- •Предисловие
- •1. Содержание курсового проекта
- •2. Выполнение курсового проекта
- •2.1. Общие указания
- •2.2. Тяговые расчеты
- •2.2.1. Определение массы состава
- •Таблица 2.1
- •Технические характеристики грузовых локомотивов
- •Таблица 2.2
- •Коэффициенты формул основного удельного сопротивления локомотивов [14]
- •Таблица 2.3
- •Технические характеристики грузовых вагонов [14]
- •Таблица 2.4
- •Коэффициенты формул основного удельного сопротивления движению грузовых вагонов [14]
- •2.2.2. Определение длины поезда и потребной длины приемо-отправочного пути
- •Таблица 2.5
- •Длина вагонов грузового парка [14]
- •2.2.3. Проверка массы состава по условию трогания с места
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3. Трассирование вариантов
- •2.3.1. Общие положения, термины и определения
- •Таблица 2.6
- •Показатели вариантов направлений трассы
- •2.3.2. Технология трассирования с использованием программного комплекса Robur Rail
- •2.4. Проектирование плана трассы
- •2.4.1. Общие указания и нормативные требования
- •Таблица 2.7
- •Классификация железных дорог [17]
- •Окончание табл. 2.7
- •Таблица 2.8
- •Радиусы кривых вновь строящихся железнодорожных линий [19]
- •Таблица 2.9
- •Ведомость плана линии
- •Таблица 2.10
- •Таблица 2.11
- •Длины переходных кривых на железнодорожных линиях [19]
- •2.4.2. Технология проектирования плана с использованием программного комплекса Robur Rail
- •Вопросы для самопроверки
- •2.5. Проектирование схематического продольного профиля
- •2.5.1. Общие указания и нормативные требования
- •Таблица 2.12
- •Нормы сопряжения смежных элементов продольного профиля [19]
- •Таблица 2.13
- •Условия устройства вертикальных сопрягающих кривых [19]
- •Таблица 2.14
- •Коэффициент kт для определения максимального уклона в тоннеле
- •2.5.2. Технология проектирования продольного профиля с использованием программного комплекса Robur Rail
- •Вопросы для самопроверки
- •2.6. Размещение раздельных пунктов
- •2.6.1. Определение местоположения площадки раздельного пункта
- •Таблица 2.15
- •Средние значения станционных интервалов (τск и τн.п)
- •Таблица 2.16
- •Затраты времени на замедление и разгон поезда
- •2.6.2. Нормативные требования к плану и продольному профилю площадок раздельных пунктов
- •Таблица 2.17
- •Минимальная длина площадок раздельных пунктов [18]
- •Окончание табл. 2.17
- •2.6.3. Пример решения задачи размещения площадки раздельного пункта с использованием программы «Тяга-ХХI»
- •Вопросы для самопроверки
- •2.7. Размещение и определение характеристик малых водопропускных сооружений
- •2.7.1. Типы малых водопропускных сооружений
- •2.7.3. Расчет стока с водосборных бассейнов
- •Таблица 2.18
- •Ливневые и климатические районы
- •Таблица 2.19
- •Поправочные коэффициенты к расходу ливневого стока
- •Таблица 2.20
- •Строительная высота пролетных строений
- •2.7.5. Дополнительные рекомендации к выбору типов и отверстий водопропускных сооружений
- •Таблица 2.21
- •Ведомость малых водопропускных сооружений
- •Вопросы для самопроверки
- •2.8. Проектирование мостового перехода
- •2.8.1. Предварительные замечания
- •2.8.2. Выбор места мостового перехода
- •2.8.3. Оценка уровня проектной линии в пределах мостового перехода
- •Таблица 2.22
- •Подмостовые габариты судоходных пролетов мостов [7]
- •Таблица 2.23
- •Характеристики металлических пролетных строений [9]
- •2.8.4. Приближенная оценка отверстия моста
- •Вопросы для самопроверки
- •2.9.1. Базовые понятия
- •2.9.2. Структура капитальных вложений
- •2.9.3. Определение строительной стоимости варианта железной дороги
- •Раздел А
- •Раздел Б
- •Определение объемов и стоимости земляных работ
- •Таблица 2.24
- •Ведомость подготовки данных для расчета объемов земляных работ
- •Таблица 2.25
- •Ширина земляного полотна на прямых участках пути [20]
- •Таблица 2.26
- •Определение категории сложности строительства [1]
- •Таблица 2.27
- •Поправки kз.р к профильным объемам земляных работ
- •Таблица 2.28
- •Стоимость выполнения 1 м3 земляных работ (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 2.29
- •Ведомость строительной стоимости участка железной дороги
- •Окончание табл. 2.29
- •Определение стоимости искусственных сооружений [12]
- •Водопропускные трубы
- •Таблица 2.30
- •Малые мосты
- •Средние, большие мосты, виадуки и тоннели
- •Путепроводы и переезды
- •Определение строительных затрат, пропорциональных длине линии
- •Стоимость раздельных пунктов
- •Результаты подсчета строительной стоимости варианта железной дороги
- •2.10. Капитальные вложения в подвижной состав
- •2.10.1. Капитальные вложения в локомотивный парк
- •Таблица 2.31
- •Составляющие элементов времени оборота локомотива
- •Таблица 2.32
- •Стоимость локомотивов (в ценах 2003 г.)
