5 Определение показателей работы станции К основным показателям относятся:

· общая погрузка — ваг./сут;

· общая выгрузка — ваг./сут;

· грузооборот станции.

Грузооборот станции определяется по формуле:

(8)

где соответственно общая выгрузка и погрузка, ваг;

(ваг).

Вагонооборот станции определяется по формуле:

(9)

где и соответственно общее прибытие и отправление вагонов по станции за сутки, ваг;

ваг.

Коэффициент сдвоенных операций определяется по формуле:

(10)

.

Таким образом, станция имеет следующие основные показатели работы:

· общая погрузка — 92 ваг/сутки;

· общая выгрузка — 128 ваг/сутки;

· грузооборот — 217 ваг/сутки;

· вагонооборот — 308 ваг/сутки;

· коэффициент сдвоенных операций — 1,4;

· средняя статическая нагрузка вагона по отправлению — 31,21 т/ваг;

· размер движения передаточных поездов — 5 пар поездов/сутки.

1.6 Построение диаграммы внутристанционных вагонопотоков Диаграмма внутристанционных вагонопотоков строится на основании таблиц 1 и 2. Диаграмма представлена в Приложении 4.

2. Специализация грузовых пунктов и путей

2.1 Специализация грузовых пунктов Специализация грузовых устройств, складов и сооружений на грузовом дворе устанавливается в соответствии с величиной и структурой грузооборота, типовым техническим оснащением грузовых дворов.

Путевое развитие грузового пункта приведено в Приложении 5.

На схеме цифрами обозначены:

1 — контейнерная площадка,

2 — крытый склад;

3 — открытая площадка,

4 — площадка у повышенного пути;

5 — платформа для самоходных грузов.

Специализация грузовых пунктов и складов сводится в таблицу 3.

Таблица 3 — Специализация грузовых пунктов и складов

Схемы складов и сооружений грузового двора показаны на Рисунках 1 — 5.

Рисунок 1 — Схема контейнерной площадки 1

Рисунок 2 — Схема крытого склада 2 для погрузки/выгрузки тарно-упаковочных грузов

Рисунок 3 — Схема открытой площадки 3 для тяжеловесных грузов, леса, пиломатериалов и железобетонных изделий

Рисунок 4 — Схема выгрузочной эстакады у повышенного пути 4 для каменного угля, гравия и песка

Рисунок 5 — Схема платформы 5 для самоходных грузов

2.2 Специализация путей станции

При установлении специализации путей станции руководствуемся схемой станции (Приложение 5), структурой вагонооборота (Приложение 4), организацией и технологией работы. Из путей станции выделяем три пути для приема и отправления передаточных поездов и обгона локомотивов, один путь для накопления отправляемых вагонов, а остальные пути используем как сортировочные.

Специализация путей приводится в таблице 4.

Таблица 4 — Специализация путей станции

3. Техническое оснащение и технология работы грузового двора

3.1 Расчет потребного количества погрузочно-разгрузочных машин

Потребность в средствах механизации для различных грузов, кроме грузов в контейнерах рассчитывается по формуле:

(11)

где количество машин или механизмов для погрузки-выгрузки,

коэффициент перегруза груза по прямому варианту, минуя склад, принимаем равным 0,15;

сменная норма выработки машины или механизма, т/смену;

число смен работы машин или механизмов по погрузке-выгрузке вагонов в течение суток, при круглосуточном режиме работы, =3;

коэффициент месячной неравномерности, принимается 1,5;

коэффициент суточной неравномерности принимается равным 1,15.

Число смен работы машин или механизмов по погрузке-выгрузке автомобилей в течение суток определяется по формуле:

(12)

где продолжительность работы автотранспорта по завозу-вывозу грузов в течение суток, принимается согласно заданию равным 10 час;

.

Общее количество механизмов, необходимое для погрузки-выгрузки вагонов и автомобилей по каждому роду груза определяется по формуле:

(13)

Потребность в средствах механизации для контейнерного пункта:

(14)

где годовой грузопоток в соответствующих контейнерах по прибытию или отправлению, берется большая величина;

статическая нагрузка контейнера.

Статическая нагрузка контейнера определяется по формуле:

(15)

где статическая нагрузка вагона с грузом в контейнерах без учета тары, т/ваг.;

комплект контейнеров в вагоне с учетом долей полувагонов и платформ, используемых для перевозки контейнеров.

