Железнодорожные станции и узлы

Федеральное агентство  по образованию

 

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования 

«Сибирский государственный  индустриальный университет»

 

 

 

 

Кафедра организации  перевозок и управления на транспорте

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

по дисциплине: «Железнодорожные станции и узлы промышленных районов»

 

 

на тему: «Разработка технологии работы промышленной сортировочной станции и расчет основных ее параметров»

 

 

 

 

                                                         Выполнил: студент гр. КЗМХЖ - 072

Галичева Ю.С.

 

                                                         Проверил: ст. преподаватель

                                                                                   Дерина Л.В.

 

 

 

 

 

 

Новокузнецк  2008

 

Содержание

 

стр.

Введение

3

1 Описание района проектирования  и станции примыкания ОАО «РЖД»

5

2 Расчет грузооборота  и вагонооборота по промышленному  узлу

6

2.1 Определение баланса  подвижного состава по промышленному  узлу

6

2.2 Расчет потребных  размеров движения между станцией примыкания и

промышленной сортировочной  станцией

9

3 Обоснование и выбор  принципиальной схемы промышленной 

сортировочной станции

13

3.1 Обоснование и выбор  схемы станции

13

3.2 Технология работы  станции

13

4 Расчет и определение  числа путей на промышленной сортировочной

станции

14

4.1 Расчет числа приемо-отправочных  путей станции

14

4.2 Определение количества  сортировочно-отправочных путей 

18

5 Расчет и проектирование  горки малой мощности

19

5.1 Проектирование и  расчет надвижной части горки

19

5.2 Определение трудного  и легкого пути в сортировочном  парке и расчет 

высоты горки

22

5.3 Проектирование продольного  профиля спускной части горки  малой 

мощности

24

5.4 Расчет мощности  тормозных позиций

26

5.5 Графическая проверка  горки

27

6 Расчет перерабатывающей  способности горки

31

Заключение

33

Список литературы

34


 

 

 

Введение

 

В данном курсовом проекте рассматривается технология работы и условия проектирования промышленной сортировочной станции, которая обслуживает промышленную зону с предприятиями строительной и металлургической индустрии.

Сортировочные станции  предназначены для массовой переработки  вагонов и формирования поездов  в соответствии с общесетевым планом формирования поездов.

На промышленной сортировочной  станции перерабатывают вагонопотоки, поступающие в промышленный узел для предприятий. Они являются начально-конечным пунктами зарождения и погашения вагонопотоков в узлах и на участках между сортировочными станциями и смежными с ними.

Для выполнения сортировочной  работы на этих станциях имеются горки большой, средней и малой мощности с соответствующим оборудованием.

Промышленные сортировочные  станции должны обеспечивать:

  • передачу вагонов с магистрального на промышленный железнодорожный транспорт и обратно;
  • безопасную и бесперебойную работу подъездных и соединительных путей, грузовых пунктов;
  • работу на внутренних путях;
  • рациональную загрузку грузовых фронтов, соединительных путей, станций завода;
  • тяговое обслуживание движущих поездов на подъездных путях;
  • обслуживание грузовых пунктов;
  • организацию рационального продвижения вагонопотоков по магистральным линиям отправительскими или ступенчатыми маршрутами;
  • организацию ремонта вагонов общесетевого парка, получивших неисправности за время нахождения на подъездном пути, и вагонов, поступивших с ОАО «РЖД» и требующих ремонта.

Промышленные сортировочные  станции имею парки приема, отправления  поездов и сортировочные. Вагоны, прибывшие на станцию в поездах или передачах, расформировываются на пути сортировочного парка, с которых по мере накопления и группировки на вытяжном пути передаются маневровым локомотивом на заводские станции.

Промышленные сортировочные  станции различаются:

- по объему и характеру выполняемой работы;

Станции, обслуживающие  перевозки одного крупного предприятия, называют заводскими сортировочными станциями. Если сортировочная станция обсуживает группы промышленных предприятий, объединенных в промышленный узел, то их называют районными или межотраслевыми.

