Показатели вагона, характеризующие условия его эксплуатации

Конечной целью излагаемой достаточно сложной вычислительной процедуры является раскрытие тех функциональных связей, которые были намечены выше: между выбранными независимыми аргументами (внутренней длиной кузова и базой, а также внутренней высотой кузова в случае полувагона) и основными параметрами вагона (1); между этими параметрами и технико-экономическими показателями конструкции (2) и наконец последними показателями и приведенными народнохозяйственными затратами (3).

х Некоторые рекомендации по применению алгоритма для крытых грузовых вагонов приведены в конце работы.

Для удобства проведения расчетов в условиях перебора множества вариантов вагонов, имеющих различные конструктивные особенности (типы ходовых частей, характеристики масс элементов элементов вагона, конструктивное оформление наружной боковой поверхности кузова и др.) вся совокупность исходной информации, характеризующей исследуемый вариант, разделяется на две отдельные группы.

В первую группу ИД1 входят различные показатели, не зависящие от типа вагона и характеризующие только условия его эксплуатации: общесетевые скорости движения, нормативные временные коэффициенты, показатели локомотивов, большинство расходных ставок и т.п., а также ряд вспомогательных коэффициентов, используемых в различных расчетных зависимостях (всего 114 величин). Структура этой части исходной информации, условные обозначения, размерности и числовые значения входящих в нее элементов приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1.

Исходная информация ИД1, не зависящая от типа вагона

№ перфокарты Номер ячейки МОЗУ (вось-мерич-ный) Наименование величины Обозначение Раз-мерность Значение
    Вспомогательный коэффициент      
    То же      
    - " -     0.7
    - " -      
    Запасная ячейка     -
    Коэффициенты формулы для определения основного удельного сопротивления движению локомотива       1,9
    То же     0,01
    - " -     0,0003
    Удельное давление ветра ω Па  
    Нормативный коэффициент капвложений Ен   0,15
    Вспомогательный коэффициент      
    То же     0,75
    Вспомогательный коэффициент     0,25
    Коэффициент коррекции кк   4,47
    Запасная ячейка     -
    Число часов в году ∑Н    
    Число календарных дней в году ∑N    
    Эквивалентный подъем  
    Ходовая скорость км∕ч  
    Остаточная стоимость С0 коп  
    Расстояние между разгонами поездов км 117,8
    Цена маневрового локомотива Смон коп  
    Стоимость 1м станционных путей f - " -  
    Капвложения на увеличение пропускной способности на 1 пару поездов   Косо   - " -  
    Число π   3,14
    Норма затраты времени на выполнение начально-конечных маневровых операций   tминан   ч   2,003
    Среднее расстояние между техническими станциями без переработки     км   203,3
    Длина станционных путей Lст м  
    Коэффициент, учитывающий время нахождения локомотива вне рабочего парка       1,15
    Доля участия тепловозной тяги λт   0,38
    Доля участия электровозной тяги λэ   0,62
    Участковая скорость при тепловозной тяге км∕ч 31,7
    Участковая скорость при электровозной тяге   - " - 41,5
    Коэффициент условного линейного пробега тепловоза βот   0,0275
    То же для электровоза βоэ   0,0218
    Время простоя в оборотном депо тепловозов tлт ч 0,0174
    Время простоя в оборотном депо электровозов tлэ ч 0,0149
    Дополнительное время работы тепловозных бригад tбрт ч 0,0193
           