Комплект среднетоннажных контейнеров в вагоне с учетом долей полувагонов и платформ, используемых для перевозки контейнеров определяется по формуле:

(16)

где =0,9;0,1 — соответственно доли полувагонов и платформ;

т/ваг.

Общее количество механизмов, необходимое для погрузки-выгрузки вагонов и автомобилей контейнерами определяется по формуле:

(17)

.

Количество бригад, необходимых для выгрузки угля и гравия на эстакаде рассчитываем также по формуле (11):

.

Расчеты по определению количества механизмов сводим в таблицу 5.

Таблица 5 — Расчет потребного количества механизмов

Принята 1 бригада для выгрузки угля и гравия на эстакаде.

3.2 Нормирование сроков грузовых операций с вагонами

Расчет норм времени на грузовые операции для групп вагонов, поданных под выгрузку или погрузку, производится по формуле:

(18)

где количество вагонов в подаче, ваг;

норма времени на погрузку или выгрузку одного вагона механизированным способом.

Количество вагонов в подаче определяется по формуле:

(19)

где суточные размеры погрузки (выгрузки) груза, ваг.

Расчеты по определению норм времени на погрузку-выгрузку грузов сводятся в таблицу 6.

Таблица 6 — Технологическое время на грузовые операции с вагонами

3.3 Технология работы с мелкими отправками

Для составления графиков выполнения грузовых и коммерческих операций с мелкими отправками необходимо знать количество мелких отправок в автомобиле, которое определяется по формуле:

(20)

где грузоподъемность автомобиля, т;

коэффициент использования грузоподъемности, принимаем 0,7;

средняя масса мелкой отправки, принимается согласно заданию равной 0,42 т.

В данной работе примем автомобиль ЗИЛ-433 180 бортовой с грузоподъемностью т.

Тогда:

шт.

Графики завоза мелких отправок на склад станции и вывоза с него представлены в таблицах 7 — 10.

Таблица 7 — График приема мелких отправок на склад станции с автомобиля

Таблица 8 — График выдачи мелких отправок со склада станции на автомобиль

Таблица 9 — График выполнения операций при погрузке мелких отправок в 5 вагонов со склада станции

Таблица 10 — График выполнения операций при выгрузке мелких отправок из 5вагонов в склад станции

3.4 Разработка календарного расписания приема мелких отправок

Определяется суточный грузопоток мелких отправок в каждое назначение по формуле:

(21)

где годовое отправление мелких отправок, равное 55 000 т;

грузопоток в данное назначение, %;

число дней приема мелких отправок к отправлению, принимается равным 365.

После этого определяется расчетный интервал накопления мелких отправок до целого вагона в каждое назначение по формуле:

(22)

где техническая норма загрузки сборных вагонов: для прямых — 10 т., перегрузочных — 12 т.

Полученный расчетный интервал округляется до ближайшего большего числа. Результаты расчетов сводятся в таблицу 11.

Таблица 11 — Расчет интервалов накопления мелких отправок

На основании таблицы 11 составляется календарное расписание приема мелких отправок к перевозке (Таблица 12), которое должно обеспечить минимальное время накопления грузов на складах отправителей и станции и равномерную работу станции с мелкими отправками в течение планируемого периода по количеству и назначениям.

Таблица 12 — Календарное расписание приема мелких отправок к перевозке

4. Организация централизованного завоза и вывоза грузов Для мелких отправок применяется круговая (кольцевая) схема работы автотранспорта с заездом автомобилей в несколько промежуточных пунктов погрузки и выгрузки (Рисунок 6).

L₁=9 L₂=3

L₃=9 L₂=3 L₂=3 L₂=3

Рисунок 6 — Схема работы автотранспорта при развозе мелких отправок

Потребное количество автомобилей для завоза-вывоза мелких отправок при использовании их в городе под сдвоенные операции (выгрузка и погрузка) рассчитывается по формуле:

(23)

где суточный грузопоток данного груза по прибытию и отправлению, т;

средний оборот автомобиля в городе, ч;

грузоподъемность выбранного для перевозки данного груза автомобиля, т;

коэффициент использования грузоподъемности автомобиля.

