Переустройство узловой участковой станции с целью модернизации ее технического оснащения Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Ключевые слова: пассажир, льготные категории, компенсация убытков, монетизация, тариф, турникет.

Analysis of work of the railway in the suburban passenger traffic has been made in article. The main

factors that caused the unprofitability of the industry have been identified. Possible directions to improve performance have been proposed.

Keywords: passenger, preferential category, compensation for losses, monetization, rate, turnstile.

УДК 656.13

ПЕТРУШИНА А.В., старший преподаватель (Донецкий институт железнодорожного

транспорта)

Переустройство узловой участковой станции с целью модернизации ее технического оснащения

Petryshina A.V, Senior Lecturer (DIRT)

Rebuilding a node of a polling station to upgrade its technical equipment

Введение

Основными элементами

железнодорожной транспортной сети являются железнодорожные узлы -сложный комплекс устройств, где сосредоточены практически все единицы железнодорожного транспорта, а так же элементы инфраструктуры, оборудованные современной техникой, устройствами механизации и автоматизации элементов перевозочного процесса. Технико-технологической вершиной

железнодорожного узла являются технические станции. Технические станции - сортировочные и участковые - являются стратегически важными структурными единицами железнодорожного транспорта. К участковым относят станции, основным назначением которых является

обслуживание транзитных поездов, смена локомотивов и локомотивных бригад. Так же на участковой станции выполняется расформирование и формирование составов участковых и сборных поездов (обязательным элементом участковой станции является горка малой мощности или профилированная маневровая вытяжка), операции по техническому

обслуживанию подвижного состава, а также пассажирские, грузовые и коммерческие операции. Участковые станции обслуживают подъездные пути промышленных предприятий и места общего пользования [1].

Актуальность темы обусловлена потребностью приведения технического оснащения узловой участковой станции Красноармейск в соответствие с изменившимися требованиями к технической оснащенности объектов железнодорожного транспорта в свете внедрения автоматизированных систем и рабочих мест, новейших 1Т-технологий. Существует необходимость модернизации технических устройств и технологических линий станции, поскольку сама станция была построена в середине прошлого века.

Анализ исследований и публикаций

Вопросов переустройства станций и их элементов в той или иной степени касается каждый ученый, занимающийся исследованиями аспектов и проблем железнодорожного транспорта. Из наиболее поздних следует принять во внимание исследование М.В. Четчуева [2],

который отмечает, что при переустройстве станций следует соблюдать такие положения: максимально сохранить существующее путевое развитие, стрелочные переводы, установленные светофоры и другие элементы инфраструктуры, обеспечить соблюдение полезных длин путей; минимизировать влияние негативных факторов работы станции на окружающую среду и селитебную часть населенного пункта, в котором размещается станция.

Существует мнение, что механизация сортировочных горок целесообразна при суточной переработке более 1000 вагонов в сутки [3]. Однако при этом не всегда учитываются особенности эксплуатации горок, их размещение на станции относительно других технических устройств, обеспечивающих процесс расформирования, климатические условия, характер перерабатываемого вагонопотока. Механизация существующих горок позволяет создать резерв

перерабатывающей способности, и в будущем не проектировать горки на других, безгорочных станциях.

Цель работы

Цель работы заключается в разработке варианта переустройства узловой участковой станции

Красноармейск. Ожидаемый

технологический эффект - сокращение величины горочного технологического интервала, который влечет за собой экономический эффект в виде экономии денежных средств от сокращения времени на маневровую работу горочных тепловозов и уменьшения простоя вагонов под накоплением.

Основная часть

«Узким» местом для участковой станции является процесс

расформирования составов с горки, которая на станции Красноармейск не механизирована. Согласно требованиям

Правил и норм проектирования сортировочных устройств [4]

сортировочные горки с объемом переработки свыше 250 вагонов должны иметь как минимум механизированную парковую тормозную позицию (ПТП), что существенно повысит перерабатывающую способность сортировочного устройства и позволит устранить опасный труд регулировщиков скорости скатывания отцепов.