- •2.10.2. Капитальные вложения в вагонный парк
- •Таблица 2.33
- •Стоимость вагонов (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 2.34
- •Капитальные вложения в подвижной состав
- •Вопросы для самопроверки
- •2.11. Расчет эксплуатационных расходов
- •2.11.1. Структура эксплуатационных расходов
- •2.11.2. Методы определения эксплуатационных расходов
- •2.11.3. Расчет эксплуатационных расходов по движению поездов
- •Таблица 2.35
- •Высота нетормозной части спусков, м
- •2.11.4. Расчет эксплуатационных расходов по стоянкам поездов
- •Таблица 2.36
- •Значения коэффициентов kрз и kпр
- •2.11.5. Расчет эксплуатационных расходов на содержание постоянных устройств
- •Таблица 2.37
- •Ведомость эксплуатационных расходов на содержание постоянных устройств
- •Окнчание табл. 2.37
- •Таблица 2.38
- •Ведомость эксплуатационных затрат по варианту на t-й год эксплуатации, млн р. / год
- •Вопросы для самопроверки
- •2.12. Расчет чистого дисконтированного дохода
- •2.12.1. Предварительные условия и упрощения
- •2.12.2. Порядок расчета чистого дисконтированного дохода
- •Таблица 2.40
- •Основные технические и экономические показатели варианта трассы
- •Вопросы для самопроверки
- •2.13. Оформление курсового проекта
- •Общие требования
- •Трассирование варианта
- •Размещение раздельного пункта
- •Размещение водопропускных сооружений, назначение их типов и отверстий
- •Технико-экономическая оценка варианта трассы
- •Оформление чертежей
- •3. Выполнение изыскательской части дипломного проекта
- •3.1. Общие указания
- •3.2. Тяговые расчеты
- •3.3. Трассирование вариантов
- •3.4. Размещение промежуточных раздельных пунктов
- •3.5. Проектирование малых водопропускных сооружений
- •3.5.1. Определение расхода ливневого стока
- •Таблица 3.1
- •Интенсивность ливня часовой продолжительности
- •Таблица 3.2
- •Коэффициент перехода Кt
- •Таблица 3.3
- •Коэффициент потерь стока ап
- •Таблица 3.4
- •Ведомость расчета ливневого стока
- •3.5.2. Расчет расхода стока талых вод
- •Таблица 3.5
- •Значения модульных коэффициентов Кр при Сs = 2Сv
- •Таблица 3.6
- •Ведомость расчета стока талых вод
- •3.6. Проектирование мостового перехода
- •3.6.1. Предварительные замечания
- •3.6.2. Выбор места мостового перехода
- •3.6.3. Определение расчетных расходов воды заданной вероятности превышения
- •Таблица 3.7
- •Нормативные вероятности превышения уровней паводков [22]
- •Таблица 3.8
- •Рекомендуемые масштабы построения профиля мостового перехода
- •Таблица 3.9
- •Таблица 3.10
- •Ведомость определения расходов воды заданной вероятности превышения
- •Таблица 3.11
- •Ведомость определения расходов заданной вероятности превышения
- •3.6.4. Расчет отверстия моста
- •Таблица 3.12
- •Максимально допускаемые коэффициенты размыва
- •3.6.5. Определение расчетного судоходного уровня
- •Таблица 3.13
- •Коэффициенты для определения РСУ
- •Таблица 3.14
- •Эмпирическая вероятность превышения наблюденных УВВ при n =30
- •Таблица 3.15
- •Значения коэффициента k
- •Таблица 3.16
- •Значения коэффициента kw
- •Таблица 3.17
- •3.7.1. Общие положения
- •3.7.2. Проектирование переездов
- •Таблица 3.18
- •Категории железнодорожных переездов общего пользования [15]
- •3.7.3. Проектирование путепроводов
- •3.8. Определение строительных затрат и капитальных вложений в подвижной состав
- •3.9. Определение эксплуатационных расходов
- •3.9.1. Определение затрат измерителей эксплуатационных расходов
- •Таблица 3.19