Средний оборот автомобилей по круговой схеме определяется по формуле:

(24)

где расстояния в соответствии с Рисунком 6, км.;

время на погрузку и выгрузку мелких отправок, принимается в соответствии с таблицами 7 и 8;

среднее расстояние между промежуточными пунктами, при расчетах принимается 3 км;

время простоя автомобиля в промежуточных пунктах, принимается, согласно ЕНВ, равным 9 мин.;

расчетная норма пробега автомобилей и тягачей в городе, при грузоподъемности 10 т принимается 19 км/ч=0,317 км/мин.;

среднее количество промежуточных пунктов заезда автомобиля. Его можно определить по формуле:

(25)

где средний вес мелкой отправки, равный 0,25 т.;

Среднее время простоя автомобиля в ожидании грузовых операций определяется:

(26)

Потребный парк принимаем равным 4 автомобилям.

График завоза и вывоза мелких отправок строится на основании расчетов, сделанных в пункте 4 (график представлен в Таблице 13).

Таблица 13 — График завоза и вывоза мелких отправок при централизованных перевозках

5. Технология работы станции и железнодорожных путей необщего пользования

5.1 Объем работы железнодорожных путей необщего пользования ЖДПНП № 1:

— погрузка — нет;

— выгрузка — 13 ваг/сутки;

— грузооборот — 13 ваг/сутки;

— вагонооборот — 26 ваг/сутки.

ЖДПНП № 2:

— погрузка -54 ваг/сутки;

— выгрузка — нет;

— грузооборот -54 ваг/сутки;

— вагонооборот — 108 ваг/сутки

5.2 Путевое развитие и техническое оснащение грузовых фронтов железнодорожных путей необщего пользования

5.2.1 Путевое развитие и техническое оснащение грузовых фронтов железнодорожного пути необщего пользования № 1

Схема путевого развития грузового фронта железнодорожного пути необщего пользования № 1 представлена на Рисунке 7.

Рисунок 7 — Схема путевого развития грузового фронта ЖДПНП № 1

1 — вагонные весы, 2 — приемный бункер на повышенном пути, 3 — гараж для очистки вагонов

5.2.2 Путевое развитие и техническое оснащение грузового фронта подъездного пути № 2

Схема путевого развития грузового фронта железнодорожного пути необщего пользования № 2 представлена на Рисунке 8.

Рисунок 8 — Схема путевого развития грузового фронта ЖДПНП№ 2

1 — погрузочный бункер; 2 — вагонные весы; 3 — дозировочное устройство.

5.3 Расчет потребного количества машин и механизмов для погрузки — выгрузки на железнодорожных путях необщего пользования

5.3.1 Расчет потребного количества машин и механизмов для погрузки — выгрузки на железнодорожном пути необщего пользования № 1

Потребное количество механизмов для слива цистерн с нефтепродуктами на ЖДПНП № 1 определяется по формуле:

Количество бункеров рассчитываем по формуле:

мех; (т.80 стр.102) (27)

5.3.2 Расчет потребного количества машин и механизмов для погрузки — выгрузки на железнодорожном пути необщего пользования № 2

Определим количество вагонов, подаваемых на грузовой фронт под погрузку. Состав маршрута определяется по формуле:

(28)

где: масса маршрута брутто, по заданию 4551 т;

средняя тара вагона, т, определяется по формуле:

(29)

где, , грузоподъемность соответственно четырех-, шести-, восьмиосных вагонов, т;

, доли соответственно четырех-, шести-, восьмиосных вагонов, %.

вагонов.

Маршрут грузится тремя частями: 16 вагонов, 16 вагонов, 17 вагонов.

Определим технологическое время на погрузку части маршрута.

Площадь поперечного сечения потока груза, проходящее через выпускное отверстие бункера:

(30)

где А — длина выпускного отверстия, А=600 мм;

В — ширина выпускного отверстия, В=700 мм;

а' - размер куска, а'=100 мм;

Количество выпускных отверстий — 2 шт, характеристика груза — руда железная с объемной массой 1,7 т/м³.

м².

Гидравлический радиус поперечного сечения потока:

(31)

м.

Средняя скорость потока груза:

(32)

где: л — коэффициент истечения, принимаем 0,40;

м/с.

Средняя производительность погрузки через один люк:

(33)

где объемная масса железной руды, принятая 1,7 т/м³.

т/ч.

Среднее время наполнения грузом одного вагона одновременно через два люка:

(34)

.

Средняя продолжительность перерывов для открывания и закрывания затворов, а также передвижки вагонов после наполнения каждого очередного вагона:

(35)

.