- по расположению в генеральной схеме промышленного узла или предприятия;

По отношению к обслуживаемому предприятию или промышленному  узлу сортировочные станции могут  иметь внешнее или внутреннее расположение. При внешнем расположении промышленные сортировочные станции  могут размещаться на одной площадке со станцией примыкания или на отдельной площадке последовательно, параллельно или комбинировано по отношению к предприятиям промышленного узла. При внутреннем,  предприятия расположены со всех сторон станции, что обеспечивает компактность промышленного узла.

- по взаимному расположению основных парков станции;

 Различают станции  с параллельным расположением  парков - все парки расположены  параллельно и с последовательным – приемо-отправочный или параллельные парки приема и отправления расположены последовательно сортировочно-отправочному парку. Иногда при большом числе парков и в зависимости от местных условий могут быть схемы с комбинированным расположением различных парков.     

- по типу сортировочного устройства;

 Различают станции  горочные: с горками средней или малой мощности, и безгорочные: с вытяжными путями обычного или специализированного профиля.

    Промышленные  сортировочные станции могут  различаться также в зависимости  от числа примыканий к магистральной  сети, главных путей на подъездном  пути и числа соединительных путей, а также в зависимости от типа промышленного узла.

1 Описание района проектирования и станции примыкания ОАО

«РЖД»

 

Томск - город, административный центр Томской области, порт на реке Томь, автодорожный узел, аэропорт, связан с Транссибирской магистралью. Расположен город на юго-востоке Западносибирской равнины. Климат континентальный. Средние температуры: января: - 20; июля: +18. Осадков 500 мм. в год. Население 504,7 тыс. жителей. Один из крупных промышленных, научных, культурных центров Западной Сибири. В общем, объеме промышленного производства Томска самый большой удельный вес занимает машиностроение, металлообработка, химическая, деревообрабатывающая, пищевая промышленности, производство строительных материалов.

Таблица 1 - Повторяемость и скорость ветра по румбам за январь

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

6/2,8

10/3,3

8/3,1

5/3,4

49/5,6

17/5

2/2,8

3/2,4


*где  числитель  – повторяемость направлений  ветра ,%; знаменатель – средняя скорость ветра по направлениям , м/с.

 

В данном курсовом проекте  станцией примыкания ОАО «РЖД» является разъезд. Разъезд – это раздельный пункт на однопутных линиях. Путевое развитие его предназначено, главным образом, для скрещения и обгона поездов, а в необходимых случаях для выполнения в небольших объемах грузовых и пассажирских операций. Схема разъезда представлена на рис. 1.

 

Рис. 1 – Схема путевого развития разъезда поперечного типа

  1. Расчет грузооборота и вагонооборота по промышленному узлу

2.1 Определение баланса подвижного состава по промышленному

 узлу

 

Годовой грузопоток промышленных предприятий промузла определяется по годовому выпуску продукции и  расходным коэффициентам. Годовой  грузопоток по прибытию и отправлению  рассчитывается по формуле:

 

Гi = Кп(о) * П,                                                    (1)

 

где Гi – годовой грузопоток i–го груза, млн.т в год;

Кп(о) – расходный коэффициент на производство 1 млн.т готовой продукции по

прибытию и отправлению;

П – заданный выпуск годовой продукции, млн.т.

Суточный вагонопоток  определяется по формуле:

 

nк = (Гi*αк*Кн)/(365*Кгр*Ргр),                                 (2)

 

где nк – число физических вагонов К–го типа, используемых для перевозки i-го

груза по прибытию или  отправлению;

Гi – годовой грузопоток i–го груза, млн.т в год;

αк – доля грузопотока, осваиваемого вагонами К-го типа;

Кн – коэффициент неравномерности перевозок по прибытии грузов с

внешней сети, принимается  при погрузке и выгрузке до 50 вагонов  в

сутки равным 1,5; от 51 до 150 – 1,4; от 151 до 300 – 1,3; от 301 и более –

1,2; а при отправлении с промпредприятия – 1,2-1,3;

Кгр – коэффициент использования грузоподъемности вагонов К-го типа при

перевозке i–го груза;

Ргр – грузоподъемность вагона К-го типа при перевозке i–го груза;

Полученные результаты вычислений заносятся в таблицу 2.