Суточный перерабатываемый на сортировочной горке станции

Красноармейск вагонопоток составляет 948 вагонов (установлено по данным технического отдела станции). То есть горку целесообразно оборудовать двумя механизированными тормозными

позициями - горочными и парковыми. Ниже рассматривается вопрос механизации сортировочной горки станции с переустройством горочной горловины сортировочного парка с изменением числа сортировочных путей. При существующем варианте в сортировочном парке двенадцать путей. Предлагается оставить в сортировочном парке десять путей, и запроектировать типовую горочную горловину на 10 путей с симметричными стрелочными переводами по

рекомендациям [7]. При аналитическом исследовании установлено, что число назначений плана формирования станции Красноармейск удовлетворяет

предусматриваемому числу путей. Достаточность путевого развития сортировочного парка при переустройстве проверяется графическим методом путем моделирования суточной работы станции.

Информационной базой для реализации данной задачи является существующий план сортировочного и Нечетного приемо-отправочного парков, «Правила и нормы проектирования сортировочных устройств» [4], Альбом схем элементов станций и узлов для конструирования горочной горловины на десять путей [5], а так же справочные материалы [6].

Укладка симметричных стрелочных переводов марки 1/6 позволит существенно сократить длину горловины, увеличив полезную длину сортировочных путей. Горка проектируется в западной горловине сортировочного парка стороны Западного и Четного приемо-отправочных парков, поскольку основной отправляемый со станции вагонопоток будет следовать

именно в четном направлении, и сформированные поезда можно будет отправлять прямо с путей сортировочного парка через его хвостовую горловину.

План переустройства хвостовой горловины сортировочного парка при перепроектировании ее в горочную приведен на рис. 1.

а)

б)

а - план существующей хвостовой горловины сортировочного парка на 12 путей; б - план новой горочной горловины на 10 путей

Рис. 1. План переустройства хвостовой горловины сортировочного парка в горочную

Исходными данными для расчета горки малой мощности являются:

- масса легкого бегуна (крытый вагон с площадью поперечного сечения 9,7 м2) - 25 т; масса тяжелого бегуна - 72 т;

- скорость и направление ветра -встречный, 2,3 м/с; угол в = 20°;

- температура воздуха в зимних условиях (средняя для региона) -

(-16)°С;

- начальная скорость роспуска состава 1,2

м/с;

- типовая горочная горловина на десять путей с обходом с двух крайних путей с учетом существующего путевого развития;

- число вагонов, перерабатываемых на горке - 948 вагонов.

Заданному вагонопотоку отвечает горка малой мощности с двумя механизированными тормозными

позициями (ТП), как уже отмечалось выше. Первая ТП (горочная, или ГТП) располагается до первой разделительной стрелки №129, а вторая - парковая, располагается на каждом пути парка. На механизированных ТП укладываются замедлители облегченного типа РНЗ-2, длина каждого звена по изостыкам составляет 6,25 м. Число звеньев вагонных замедлителей устанавливается расчетом,

исходя из обеспечения потребной скорости роспуска не менее 1,2 м/с [4, таблица 5.1]), а также из особенностей конструкции горочной горловины. Принимается два звена РНЗ-2 на горочной ТП, и по три звена на каждой ПТП.

Конструктивная высота

рассчитывается для благоприятных условий скатывания бегуна тяжелой весовой категории по легкому по сопротивлению пути горочной горловины, а расчетная - для неблагоприятных условий скатывания расчетного бегуна из разряда плохих по трудному по сопротивлению пути горочной горловины. Методика расчета, использованная ниже, приведена в

[4].

Для расчета необходимо определить, какой из путей сортировочного парка является трудным, а какой легким по сопротивлению. Для этого составляется таблица потерь энергетических высот от всех видов сопротивления: основного удельного сопротивления, сопротивления

от стрелок и кривых, сопротивления от среды и ветра при скатывании бегуна (расчетного вагона) от вершины горки до РТ. Для заполнения этой таблицы определяется расчетная длина каждого пути Ьр по схеме горловины от вершины горки до РТ. Расчет выполняется по плану переустройства горловины. До первой разделительной стрелки находится скоростной участок, длина которого согласно [3] 1ск = 29,38 м; расчетная точка находится на расстоянии 50 м за последним изостыком ПТП, длина ПТП составляет 18,75 м (три звена замедлителя РНЗ-2 по 6,25 м). ПТП располагается в створе по каждому пути друг напротив друга на расстоянии 1 м за самой длинной удаленной кривой на путях горочной горловины (путь 11).