Таких перерывов при погрузке 16 вагонов будет 15.

Общее время на погрузку вагонов:

(36)

.

При погрузке 17 вагонов будет 16.

Общее время на погрузку вагонов:

(36)

.

В зимний период погрузки руды необходимо предусмотреть меры борьбы с смерзанием руды — промораживание на специальных площадках.

5.4 Нормирование сроков на грузовые операции на ЖДПНП Таблица 14 — Нормы времени на погрузку — выгрузку вагонов на ЖДПНП

5.5 Порядок обслуживания ж/д путей необщего пользования

5.5.1 Порядок эксплуатации ЖДПНП № 1

ЖДПНП № 1 принадлежит предприятию и обслуживается локомотивом предприятия.

Взаимоотношения между дорогой (перевозчиком) и владельцем железнодорожного пути необщего пользования регулируются договором на эксплуатацию железнодорожного пути необщего пользования № 1 при использовании локомотива предприятия, который возобновляется через 5 лет (суточный вагонооборот меньше 50 ваг/сут).

Вагоны подаются на грузовой фронт вперед вагонами. Величина подачи 3 вагона. Количество подач за сутки — 3.

Приемо-сдаточные операции производятся на пути № 5 станции. Порядок подачи групп вагонов под выгрузку на железнодорожный путь необщего пользования № 1 — по уведомлениям, передаваемым станцией не позднее, чем за 2 часа до подачи вагонов. После выгрузки цистерны направляются на промывку и пропарку в отделение пропарки на п. № 2 ЖДПНП № 1. Вагоны подаются на грузовой фронт вперед вагонами.

Способ учета времени нахождения вагонов на железнодорожном пути необщего пользования — номерной. Время нахождения вагонов на железнодорожном пути необщего пользования учитывается с момента окончания приемо-сдаточных операций на выставочном пути № 5 станции до момента сдачи вагонов на том же пути дороге (с момента передачи вагонов на выставочных путях).

5.5.2 Порядок эксплуатации ЖДПНП № 2

Железнодорожный путь необщего пользования № 2 принадлежит железной дороге и обслуживается локомотивом дороги. Взаимоотношения между грузополучателем — пользователем железнодорожного пути необщего пользования и дорогой (перевозчиком) регулируются договором на подачу и уборку вагонов, который возобновляется через 5 лет.

Вагоны подаются на грузовой фронт вперед локомотивом. Погрузка отправительского маршрута производится тремя частями по 16 вагонов. На станции отбираются под погрузку, накапливаются и подаются на грузовой фронт соответствующие группы порожних вагонов.

Приемо-сдаточные операции производятся на фронте погрузки. Порядок подачи вагонов — по предварительным уведомлениям, которые передаются станцией не позднее, чем за 2 часа до подачи вагонов.

Учет времени погрузки производится с момента фактической подачи вагонов к фронту погрузки до получения станцией уведомления о готовности к уборке.

Способ учета времени нахождения вагонов под погрузкой — номерной.

5.6 Составление графиков обработки вагонов на станции и железнодорожном пути необщего пользования На графиках обработки вагонов показывается последовательность и продолжительность операций по обработке вагонов с момента прибытия их на станцию до отправления с нее.

В данном курсовом проекте составляется график обработки вагонов, погрузка которых производится на ЖДПНП № 2, а отправление их со станции происходит немаршрутными группами в составе передаточных поездов. Порожние вагоны под погрузку поступают с сортировочной станции.

Так как погрузка маршрутная, составляется график обработки одного маршрута. Маршрут грузится тремя частями по 16, 16, 17 вагонов.

График обработки маршрута представлен в таблице 15.

Погрузка:

.

Взвешивание производится параллельно погрузке +2 минуты.

.

Дозировка

.

Таблица 15 — График обработки маршрута 17 вагонов тремя частями

5.7 Определение экономической целесообразности погрузки отправительских маршрутов на ЖДПНП № 2

Целесообразность маршрутизации определяется по критерию экономии вагоно-часов. При этом маршрутизация целесообразна, если выполняется следующее условие:

(37)

где общая приведенная экономия на один вагон от проследования маршрутами без переработки сортировочных и участковых станций, на которых такая переработка предусмотрена планом формирования, ч.;

простой немаршрутных групп на станции погрузки, ч.;

простой маршрутов на станции погрузки, принимается по графику, .;

дополнительные потери на станции выгрузки, по заданию .