Таблица 2 - Расчет грузопотока и вагонопотока в промышленном узле

Наименование

груза

Расходные

коэф-ты Кп(о)

Грузопоток

Кол-во

Параметры вагонов

прибыт.

млн.т.

отправ.

млн.т.

вагонов

αк

род

длина

lв, м

Кгр

Ргр

тара

q, т

приб.

отпр.

Металлургический завод

руда концентрованная

1,3

2,99

  

189

  

1

ПВ

13,92

0,92

66

19,2

ивестняк

0,1

0,23

  

16

  

1

ПВ

13,97

0,92

66

19,2

уголь коксующий

0,5

1,15

  

73

  

1

ПВ

13,92

0,92

66

19,2

уголь энергитический

0,5

1,15

  

73

  

1

ПВ

13,92

0,92

66

19,2

огнеупоры

0,2

0,46

  

17

  

0,5

КР

14,73

0,93

63

23

16

  

0,5

ПВ

13,92

0,92

66

19,2

мазут

0,1

0,23

  

19

  

1

ЦСТ

12,02

0,83

60

23

оборудование и

запчасти

0,05

0,115

  

5

  

0,5

КР

14,73

0,8

63

23

5

  

0,5

ПЛТ

14,62

0,8

63

20,9

прокат

0,85

  

1,955

  

67

0,5

ПВ

13,92

0,92

66

19,2

 

70

0,5

ПЛТ

14,62

0,92

63

20,9

продукты шлакопереработки

0,3

  

0,69

  

47

1

ПВ

13,92

0,92

66

19,2

чугун чушковый

0,2

  

0,46

  

16

0,5

ПВ

13,92

0,92

66

19,2

17

0,5

ПЛТ

14,62

0,92

63

20,9

кокс и коксик

0,1

  

0,23

  

23

1

ПВ

13,92

0,65

66

19,2

металлолом

0,3

0,69

  

54

  

1

ПВ

13,92

0,8

66

19,2

хим. прод.

0,05

  

0,115

  

10

1

ЦСТ

12,02

0,8

60

23

Стройиндустрия

заполнители бетона

0,9

0,99

  

15

  

0,2

ПЛТ

14,62

0,92

63

20,8

54

0,8

ПВ

13,92

0,92

66

19,2

цемент

0,3

0,33

  

24

  

1

ЦСТ

12,02

0,93

61

24,6

арматура

0,4

0,44

  

32

  

1

ПВ

13,92

0,92

63

20,9

железобетонные изделия

1

  

1,1

  

39

0,5

ПВ

13,92

0,93

63

20,9

39

0,5

ПЛТ

14,62

0,92

63

20,8

База снабжения

Грузы материально-технического снабжения

1

1,3

  

132

  

1

КР

14,73

0,6

63

22

Итого

      

724

328

            

 

После расчета вагонопотоков  определяем баланс подвижного состава  по промышленному предприятию. Выявляем возможность замены недостатка порожних вагонов одного типа другим. Баланс подвижного состава представлен в таблице 3.

Используя данные таблицы 3, определяем суточные размеры груженых и порожних вагонопотоков по всем пунктам и участкам промпредприятий.

 

Таблица 3 - Баланс подвижного состава по грузовым пунктам

Станция

Грузовой

фронт

Грузовая

операция

Кол-во ваг  в сутки

В том числе

КР

ПЛТ

ПВ

ЦСТ

 

Сырьевая

 

 

 

 

Склад руды

выгрузка

189

    

189

  

Склад известняка

выгрузка

16

    

16

  

Склад угля коксующего

выгрузка

73

    

73

  

Склад угля энергетического

выгрузка

73

    

73

  

Итого

выгрузка

351

    

351

  

погрузка

          

избыток

351

    

351

  

недостаток

          

 

 

Прокат

 

 

 

Склад металлолома

выгрузка

54

    

54

  

СХЧ

погрузка

33

  

17

16

  

Склад проката

погрузка

137

  

70

67

  

Итого

выгрузка

54

    

54

  

погрузка

170

  

87

83

  

избыток

          

недостаток

116

  

87

29

  

 

 

Химическая

 

 

 

 

Склад мазута

выгрузка

19

      

19

Склад кокса

погрузка

23

    

23

  