- •Расчет количества эксплуатационных измерителей на передвижение одного грузового поезда по ______________варианту
- •Окончание табл. 3.19
- •3.9.2. Определение эксплуатационных расходов, связанных с затратами энергии
- •3.9.3. Определение эксплуатационных расходов, связанных со временем работы подвижного состава
- •3.9.4. Определение эксплуатационных расходов, связанных с пробегом подвижного состава
- •Таблица 3.20
- •Расчет эксплуатационных расходов на передвижение одного грузового поезда по __________________ варианту
- •Окончание табл. 3.20
- •Таблица 3.21
- •Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящие от серии локомотива, р. (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 3.22
- •Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящих от типа верхнего строения пути, р. (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 3.23
- •Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящих от числа осей вагонов, р. (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 3.24
- •Таблица 3.25
- •Продолжение табл. 3.25
- •Окончание табл. 3.25
- •Вопросы для самопроверки
- •3.10. Расчет чистого дисконтированного дохода
- •Таблица 3.26
- •Размеры грузовых и пассажирских перевозок по годам
- •Таблица 3.27
- •Общие исходные данные
- •Таблица 3.28
- •Технико-экономические данные по каждому варианту
- •3.11. Технология проектирования поперечных профилей с использованием программного комплекса Robur Rail
- •3.12. Проектирование подробного продольного профиля
- •Библиографический список
- •Приложение А
- •Графики водопропускной способности труб и малых мостов
- •Приложение Б
- •Верхнее строение пути
- •Таблица Б1
- •Характеристика верхнего строения пути [17]
- •Окончание табл. Б1
- •Таблица Б2
- •Приложение В
- •Строительные характеристики водопропускных труб
- •Таблица В1
- •Толщина стенок круглых железобетонных труб
- •Таблица В2
- •Толщина ригеля прямоугольных железобетонных труб
- •Таблица В3
- •Толщина блока перекрытия прямоугольных труб
- •Приложение Г
- •Стоимость водопропускных труб и малых мостов
- •Приложение Д
- •Стоимость искусственных сооружений
- •Таблица Д1
- •Стоимость 1 м тоннеля, тыс. р. (в ценах 2003 г.) [5]
- •Таблица Д2
- •Стоимость 1 м однопутного моста, тыс. р. (в ценах 2003 г.) [5]
- •Таблица Д3
- •Таблица Д4
- •Стоимость автодорожного путепровода, расположенного над проектируемой железной дорогой, тыс. р. (в ценах 2003 г.) [5]
- •Таблица Д5
- •Приложение Е
- •Стоимость работ, пропорциональных протяженности варианта при длине приемо-отправочных путей 1050 м, тыс. р. / км (в ценах 2003 г.) [5]
- •Приложение Ж
- •Строительная стоимость промежуточных раздельных пунктов, тыс. р. (без учета стоимости земляных работ и искусственных сооружений) в ценах 2003 г. [1]
- •Приложение И
- •Коэффициенты изменения стоимости строительства железных дорог по отношению к стоимости строительства в 1-й зоне
- •Приложение К
- •Укрупненные нормы для определения расходов по пробегу грузового поезда по показателям трассы (в ценах 2003 г.) [1]
- •Продолжение прил. К
- •Приложение Л
- •Нормы эксплуатационных расходов
- •Таблица Л1
- •Нормы эксплуатационных расходов на текущее содержание линейных устройств однопутной линии эл, тыс. р. / год (в ценах 2003 г.)
- •Окончание табл. Л1
- •Таблица Л2
- •Нормы эксплуатационных расходов на содержание раздельных пунктов эр.п, тыс. р. / 1 раздельный пункт (в ценах 2003 г.)
- •Таблица Л3
- •Нормы расходов на снего-, водо-, пескоборьбу и на содержание защитных лесонасаждений, тыс. р. / год (в ценах 2003 г.)