Общая приведенная экономия на один вагон от проследования маршрутами без переработки сортировочных и участковых станций, на которых такая переработка предусмотрена планом формирования, определяется по формуле:

(38)

где число станций, которые маршрут проходит без переработки, по схеме направления ;

экономия времени на каждый вагон на станциях, которые маршрут проходит без переработки, = 4,3/ваг.

Простой немаршрутных групп на станции погрузки определяется исходя из данных таблицы 15 по формуле:

(39)

.

ч;

ч;

— условие выполняется.

Годовой экономический эффект от организации перевозок маршрутами определяется по формуле:

(40)

где m — состав маршрута, m = 49 ваг;

экономия локомотиво-часов работы на маршрут на технической станции, лок.-ч; по заданию = 1,5 лок/ч;

а_в — расходная ставка за 1 вагоно-час, принимаем 19,10 руб;

а_л — расходная ставка за 1 локомотиво-час, принимаем 1200 руб;

N_м — количество маршрутов за сутки, определяется по формуле:

(41)

где — суточный маршрутизированный вагонопоток, =54 ваг;

маршрутов.

.

Вывод: погрузка отправительских маршрутов на железнодорожном пути необщего пользования № 2 экономически целесообразна.

6. Расчёт крепления груза прямоугольной формы

1) Параметры груза: — длина м;

— ширина м;

— высота м.

2) Расположение ЦМ от края груза: по длине 5 м;

по ширине 1,5 м.

3) Высота ЦМ груза над опорной поверхностью 1,5 м.

4) Масса груза т;

Сила тяжести груза кН

5) Для перевозки груза используется четырёхосная платформа первого типа с характеристиками:

— грузоподъёмность 70 т;

— тележка типа ЦНИИ-Х3−0;

— база 9,72 т;

— тара 20,9 т;

— внутренняя ширина 2,77 м;

— внутренняя длина 13,30 м;

— высота ЦТ ПЛТ в порожнем состоянии — 0,8 м;

— заданная расчётная скорость поезда — 90 км/ч.

6.1 Расположение груза на подвижном составе Размещение и крепление грузов на открытом подвижном составе производится в точном соответствии с ТУ. Размещение груза производится симметрично относительно продольной и поперечной осей платформы, а затем проверяется правильность его размещения и соблюдение габаритов погрузки.

Для данного груза максимальное расстояние от середины вагона до конца груза составляет 4,0 м, что меньше максимально допустимого 8,0 м.

Смещение ЦТ груза в продольном направлении от вертикальной плоскости, в которой лежит поперечная ось платформы составляет:

(47)

где длина груза, м;

расстояние ЦМ от края груза по длине, м.

м < 1,215 м, что допускается (см. табл. 2 мет. указаний).

Так как ЦТ груза смещён в продольном направлении, то тележки платформы нагружены неравномерно.

(48)

(49)

где база вагона, м.

кН кН

кН Разность нагрузок на правую и левую тележки составляет менее 100 кН, что соответствует требованиям ТУ.

Максимальный момент возникает в плоскости, проходящей через поперечную ось вагона, он равен:

(50)

(51)

(52)

Н/;

м

кНм.

В данном случае при ширине груза 3000 мм>2700 мм допускаемый изгибающий момент равен 1000 кНм и меньше действующего, следовательно, груз размещён в соответствии с требованиями ТУ.

Проверка габаритности погрузки производится с учётом координат наиболее выступающих точек и приложения 1 методических указаний.

— по высоте 1320+3000=4320 мм;

— по ширине 3000/2=1500 мм.

Таким образом груз имеет I степень верхней негабаритности.

Проверка поперечной устойчивости вагона с грузом.

Проверка поперечной устойчивости вагона с грузом производится в случаях, когда высота ЦТ вагона с грузом более 2,3 м над УГР или боковая наветренная поверхность вагона с грузом более .

Высота ЦТ вагона с грузом определяется из выражения.

(53)

где тара вагона, кН;

высота ЦТ вагона над УГР, м.

< 2,3 м Наветренная поверхность ПЛТ с грузом.

(54)

где площадь боковой поверхности груза, подверженной воздействию ветра, ;

площадь поверхности вагона, подверженная воздействию ветра .

< 50 .