Склад химических продуктов

погрузка

10

      

10

Итого

выгрузка

19

      

19

погрузка

33

    

23

10

избыток

19

      

19

недостаток

33

    

23

10

 

Южная

 

 

Склад огнеупоров

выгрузка

33

17

  

16

  

Склад оборудования и запчастей

выгрузка

10

5

5

    

Склад продуктов шлакопереработки

погрузка

47

    

47

  

Итого

выгрузка

43

22

5

16

  

погрузка

47

    

47

  

избыток

43

22

5

    

недостаток

31

    

31

  

 

 

Строительная

 

Склад заполнителей бетона

выгрузка

69

  

15

54

  

Склад цемента

выгрузка

24

      

24

Склад арматуры

выгрузка

32

    

32

  

Склад железобетонных изделий

погрузка

78

  

39

39

  

Итого

выгрузка

125

  

15

86

24

погрузка

78

  

39

39

  

избыток

71

    

47

24

недостаток

24

  

24

    

Западная

Склад грузов МТС

выгрузка

132

132

      

Итого

выгрузка

132

132

      

погрузка

          

избыток

132

132

      

недостаток

          

 

Всего по

предприятиям

 

 

 

выгрузка

724

154

20

507

43

погрузка

328

  

126

192

10

избыток

406

154

  

209(315)*

43

недостаток

10

  

0(106)*

  

10


* Примечание: 106 платформ для погрузки ЖБИ и проката были заменены полувагонами того же

количества со станции Сырьевая.

 

Вагонооборот по грузовой станции определяем по формуле:

 

В = (Nв + Nнед) + (Nп + Nизб),                                   (3)

 

где Nв, Nп – выгрузка и погрузка станции, в вагонах;

Nнед – количество недостающих для обеспечения погрузки порожних

вагонов;

        Nизб – число отправляемых с грузовой станции порожних вагонов.

В = (724 + 10) + (328 + 406) = 1468 (вагонов).

На основании баланса подвижного состава по грузовым пунктам строится диаграмма вагонопотоков (Приложение А).

2.2 Расчет потребных размеров  движения между станцией 

примыкания и промышленной сортировочной станцией

 

Для определения размеров движения сначала используя данные таблицы 2, определяем среднее значение массы брутто и длины вагона по формулам:

 

qбр = (∑nк*(Pгр*Kгр + qт))/∑nк,                           (4)

lср = (∑nк*lв)/∑nк,                                        (5)

 

где qт – масса тары вагона К-го типа;

lв – длина вагона К-го типа;

 

qбр = 76,18 т;

lср = 14,04 м;

 

Затем рассчитываем массу брутто поезда по заданной величине расчетного подъема и тяговых характеристик локомотива:

Qбр = (Fкр – P*(ω’ + iр))/(ω” + iр),                                 (6)

 

где Fкр – расчетная сила тяги локомотива, 50200 кг;

Р – вес локомотива, 200 т;

ω' – основное удельное сопротивление движению локомотива в тяговом

режиме с расчетной  скоростью, определяется по формуле:

 

ω' = 1,9 + 0,01*Vр + 0.0003*V²р,                                 (7)

 

где Vр – расчетная скорость, 45,8 км/ч;

 

ω' = 1,9 + 0,01*45,8 + 0,0003*45,8² = 2,99 (кг/т);

 

ω” - основное удельное сопротивление движению состава вагонов при

расчетной скорости, определяется по формуле:

 

ω” = 0,7 + (3 + 0,1*Vр+ 0.0025*V²р)/q0,                              (8)

 

где q0 – средняя нагрузка от оси на рельс;

q0 = qбр/4;                                                       (9)

q0 = 76,18/4 = 19,05 т;

ω” = 0,7 + (3 + 0,1*45,8+ 0.0025*45,8)/19,05=1,37(кг/т);

 

iр – расчетный подъем, 11‰;

 

Qбр = (50200– 200*(2,99 + 11))/(1,37 + 11) = 3832 т.