При определении потерянных энергетических высот от основного удельного сопротивления и сопротивления от среды и ветра используются формулы

[3].

Таблица 1

Определение трудного и легкого по сопротивлению путей горочной горловины _методом суммарных потерянных энергетических высот_

Юо (тяжелый 72 т) = 1,25 Н/кН ю0 (легкий 25 т) = 1,75 Н/кН

Пу ти Ьр, м Число стрел очны х перев одов Сумма угл поворота, г ов рад Потерянные энергетические высоты, кДж/кН

На стрел ках На кривых а0 Ит 11 и0 И л 0 И Лж И л с л л л л

19 310,0 4 18,92 32,0 50,92 0,3875 0,5425 0,1263 0,3092 0,5138 0,9780

15 306,0 4 18,92 21,0 39,92 0,3825 0,5355 0,1035 0,3048 0,4860 0,9438

14 304,5 4 18,92 23,0 41,92 0,3806 0,5329 0,1077 0,3031 0,4883 0,9437

13 303,0 4 18,92 11,5 30,42 0,3788 0,5303 0,0839 0,3015 0,4627 0,9157

12 302,5 3 14,19 15,5 29,69 0,3781 0,5294 0,0773 0,3009 0,4554 0,9076

11 304,0 3 14,19 8,0 28,19 0,3800 0,5320 0,0742 0,3026 0,4542 0,9088

10 301,0 4 18,92 13,0 31,92 0,3763 0,5268 0,0819 0,2993 0,4582 0,9080

9 301,0 4 18,92 5,5 28,42 0,3763 0,5268 0,0797 0,2993 0,4560 0,9058

8 305,5 4 18,92 2,0 20,92 0,3819 0,5346 0,0642 0,3042 0,4461 0,9030

7 301,5 4 18,92 10,0 28,92 0,3769 0,5276 0,0808 0,2999 0,4577 0,9083

Анализируя данные таблицы 1, устанавливается, что трудным для скатывания бегуна является путь №19, легким - путь №8. Используя данные таблицы 1 для трудного пути, определяется

Нр. Предварительно рассчитывается потерянная энергетическая высота на вершине горки Н0 = 0,0783 кДж/кН, и потерянная энергетическая высота от снега инея, действующую на участке стрелочной

зоны до РТ Итсн = 0,067 кДж/кН для расчетного бегуна из разряда плохих:

Нр = 1,5(0,5425 + 0,1263 + 0,3092) + 0,0670

- 0,0783 = 1,456 м; Из = [12(22,94-3,13-1) + 1,5 • 188,93 +1,518,75 +0,6- 50]- 10-3 = 0,567 м; И = 1,456 - 0,567 = 0,889 м.

Конструктивная высота горки будет равна:

Нк = 0,889 + 0,567 = 1,456 м.

Продольный профиль горки с двумя тормозными позициями проектируется по трудному пути №19 и состоит из следующих элементов с нормативными уклонами [3, 4]:

- скоростной участок длиной 29,38 м;

- участок ГТП длиной 22,94 м на уклоне 7-12%о (принимается 8%о),

- стрелочная зона до предельного столбика последней разделительной стрелки) длиной 119,8 м на уклоне 1,5%,

- участок сортировочных путей до начала ПГП 69,13 м на уклоне 1,5%,

- ПГП длиной 18,75 м на уклоне 1,5%,

- участок сортировочных путей до РТ длиной 50 м на уклоне 0,6%.

Уклон скоростного участка рассчитывается по формуле:

/ =

Н -103 -1 \ -1 I -1 \ -1 I -1 \

р гп гп сз сз сп сп пгп пгп рт рт

1,456 • 103 - 22,94 • 8 -119,8 • 1,5 - 69,13 • 1,5 -18,75 -1,5 - 50,0 • 0,6 с =-= 31,7

29,38 %

Устанавливается допустимая разница уклонов смежных элементов

рассчитываемого и следующего за ним участка ГТП, которая по требованиям нормативной документации [4] не должна превышать 25%:

М = 31,7 - 8 = 23,7%.