6.2 Расчёт сил, действующих на груз при перевозке Продольные, поперечные и вертикальные инерционные силы, сила давления ветра и силы трения при перевозке достигают максимальных значений неодновременно. Точкой приложения продольных, поперечных, и вертикальных инерционных сил является ЦТ груза, точкой приложения равнодействующей силы ветра — геометрический центр площади наветренной поверхности.

Величина продольной инерционной силы вычисляется из выражения.

(55)

где удельное значение продольной инерционной силы, Н/кН веса груза.

При перевозке груза с опорой на один вагон.

(56)

где удельное значение продольной инерционной силы, соответственно для вагонов массой брутто 22 и 94 т.

Поперечная горизонтальная инерционная сила зависит от скорости движения, типа рессорного подвешивания вагона, способа размещения груза в вагоне и определяется из выражения, V=90 км/ч.

(57)

где удельная величина поперечной инерционной силы, н/кН;

(58)

где Н/кН, Н/кН.

.

кН.

Вертикальная инерционная сила возникает вследствие колебаний вагона при движении: подпрыгивания, галопирования и боковой качки и зависит от скорости движения и типа рессорного подвешивания.

(59)

где удельная величина вертикальной инерционной силы, н/кН, вычисляется по формуле:

(60)

Н/кН, кН.

Ветровая нагрузка на боковую поверхность груза, подверженную действию ветра, определяется из выражения:

(61)

где площадь проекции наветренной поверхности груза на продольную вертикальную плоскость, ;

500 н/ — расчётное давление ветра.

кН.

Величина силы трения, препятствующей перемещению груза в продольном направлении, при перевозке груза с опорой на один вагон определяется из выражения:

(62)

где коэффициент трения скольжения груза по полу вагона. Для трения дерева по дереву — 0,45.

кН Величина силы трения, препятствующей перемещению груза в поперечном направлении, при перевозке груза с опорой на один вагон с учётом вертикальной инерционной силы определяется из выражения:

(63)

кН.

6.3 Проверка условий в необходимости закрепления груза Условие устойчивости груза от поступательных перемещений вдоль вагона.

Так как 161,1<388,65 кН, то условие устойчивости в продольном направлении не обеспечивается.

Условие устойчивости груза в поперечном направлении:

(64)

Так как 119,84 < 153,95 кН, то в поперечном направлении груз не устойчив.

Условие устойчивости груза от опрокидывания вдоль вагона выполняется, если фактический коэффициент устойчивости:

(65)

где расстояние от проекции ЦТ груза на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания соответственно вдоль вагона, м;

высота ЦТ груза над полом вагона, м;

высота упорного бруска.

Таким образом устойчивость груза от опрокидывания в продольном направлении обеспечивается.

Условие устойчивости груза от опрокидывания поперёк вагона выполняется, если фактический коэффициент устойчивости:

(66)

Устойчивость груза от опрокидывания поперёк вагона обеспечивается.

6.4 Расчёт параметров крепления груза.

Величина продольного и поперечного усилий, которые должны воспринимать креплением груза от поступательных перемещений.

(67)

кН;

(68)

кН.

Значения углов наклона растяжки к полу вагона, между проекцией растяжки на горизонтальную плоскость и продольную (поперечную) ось платформы определяются геометрическими строениями.

таким образом,

.

Усилие в растяжках, возникающее от продольных инерционных сил:

(69)

где количество растяжек, работающих одновременно в одном направлении;

угол наклона растяжки к полу вагона;

угол между проекцией растяжки на горизонтальную плоскость и продольной осями вагона.

кН Так как растяжки не могут воспринимать такое усилие, поэтому уменьшаем долю продольного усилия, приходящегося на них до 45%

кН;

Усилие в растяжках, возникающее от поперечных инерционных сил:

(70)

кН.

Выбор параметров растяжки производим по наибольшему усилию в растяжке, которое возникает при продольной инерционной силе.

Таким образом, определяем, что усилие в 44,0 кН выдержит растяжка из проволоки диаметром 8 мм в 8 нитей.

Тогда усилие, которое должны воспринимать гвозди, вбиваемые в распорные и упорные бруски, будет равно:

()

где

тогда потребное число гвоздей для крепления брусков к полу вагона с одной стороны груза будет равно:

7. Расчёт крепления груза цилиндрической формы

1) Параметры груза: — длина м;

— диаметр м.

2) Размещение центра: — масс по высоте м;

— от торца груза м.