 

Исходя из установленной  величины массы брутто поезда Qбр, рассчитываем количество вагонов в составах груженого и порожнего поездов по формулам:

mгр = Qбр/ qбр,                                                 (10)

mпор = (lп – lл – 10)/lв,                                         (11)

 

где lл – длина локомотива, принимаем равной 33 м;

lп – полезная длина приемо отправочных путей, принимаем равной 850 м;

10 – допуск на установку состава в границах предельных столбиков, м.

 

mгр = 3832/76,18 = 50,3≈ 50 в;

mпор = (850 – 33 – 10)/14,04 = 57,48 ≈ 57 в.

 

Количество поездов  различных категорий, обращающихся по заданному участку, определяем делением расчетного суточного вагонопотока на состав поезда. В курсовом проекте  принимаем две категории поездов  – маршрутные и передачи в разборку. Все данные занесены в таблицу 5.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5 - Потребные размеры движения между станцией примыкания и

промышленной сортировочной станцией

 

Категория поезда
Расчетный суточный вагонопоток

Состав поезда,

вагонов

Кол-во поездов

Прибы-тие

Отправ-ление

Маршрут с рудой

150

50ПВ (руда)

3

 

Маршрут с углём коксующим

50

50ПВ (уголь кокс.)

1

  

Маршрут с грузами  МТС

100

50 КР (МТС)

2

  

Сборный

336

48

7

  

Сборный

98

49

2

  

Итого

734

  

15

  

Маршрут из-под руды

150

50ПВ (пор.)

  

3

Маршрут из-под угля коксующего

50

50ПВ (пор.)

  

1

Маршрут из-под грузов МТС

100

50 КР (пор.)

  

2

Сборный

336

48

  

7

Сборный

98

49

  

2

Итого

734

    

15


 

3 Обоснование и выбор принципиальной схемы промышленной

 сортировочной станции

3.1 Обоснование и выбор схемы станции

 

Поскольку рельеф местности  района проектирования является довольно спокойным, следовательно, имеется достаточно места для расположения сортировочной станции. Так как вагонопоток между станцией примыкания и промышленной сортировочной станцией невелик, то проектируем сортировочную станцию с последовательным расположением парков с сортировочной горкой малой мощности.

3.2  Технология работы станции

 

В данной схеме направление  СО1 принимаем в сторону ст. Примыкания. В парке СО1 пути специализированы для отправляемого вагонопотока, а пути парка СО2 предназначены для переработки входящего вагонопотока. С парка СО2 в парк ПО поступают составы поездов с порожними вагонами и передаточные поезда в расформирование, если в составах с порожними вагонами нет пригодных под погрузку вагонов, то их в обход горки отправляют на грузовые станции промышленного узла под погрузку. Передачи, подлежащие переработке с грузовой станции, принимают в выставочный парк.

Схема станции представлена на рис. 2.

 

 

 

 

 

Рис. 2 - Схема промышленной сортировочной станции с последовательным

расположением парков.

4 Расчет и определение числа путей на промышленной

сортировочной станции

4.1 Расчет числа приемо-отправочных путей станции

 

Приемо-отправочные пути предназначены:

  • для приема грузовых поездов, с общей сети железных дорог в формирование;
  • для приема маршрутных поездов, следующих на грузовые станции и грузовые пункты предприятий и отправления их с указанных станций и грузовых пунктов без переработки на общую сеть;
  • для приема подач с грузовых станций и грузовых пунктов промышленных предприятий в формирование;
  • для приема сформированных поездов с путей сортировочных парков станции, а также групп вагонов с грузовых станций, грузовых пунктов предприятий и отправления на общую сеть.

Число приемо-отправочных  путей на станции устанавливается  отдельно для каждой группы проездов – разборочных, своего формирования и маршрутных, включая подачи, следующие  с предприятий.

   Число приемо-отправочных  путей для разборочных поездов и подач определяем по формуле:

 

mр = (Kз*nр*tз)/1440,                                        (12)

 

где Кз – коэффициент запаса пропускной способности, принимаем 1,15;

nр – среднесуточное число разборочных поездов, подач;

tз – продолжительность занятия пути приемом, обработкой и выводом

состава для формирования, мин.