- •Приложение М
- •Значения коэффициента шероховатости m для естественных водотоков
- •Приложение Н
- •Таблицы ординат интегральных кривых распределения вероятностей по С. Н. Крицкому и М. Ф. Менкелю
- •Таблица Н1
- •Таблица Н2
- •Таблица Н3
- •Оглавление
Стоимость грузов, находящихся в процессе перевозок по направлениям в течение одних суток, определяется по формуле
|
с Г |
т,о |
(t) 106 |
т,о |
|
|
Кгт,о |
г |
|
, |
(3.27) |
||
|
|
365 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
где сг – осредненная стоимость 1 т груза, р./т (зависит от структуры грузов, перевозимых по железной дороге, указывается в задании на проектирование); Гт,о(t) – грузопоток в грузовом (туда) и в негрузовом (обратно) направлениях, млн т / год; Θт,о – время нахождения грузов в пути в грузовом (туда) и негрузовом (обратно) направлениях.
Значение Θт,о определяется по формуле
Θт,о = tт,о / 1 440β, (3.28)
где tт,о – время хода по варианту в направлении «туда» или «обратно», мин; β – коэффициент участковой скорости.
3.9. Определение эксплуатационных расходов
Эксплуатационные расходы в дипломном проекте следует определять методом единичных норм. Порядок расчетов следующий:
1.Рассчитать затраты энергетических, временны´ х и пробежных измерителей эксплуатационных расходов на один грузовой поезд отдельно по направлениям движения.
2.Пользуясь расходными ставками на измеритель, определить расходы по движению одного поезда в каждом направлении.
3.Вычислить годовое количество грузовых поездов на каждый год эксплуатации по направлениям движения.
4.Определить годовые расходы по движению всех грузовых поездов.
3.9.1.Определение затрат измерителей эксплуатационных расходов
В состав энергетических измерителей входят:
а) расход электроэнергии тяговыми электродвигателями электровозов Адв, кВт·ч, или топлива дизельными силовыми установками тепловозов G, кг;
б) расход электроэнергии, отнесенный к вводам высокого напряжения тяговых подстанций Ат.п, кВт·ч;
в) механическая работа локомотива Rл, МДж;
146
г) механическая работа сил сопротивления движению Rc, МДж.
Временны´ е измерители учитывают:
а) время работы локомотивных бригад tл.б, измерителем является 1 бригадо-час;
б) время работы локомотива на проектируемом участке tл-ч, измеритель – 1 локомотиво-час;
в) время работы вагонного состава на проектируемом участке tв-ч, измеритель – 1 000 вагоно-часов.
Эксплуатационные расходы, пропорциональные пробегу,
определяют по пробежным измерителям:
а) пробег локомотивов по проектируемому участку Lл-км, измеритель – 1 000 лок.-км;
б) пробег вагонного состава по проектируемому участку Lв-км, измеритель – 1 000 ваг.-км;
в) перевозочная работа на проектируемом участке (тонно-ки- лометровая работа брутто) Тт-км, измеритель 1 млн т-км брутто.
Расчет количества перечисленных эксплуатационных измерителей следует выполнять с помощью программы «Тяга-XXI».
Расход электроэнергии электровозами и дизельного топлива тепловозами определяется через соотношения между выполненной локомотивами механической работой Rл, МДж, и потребленной двигателями электрической энергией Адв, кВт·ч, или топливом G, кг. При движении в режиме полного использования силы тяги эти соотношения имеют вид:
–для электровозов постоянного тока Адв = 0,32Rл;
–для электровозов переменного тока Адв = 0,33Rл;
–для тепловозов G = (0,08…0,085)Rл.
Механическая работа локомотива Rл определяется программным путем и выводится на экран при нажатии кнопки Сила тяги
(рис. 3.12).
147
Рис. 3.12. Пример выдачи программой «Тяга-ХХI» результатов расчета механической работы локомотива
Расход электроэнергии, отнесенный к вводам высокого напряжения тяговых подстанций Ат.п, кВт·ч, определяется через соотношения:
–при электрической тяге постоянного тока Ат.п = 1,19Адв;
–при электрической тяге переменного тока Ат.п = 1,09Адв. Механическая работа силы тяги локомотива Rл расходуется на
преодоление сил сопротивления движению Rс и сообщение поезду
некоторых запасов потенциальной энергии |
Wпот (при изменении |
||
высотного положения поезда с отметки Н1 |
до отметки Н2) и кине- |
||
тической энергии Wкин (при изменении скорости от v1 |
до v2): |
||
Rл = Rс + Wпот + |
Wкин. |
|
(3.29) |
Отсюда работа сил сопротивления движению, МДж: |
|||
Rс = Rл – Wпот – Wкин = Rл – (Р + Qфакт)(Нк – Нн) g · 10–3 – |
|||
– 4,17(Р + Qфакт)(vк2 – vн2) g · 10–6, |
(3.30) |
||
где Р и Qфакт – масса локомотива и принятая расчетная масса со- |
|||
става поезда соответственно, т; Нк |
и Нн – отметки конечной и |
начальной точек рассматриваемого участка железной дороги соответственно, м; vк и vн – скорости поезда в конечной и начальной точках рассматриваемого участка железной дороги соответственно, км/ч.