Поскольку разница уклонов смежных участков скоростного и ГТП не превышает 25% (то есть в пределах допустимой разницы), то полученные уклоны принимаются к проектированию. Продольный профиль горки приведен на рис. 2.

I

ск

ФВГ УВГ

Рис. 2. Продольный профиль горки малой мощности при Нр = 1,456 м

Для нормирования элементов горочного цикла нужно знать длины полурейсов, соответствующие каждой операции горочного цикла, и допустимые скорости выполнения этих операций. Длины полурейсов определяются по плану

переустроенной горочной горловины -рисунок 1. Технологическое время на расформирование-формирование составов на горке определяется по формуле [7]:

Т ,= г +г +г Л+г +г

р-ф з пер над р ос?

где и - время на заезд маневрового локомотива с вершины горки под состав, мин;

Пр - время на перестановку состава на вытяжной путь, мин;

иад - время на надвиг состава до горба горки, мин.;

^ - время на роспуск состава, мин.; О - время на осаживание вагонов со стороны горки, мин.

Пронормировав элементы горочного цикла, получим суммарное время расформирования-формирования состава:

= 2 + 8 +1 +12 + 4 = 27 мин.

Технологический график работы горки станции Красноармейск при условии ее механизации представлен на рис. 3.

Операции Норма времени, мин Время, мин.

10 20 30 40 50 60

Заезд 2,0 га

Перестановка 8,0

Надвиг 1,0 Й 0

Роспуск 12,0 к\\\\- ж

Осаживание 4,0 3 к

Горочный цикл, мин. с Ти = 54 мин ;

Горочный интервал, мин. и = 54 / 2 = 27,0 мин

Рис. 3. Технологический график работы горки малой мощности с механизированными тормозными позициями

Скорость роспуска на

немеханизированной горке составляет 0,8 м/с (2,88 км/ч). Тогда время роспуска составляет:

I

рос (баз)

0,06 -14,5 • 56 2,88

= 16,9 мин;

нахождения состава в расформирования [8]:

& с = (' г - < у )+ 0,55 • N •

г

г

¡У

1440 - Мт 1440 - N1

системе

¡у у

то есть грос(баз) = 17 мин.

Таким образом, до переустройства горочный технологический интервал, равный времени на расформирование-формирование одного состава, составлял

гг = 2 + 8 +1 +17 + 4 = 32 мин.

С уменьшением горочного

технологического интервала уменьшается уровень загрузки горки и увеличивается резерв ее перерабатывающей способности. На основании этого уменьшается время

где tг, tгу - горочный интервал до и после переустройства предгорочной горловины, мин.; tг = 32,0 мин., tгу = 27,0 мин;

N - число составов, которые расформируются за сутки, N = 16 составов.

Д/с =(32,0 - 27,0) + 0,55 -16 •

32,02

27,02

ч 1440 -16 • 31,0 1440 -16 • 26,0 у

= 8,3 мин.

2

Это даст годовую экономию от сокращения времени на маневровую работу:

Дг

с „ман л-ч '

где е

60

- стоимость локомотиво-часа

маневровой работы, еМ™ = 946,0 грн.

8 3

Е = 365 • 16 • -г- • 946,0 = 764,24 тыс. грн.

мач уг\ 5 5 ~

60

Уровень технического оснащения сортировочной горки обеспечивает сокращение продолжительности

поступления на путь накопления замыкающей группы вагонов в составе поезда и, как следствие, уменьшение простоя вагонов под накоплением на состав и экономию эксплуатационных расходов Е3:

Ез =365•

Дг,

60 • п

• п • е

ваг в-ч ■

где потц - среднее количество отцепов в расформировываемых составах за сутки, принимается 14;

ев_ч - стоимость вагоно-часа простоя вагона на станции, принимается 26,0 грн.

Е = 365 •■

8,3 60 44

948 • 26,0 = 88,9 тыс. грн.

Вывод

На основании полученных

результатов следует отметить, что усовершенствование технического

оснащения элементов станции, отвечающих за реализацию основного технологического процесса, ведет к улучшению ряда показателей, таких как горочный технологический интервал,

перерабатывающая способность

сортировочной горки, резерв

перерабатывающей способности.