 

   Продолжительность  занятия приемо-отправочных путей разборочным поездом определяем по формуле:

 

tз = tпр + tоп + tвыв + tож,                                     (13)

 

где tпр – время приема поезда или подачи, принимаем 5мин;

tоп – время на выполнение технологических операций по приему поезда и

подготовки его для  расформирования, принимаем 2 мин. на вагон;

tвыв – время хода состава на надвижной путь для расформирования,

принимаем 5 мин;

tож – время простоя вагонов в ожидании расформирования-формирования

предыдущего состава.

 

Время простоя вагонов в ожидании определяем по формуле:

 

tож = tсор/P + tдоп,                                                  (14)

 

где P – число частей, на которые делится поезд, 2;

tсор – время формирования всего поезда с подборкой вагонов в группы для

подачи на грузовые станции, принимаем 30 мин;

tдоп – дополнительный простой поезда на пути приема, связанный с

передачей его по частям на сортировочную вытяжку.

 

   Дополнительный  простой поезда определяем по  формуле:

 

tдоп = tпер*(P – 1) + (tсор*(P – 1)/P),                           (15)

 

где tпер – время заезда локомотива после сортировки предыдущей части за

следующей частью и перестановки его на вытяжной путь для

формирования, принимаем 10 мин.

 

 

tдоп = 10*(2 – 1) + (30*(2 – 1)/2) = 25 мин;

tож = 30/2 + 25 = 40 мин;

tз = 5 + 2*49 + 5 + 40 = 148 мин;

mр = (1,15*9*148)/1440 = 1,06 ≈ 2 пути.

 

   Число приемо-отправочных  путей для приема маршрутных  поездов определяем по формуле:

 

mм = (Kн*Kз*nм*tз)/1440,                                   (16)

 

где Кн – коэффициент суточной неравномерности прибытия маршрутных

поездов, принимаем 1,1;

nм – среднесуточное число маршрутных поездов.

 

   Время занятия  путей определяем по формуле:

 

tз = ∑tпр + tоп + ∑tот + ∑tож,                              (17)

 

где ∑tпр, ∑tот – суммы времени занятия пути, маршрута следования при

отправлении, приеме всеми  частями маршрутного поезда, мин;

∑tож – общее время занятия пути в ожидании отправления или

объединения всех групп маршрутного поезда.

 

Общее время занятия  пути в ожидании отправления определяем по формуле:

 

∑tож = tож/Р + tинт*(Р – 1),                             (18)

 

где tож – принимаем равным 15 мин;

Р – число частей из которых состоит поезд, 2;

tинт – интервал времени между последовательным прибытием с грузовых

станций групп вагонов, принимаем 40 мин.

 

∑tож = 15/2 + 40*(2 – 1) = 47,5 мин;

tз(пр) = 5 + 2*50 + 10 + 47,5 = 162,5 мин;

tз(от) = 10 + 2*50 + 5 + 47,5 = 162,5 мин;

mм = (1,1*1,15*(6*162,5 + 6*162,5))/1440 = 1,71 ≈ 2 пути;

∑m = mм + mр + 1 = 2 + 2 + 1 = 5 путей.

 

Число путей в выставочном  парке определяем по формуле:

 

mв = (Kз*nг*tз)/1440,                                   (19)

 

где Кз – коэффициент запаса пропускной способности, принимаем 1,15;

nг – среднесуточное число поездов с готовой продукцией.

 

Продолжительность занятия  выставочных путей поездом с  готовой продукцией определяем по формуле:

 

tз = tпр + tоп + tвыв + tож,                                     (20)

 

где tпр – время приема поезда или подачи, принимаем 5мин;

tоп – время на выполнение технологических операций по приему поезда и

подготовки его для  расформирования, принимаем 1 мин. на вагон;

tвыв – время хода состава на надвижной путь для расформирования,

принимаем 5 мин;

tож – время простоя вагонов в ожидании расформирования-формирования

предыдущего состава, принимаем 30 мин.

tз = 5 + 49 + 5 + 30 = 89 мин.

mв = (1,15*9*89)/1440 = 0,64 ≈ 1 путь.

4.2 Определение количества сортировочно-отправочных  путей

Железнодорожные станции и узлы 📙 Курсовая → 🆔 78338

Железнодорожные станции и узлы 📙 Курсовая → 🆔 78338

Железнодорожные станции и узлы