    То же электровозных бригад tбрэ ч 0,0132
    Масса тепловоза (2ТЭ-10-Л) Рт т  
    Масса электровоза (ВЛ-80) Рэ т  
    Вспомогательный коэффициент ктягт    
    Коэффициент тяговой подстанции для электровоза ктягэ   1,2
    Вспомогательный коэффициент кпрт    
    Вспомогательный коэффициент прочего расхода энергии для электровоза   Кпрэ     1,03
    Норма расхода условного топлива на 1 ткм механической работы вшт кг 1,25
    Норма расхода электроэнергии на 1 ткм механической работы вшэ квт 3,05
    Цена тепловоза (2ТЭ-10-Л) Ст коп  
    Цена электровоза (8Л-80) Сэ коп  
    Коэффициент линейного пробега тепловоза βлт   0,093
    То же для электровоза βлэ   0,111
    Запасная ячейка     -
    То же     -
    Расходная ставка на 1 осе-км ns коп 0,0688
    Запасная ячейка      
    Расходная ставка на 1 локомотиво-км (тепловоз) msт коп 28,4
    Расходная ставка на 1 электровоз-км msэ коп 15,8
    То же на 1 тепловоз-ч мнт коп 135,5
    То же на 1 электровоз-ч мнэ коп 73,2
    То же на 1 ткм брутто тк коп 0,01
    То же на 1 ч тепловозных бригад мһт коп  
    То же на 1 ч электровозных бригад мһэ коп  
    То же на 1 локомотиво-ч маневровой работы мнман коп  
    Расходная ставка на 1 грузовую отправку 0 коп 72,3
    Стоимость 1 кг условного топлива в коп 5,0
    Стоимость 1 квт∕ч электроэнергии э коп 1,35
    Запасная ячейка     -
    То же     -
    Расходная ставка на 1 поезд-км ns коп 3,52
    Расходная ставка на среднесуточное число поезд-км п коп 2981,5
    Расходная ставка на 1м станционных путей cr коп 230,0
    Запасная ячейка     -
    Длина корпуса автосцепки между осями зацепления и шарниром хвостовика   а   м   0,87
    База типового четырехосного вагона м 8,65
    Длина консоли вагона от центра пятника до центра шарнира хвостовика автосцепки   Па   - " -   1,765
    Полубаза двухосной тележки - " - 0,925
    Запасная ячейка     -
    То же     -
    - " -     -
    Вспомогательный коэффициент     1,655
    То же     0,5
    Запасная ячейка     -
    Ширина захвата автосцепки В′ м 0,175
    Угол между осями сцепляемых вагонов   β0   рад 1,14
    Множитель для перевода рад в град     57,3
    Запасная ячейка     -
    Объем кузова эталонного вагона Vэ м3 65,5
    Запасная ячейка     -
    То же     -
    Коэффициент для определения вертикальных смещений автосцепки   А11     - 1,7
    То же А12   - 4,0
    - " - А13    
    - " - В1    
    - " - С1    
    - " - Д1    
    - " - Е1    
    Коэффициент для определения вертикальных смещений автосцепки F1    
    То же G1    
    - " - A21   - 1,8
    Коэффициент для определения вертикальных смещений автосцепки А22   - 4,4
    То же А23   - 7,5
    - " - В2   - 13,5
    - " - С2   0,8
    - " - Д2   1,4
    - " - Е2   - 80,4
    - " - F2   13,5
    - " - G2   - 0,6
    - " - A31   - 3,1
    Коэффициент для определения вертикальных смещений автосцепки А32   - 6,0
    То же А33   - 9,8
    - " - В3   58,2
    - " - С3   - 2,0
    - " - Д3    
    - " - Е3   - 429,0
    - " - F3   58,2
    - " - G3   - 2,0
    Граничное значение длины м 11,8
    То же м 14,6
    Норма времени на выполнение транзитных операций с переработкой tпер ч 8,46
    Среднее расстояние между станциями переработки км 335,4
    Коэффициент, характеризующий протяженность станционных путей, приходящуюся на один вагон вне организованных поездов кс   3,0
    Доля протяженности станционных путей погрузочно-разгрузочных общего использования Г   0,307
    То же погрузочно-разгрузочных промышленных предприятий СП   0,279
    То же под операциями на технических станциях, проходимых вагонами без переработки D   1,0
    То же с переработкой Е   0,643
    Вспомогательный коэффициент Ки   0,075

Исходные показатели, зависящие от конкретного типа исследуемого варианта вагона

Во вторую группу ИД2 включены различные исходные показатели, зависящие от конкретного типа исследуемого варианта вагона: основные линейные размеры и массы ходовых частей и других элементов металлоконструкции вагона, различные нормативные и вспомогательные коэффициенты, соответствующие принятым условиям проектирования, а также все характеристики грузов, планируемых к перевозке в данном вагоне. К этой же группе условно отнесены и характеристики заданного габарита подвижного состава, нормы осевой и погонной нагрузок.

В качестве примера, иллюстрирующего структуру исходной информации вида ИД2, в табл.5.2 приведены исходные данные применительно к варианту восьмиосной цистерны для перевозки бензинов (всего 95 величин, включая показатели грузов). Этот вариант цистерны характеризуются габаритом 1-Т, лестницей, расположенной в средней части котла, шестью шпангоутами (по два - в зоне опоры и по одному – в зоне люка – лаза) и типовыми четырехосными тележками.