3) Масса груза т;

Сила тяжести груза кН.

4) Для перевозки груза используется четырёхосная платформа первого типа с характеристиками:

— грузоподъёмность 70 т;

— тележка типа ЦНИИ-Х3−0;

— база 9,72 т;

— тара 20,9 т;

— внутренняя ширина 2,77 м;

— внутренняя длина 13,30 м;

— высота ЦТ ПЛТ в порожнем состоянии — 0,8 м;

— заданная расчётная скорость поезда — 90 км/ч.

7.1 Расположение груза на подвижном составе.

Размещение и крепление грузов на открытом подвижном составе производится в точном соответствии с ТУ. Размещение груза производится симметрично относительно продольной и поперечной осей платформы, а затем проверяется правильность его размещения и соблюдение габаритов погрузки.

Смещение ЦТ груза в продольном направлении от вертикальной плоскости, в которой лежит поперечная ось платформы определяется по формуле (47) и составляет:

м >1,215 м, поэтому берём для расчётов значение .

Так как ЦТ груза смещён в продольном направлении, то тележки платформы нагружены неравномерно.

кН;

кН.

Разность нагрузок тележек.

кН<100кН,

следовательно, выбранная схема размещения груза соответствует требованиям ТУ.

Следовательно, выбранная схема размещения котла соответствует требованиям ТУ. Груз размещается на двух поперечных подкладках сечением 200×150 мм, длиной 2770 мм. В каждой подкладке делается выемка в форме котла для более равномерной передачи нагрузки. Глубина выемки зависит от давления на подкладку. Расчет производится на максимальную нагрузку с четом вертикальной инерционной силы.

()

Н/кН, кН.

Проекция площади опирания котла на подкладку находится с учетом допускаемого напряжения на смятие

При ширине подкладки В_п=20 см поперечник выемки в подкладке для опирания котла составит:

Глубину выемки можно определить из выражения:

()

Проверка габаритности погрузки.

Путём сопоставления координат наиболее удалённых точек груза:

— по высоте от УГР 1320+2600=3920 мм;

— по ширине от оси пути 1200 мм, с координатами габарита погрузки определяем, что груз находится в пределах габарита погрузки.

Проверка поперечной устойчивости вагона с грузом производится в случаях, когда высота ЦТ вагона с грузом более 2,3 м над УГР или боковая наветренная поверхность вагона с грузом более .

Высота ЦТ вагона с грузом определяется по формуле (53).

< 2,3 м.

Наветренная поверхность ПЛТ с грузом определяется по формуле (54).

< 50

Так как 45,28 < 50, то устойчивость вагона с грузом обеспечивается.

7.2 Расчёт сил действующих на груз при перевозке.

Величина продольной инерционной силы вычисляется по формуле (55).

н/Н

кН.

Поперечная горизонтальная инерционная сила зависит от скорости движения, типа рессорного подвешивания вагона, способа размещения груза в вагоне, V=90 км/ч.

где н/кН, н/кН.

н/Н.

кН.

Вертикальная инерционная сила возникает вследствие колебаний вагона при движении: подпрыгивания, галопирования и боковой качки и зависит от скорости движения и типа рессорного подвешивания.

н/Н

кН Ветровая нагрузка на боковую поверхность груза, подверженную действию ветра, определяется из формулы:

(71)

где k =0,5

кН.

Величина силы трения, препятствующей перемещению груза в продольном направлении, при перевозке груза с опорой на один вагон определяется по формуле:

кН Величина силы трения, препятствующей перемещению груза в поперечном направлении, при перевозке груза с опорой на один вагон с учётом вертикальной инерционной силы определяется по формуле:

кН

7.3 Проверка условий в необходимости закрепления груза.

Условие устойчивости груза от поступательных перемещений вдоль вагона.

.

Так как 116,1<316,05 кН, то условие устойчивости в продольном направлении не обеспечивается, поэтому требуется крепление груза.

Условие устойчивости груза в поперечном направлении:

(72)

Так как 116,1 < 128,02 кН, то в поперечном направлении груз не устойчив.

Запас устойчивости груза против опрокидывания определяется по формуле:

Таким образом устойчивость груза от опрокидывания в продольном направлении обеспечивается, так как коэффициент запаса устойчивости более 1,25.

Условие устойчивости груза от опрокидывания поперёк вагона выполняется, если фактический коэффициент устойчивости:

(73)

(74)

Устойчивость груза от опрокидывания поперёк вагона обеспечивается.