Улучшение этих показателей способствует получению экономии от сокращения временных факторов использования технических средств и усовершенствования технологии работы станции.

Список литературы:

1. Акулиничев, В.М. Железнодорожные станции и узлы: учеб. для вузов ж.-д. трансп. / В.М. Акулиничев, Н.В. Правдин, В.Я. Болотный [и др.]; под ред. В.А. Акулиничева. - М.: Транспорт, 1992. - 480 с.

2. Четчуев, М.В. Исследование типовых схем участковых станций по условию их применения в реальных проектах / М.В. Четчуев // Бюллетень результатов научных исследований. - 2012. - № 2(1). - С. 7-11.

3. Муха, Ю.А. Пособие по применению правил и норм проектирования сортировочных устройств / Муха Ю.А., Тишков Л.Б., Шейкин В.П. и др. - М.: Транспорт, 1994. - 220 с.

4. ВСН 207-89 МПС СССР. Правила и нормы проектирования сортировочных устройств на железных дорогах Союза ССР. - М.: Транспорт, 1992. - 105 с.

5. Альбом Госстроя СССР. Типовые решения. Горочные горловины (в координатах) сортировочных парков с различным числом путей для горок малой мощности. 4496. - М., 1978.

6. Козлов, А.М. Проектирование железнодорожных станций и узлов. Справочное и методическое руководство / А.М. Козлов, К.Т. Гусева. - М.: Транспорт, 1981. - 592 с.

7. Типовой технологический процесс работы участковой станции ОАО «РЖД» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://scbist.com/ек$р1иа1аауа-2ке1е2пук-ёогоа/42468-ирруоь tehno1ogicheskii-process-raboty-uchastkovoi-stancii-oao-rzhd.html.

8. Сотников, И.Б. Эксплуатация железных дорог: в примерах и задачах / И.Б. Сотников. - М.: Транспорт, 1990. - 232 с.

Аннотации:

В статье представлены разработка и экономическое обоснование варианта

переустройства сортировочного парка участковой станции с расчетом сортировочной горки малой мощности при условии модернизации ее технического оснащения.

Ключевые слова: участковая станция, переустройство, объем работ, сортировочная горка, горловина.

The paper presents the development and feasibility study options reconstruction sorting Park of polling station with the calculation of the sorting low power hill at its modernization of its technical equipment.

Keywords: polling station, reconstruction, scope of work, sorting hill, neck.

УДК 656.212

ПАНЧЕНКО Ю.Ю., старший преподаватель (Донецкий институт железнодорожного

транспорта)

Оптимизация процесса роспуска на немеханизированных сортировочных горках малой мощности

Panchenko Y.Y, Senior Lecturer (DIRT)

The optimization of process of dissolution on hump yards of low power

Введение

Сортировочные горки малой мощности на железнодорожных станциях по своему оснащению могут быть механизированные и немеханизированные.

Эксплуатационные расходы на немеханизированных горках малой мощности можно поделить на несколько групп:

- заработная плата регулировщикам скорости движения отцепов;

- текущие расходы на замену изнашиваемых тормозных башмаков, и на песок, используемый для усиления тормозного эффекта в зимний период;

- незапланированные убытки из-за возможных несохранных перевозок, которые могут возникнуть из-за превышения скорости сцепления вагонов в сортировочном парке (при этом учитывается человеческий фактор, погодные условия и категория отцепов) или в результате взаимодействия тормозного

башмака со стыками рельсового пути (возможное заклинивание башмака, смещение или рассыпание груза);

- расходы на содержание и ремонт устройств верхнего строения пути (износ головок рельсов и их замена) и обтачивание бандажей колесных пар вагонов при возникновении ползуна или уменьшении толщины гребня.

Уменьшение износа колесных пар вагонов при башмачном торможении значительно сокращает эксплуатационные расходы, а техническое состояние колесных пар является одной из основ безопасности движения и надежности подвижного состава [1]. Оценивание и прогнозирование степени износа поверхности катания бандажей и гребней колесных пар при движении вагона юзом позволяет определить факторы, в наибольшей мере влияющие на величину износа и определить меры для уменьшения или предотвращения износа и эффективности применения башмачного