148
Разность (Нк – Нн) определяется по проектным отметкам продольного профиля в конечной точке варианта и в начальной.
Потенциальная энергия Wпот в формуле (3.29) отражает ту часть механической работы локомотива, которая потрачена на приращение потенциальной энергии поезда. При Нк > Нн механическая работа сил сопротивления меньше механической работы локомотива, т. е. Rс < Rл и часть механической работы локомотива была потрачена на преодоление высоты Н = Нк – Нн. При Нк < Нн работа сил сопротивления превышает механическую работу локомотива, т. е. Rс > Rл. Это означает, что часть механической работы сил сопротивления преодолевается за счет запасов потенциальной энергии. При Нк = Нн приращение потенциальной энергии равно
нулю, т. е. Wпот = 0.
Применительно к дипломному проекту при движении в прямом направлении (туда) под величиной Нн понимается отметка начального раздельного пункта, а под величиной Нк – проектная отметка конечной точки варианта. При движении в обратном направлении (обратно) – наоборот.
Если скорости поезда в начале и конце проектируемого участка
различны, например vк > vн, то Wкин > 0, что означает сообщение поезду некоторых запасов кинетической энергии за счет некоторой
части механической работы локомотива. Если vк < vн, то Wкин < 0, т. е. часть механической работы сил сопротивления была преодолена за счет ранее накопленной кинетической энергии.
Если графиком движения поездов на раздельных пунктах предусмотрены остановки, то начальные и конечные скорости движения поездов в пределах запроектированного перегона следует принимать равными нулю. В частном случае, когда Нк = Нн и vк = vн, из (3.29) следует Rс = Rл.
Количество временны´ х измерителей определяется по результатам расчета времени хода поезда по запроектированному
участку в прямом и обратном направлениях. |
|
Время работы локомотивных бригад: |
|
– при движении туда |
|
tлт.б = tт / 60; |
(3.31) |
149
– при движении обратно |
|
tло.б = tо / 60, |
(3.32) |
где tт, tо – время хода поезда по запроектированному участку, определенное в программе «Тяга-ХХI» в соответствующем направлении, мин.
Время работы локомотива tлок-ч на запроектированном варианте сравнительно небольшой длины (до 50 км) можно принять равным времени работы локомотивной бригады tл.б. При кратной тяге (число локомотивов в поезде М > 1) количество измерителей tлок-ч увеличивается кратно величине М.
Время работы вагонного состава на запроектированном участке оценивается в вагоно-часах и определяется для каждого типа вагонов для прямого и обратного направления движения:
– при движении туда |
|
t4ваг.ч = tт n4 / 60; t8ваг.-ч = tт n8 / 60; |
(3.33) |
– при движении обратно |
|
t4ваг.ч = tо n4 / 60; t8ваг.-ч = tо n8 / 60, |
(3.34) |
где n4, n8 – количество 4- и 8-осных вагонов, определенное в первой части проекта.
Количество пробежных измерителей зависит в первую очередь от длины запроектированного варианта Lвар.
Пробег локомотивов по запроектированному варианту Lлок.-км при одиночной тяге равен протяженности варианта в километрах; при кратной тяге количество измерителей равно произведению количества тяговых локомотивов М и длины варианта Lвар.
Для вагонного парка пробежный измеритель Вваг.-км, измеряемый в вагоно-километрах, равен произведению протяженности варианта (в км) на число вагонов соответствующего типа:
В4ваг.-км = n4 · Lвар; В8ваг.-км = n8 · Lвар. |
(3.35) |
Измеритель перевозочной работы Тт-км определяется как про- |
|
изведение массы поезда на длину варианта |
|
Тт-км = (P + Qфакт)Lвар. |
(3.36) |
Результаты расчета количества эксплуатационных измерителей на передвижение одного поезда в прямом и обратном направлениях следует представить в табличной форме (табл. 3.19).
150