7.4 Расчёт параметров крепления груза Для крепления груза цилиндрической формы от поступательных перемещений вдоль и поперёк вагона, перекатывания вдоль и поперёк вагона — используются торцевые и боковые стойки, бруски, растяжки, обвязки. Для крепления данного груза цилиндрической формы будем использовать обвязки и бруски.

Величина продольного усилия определяется по формуле:

кН

Груз от продольного и поперечного смещения можно закрепить обвязками. Усилие в обвязке от продольных смещающих усилий определяется по формуле:

железнодорожная станция вагон погрузочный разгрузочный

(75)

где усилие в обвязке от продольных смещающих усилий, кН;

количество обвязок;

угол наклона обвязки к полу вагона.

(76)

;

кН.

Обвязка из полосовой стали (ст. 3) с допускаемым напряжением МПа сечением:

(77)

.

По сечению подбираем полосу с размерами:

— ширина 45 мм;

— толщина 5 мм.

Минимальное сечение стержня по внутреннему диаметру резьбы при допускаемом растяжении для болтов и составит:

(78)

Отсюда внутренний диаметр болта должен быть не менее:

(79)

см.

Принимаем стержень с внутренним диаметром резьбы по ГОСТ 1713–72 равным 20 мм.

Длина сварного шва для крепления стержня к полосовой обвязке можно определить по формуле:

(80)

где толщина катета, м;

.

м.

Груз от перекатывания в поперечном направлении удерживается упорными брусками (они укладываются вплотную к грузу с обеих сторон) и обвязками.

.

Количество гвоздей для крепления всех брусков определяется по формуле:

— поперек вагона:

где количество брусков, одновременно работающих в поперечном направлении;

допустимое усилие на один гвоздь.

Для крепления упорных брусков к подкладке выбираем гвозди диаметром 8 мм,

гвоздей, которые вбиваются равномерно в бруски в соответствии с требованиями ТУ.

Усилие в обвязках, возникающее от действия поперечных сил, определяется по формуле.

;

м.

кН.

Следовательно оставляем расчёт параметров обвязок по, выбираем обвязки для допускаемого усилия в 42,18 кН.

Заключение

В данной курсовой работе были рассчитаны: суточный объем работы станции, построена диаграмма суточных вагонопотоков, определена специализация путей и грузовых пунктов, потребное количество механизмов для выполнения грузовой работы, составлены графики выполнения грузовых и коммерческих операций на станции, разработана организация централизованного завоза на станцию и вывоза с нее мелких отправок автотранспортом.

Определена экономическая эффективность организации маршрутов на железнодорожных путях необщего пользования.

Также было рассчитано крепление груза с плоской опорой и груза цилиндрической формы на открытом подвижном составе. Были рассчитаны силы, действующие на груз в процессе перевозки, определена устойчивость вагона с грузом от опрокидывания и проверена устойчивость груза в вагоне. Был выбран способ крепления и произведен его расчет. Все промежуточные и полученные параметры были сравнены с ТУ.

Таким образом, организация и технология грузовой и коммерческой работы станции и подъездных путей в пределах данного курсового проекта, была выполнена успешно.

1. Расчет крепления грузов, перевозимых на открытом подвижном составе: Рекомендации к выполнению практических занятий и курсовому проектированию / Сост. Н. В. Смирнов. — Новокузнецк, СМИ, 1994. — 36 с.

2. Технические условия погрузки и крепления грузов / МПС СССР, — М.: Транспорт, 1990. — 408 с.

3. Типовой технологический процесс работы грузовой станции / МПС СССР. — М., Транспорт, 1976. — 208 с.

4. Единые нормы выработки и времени на вагонные, автотранспортные и складские погрузо-выгрузочные работы (ЕНВ). — М.: Транспорт, 1977.

5. Правила перевозок грузов. Часть 1 / МПС СССР. — М.: Транспорт, 1983. — 472 с.

6. Сиваев И. П., Препон В. П. Коммерческая эксплуатация железных дорог. — М.: Транспорт, 1978. — 375 с.

7. Железнодорожные станции и узлы промышленного транспорта / В. М. Акулиничев и др.; Под ред. В. М. Акулиничева. — М.: Транспорт, 1986. — 352 с.

8. Приказ № 70 МПС от 13.11.2003 г.