Таблица 5.2

Структура исходной информации ИД2 для восьмиосной бензиновой цистерны

№ перфокарты Номер ячейки МОЗУ (вось-мерич-ный) Наименование величины Обозначение Раз-мерность Значение
    Максимальное боковое смешение колесной парты в кривой (для существующих линий колеи 1524мм) ρ мм 28,5
    Половина уширения колеи в кривой расчетного радиуса (для существующих линий колеи 1524мм) ∆ρ - " -  
    Расчетный радиус кривой R м  
    Уширение габарита приближения строений в кривой к3 мм  
    Допустимый выход за линию габарита подвижного состава к мм  
    Вспомогательный коэффициент для определения дополнительного ограничения ширины подвижного состава ∆α    
    То же ∆β    
    - " - кα(β)    
    Максимальная высота габаритной рамки при ширине 2В0 Нr мм  
    Половина расстояния между кругами катания колес S - " -  
    Порядковый номер варианта вагона NV    
    Максимальная ширина габарита подвижного состава 0    
    Норма осевой нагрузки р0 т  
    Норма погонной нагрузки qпо т/м  
    Количество осей m0    
    Горизонтальное поперечное смещение рамы тележки относительно колесной пары   q   мм  
    Горизонтальное смешение (поперечное) кузова относительно рамы тележки ω - " -  
    База двух- или трехосной тележки м 1,85
    База четырехосной тележки м 3,2
    Номинальный диаметр колеса по вершине гребня Дгр   м   1,006
    Расстояние по горизонтали между гребнем наружного колеса и торцом концевой балки к   - " -   0,4
    Число грузов, перевозимых в цистерне у    
    Вылет автосцепки аа м 0,565
    Запасная ячейка     -
    Коэффициент вылета днища Кв   0,2
    Расстояние по горизонтали между полюсом днища и торцом концевой балки з   м   -0,315
    Технологический допуск на диаметр котла техн   мм  
    Усредненная толщина оболочки цилиндра котла h1   - " -   9,67
    Толщина оболочки днища h2 - " -  
    Погонная масса хребтовой балки рамы цистерны txp   т/м  
    Запасная ячейка     -
    Максимально допустимая (по технологии) длина половины цилиндрической обечайки котла Lцmax   м  
    Масса унифицированных элементов вагона Ту   т  
    Цена унифицированных элементов вагона Су   коп.  
    Стоимость деповского ремонта Сд - " -  
    Стоимость заводского ремонта Сз - " -  
    Количество деповских ремонтов за время службы вагона Вд    
    Количество заводских ремонтов за время службы вагона Вз    
    Амортизационный срок службы ta год  
    Норма времени на выполнение начально-конечной операции tHK ч/вагон 44,7
    Норма времени на выполнение операций на технических станциях tтex   ч/вагон   1,55
    Коэффициент порожнего пробега вагона (по отношению к груженому рейсу) αв    
    Коэффициент резерва вагонов tрез   1,12
    Коэффициент снижения основного удельного сопротивления движению восьмиосных вагонов γc    
    Дополнительное взаимное смещение автосцепок (в сцепе 2-х вагонов) ε1   м   0,032
    То же ε2 - " - 0,002
    - " - ε3 - " - 0,043
    Расчетный радиус кривой для прохода сцепа (1-й случай) R1   - " -  
    Расчетный радиус кривой для прохода сцепа (2-й и 3-й случай) R2   м  
    Расчетный радиус кривой для автоматической сцепления Rсц   - " -  
    Максимальная длина цилиндра котла (для ограничения цикла) 2LвHmax   - " -  
    Заданный внутренний диаметр днища и цилиндра котла Двз   Мм  
    Удельная масса материала котла γк т/м3 7,8
    Стоимость одной тонны металла кузова (в готовом изделии) Ск   коп.  
    Запасная ячейка     -
    Шаг изменения базы ∆2l м  
    Шаг изменения внутренней длины кузова ∆2Lв   - " -  
    Запасная ячейка     -
    Дополнительное взаимное смешение автосцепок (при сцеплении) λa   м   0,026
    Коэффициент использования объема кузова φ     0,98
    Максимальное ограничение полуширины котла ΣD   мм  
    Масса дополнительных элементов металлоконструкции вагона Tgon   т   7,1
    Погонная масса шпангоута, установленного в 1-м поперечном сечении котла tw1   т/м  
    То же во 2-ом сечении tw2 - " -  
    - " – в 3-м сечении tw3 - " - 0,032
    Погонная масса шпангоута, установленного в 4-м поперечном сечении котла tw4   - " -   0,032
    То же в 5-м сечении tw5 - " -  
    - " – 6-м - " – tw6 - " - 0,032
    - " – 7-м - " – tw7 - " -  
    Условная координация, определяющая положение 1-го поперечного сечения η1   м  
    То же 2-го сечения η 2 - " - 0,25
    - " – 3-го - " – η 3 - " - 3,0
    То же 4-го сечения η 4 - " - 0,35
    - " – 5-го - " – η 5 - " -  
    - " – 6-го - " – η 6 - " - 0,35
    - " – 7-го - " – η 7 - " -  
    Высота выступающих частей котла относительно наружной поверхности в 1-м поперечном сечении ∆δ1   мм  
    То же во 2-м сечении ∆δ2 - " -  
    - " – 3-м - " – ∆δ3 - " -  
    - " – 4-м - " – ∆δ4 - " -  
    - " – 5-м - " – ∆δ5 - " -  
    - " – 6-м - " – ∆δ6 - " -  
    - " – 7-м - " – ∆δ7 - " -  
    Коэффициент формулы для определения основного удельного сопротивления движению груженого вагона α1    
    То же α 2   0,038
    - " - α 3   0,0021
    То же для порожного вагона β1    
    - " - β2    
    Масса тележки TTEA т 11,953
    Площадь боковой проекции тележки S м2 6,3
    Расстояние от плоскости скользунов до нижней образующей наружной поверхности цилиндра H1c   мм  
    Расстояние от уровня головки рельса до центра тяжести тележки H2   - " -  
    То же равнодействующей ветровой нагрузки на тележку H4   - " -  
    Коэффициент положения центра тяжести груза КцТ1 -   0,84
           
    Масса всех элементов, расположенных снизу котла Тру т   0,713
    Масса всех остальных унифицированных элементов, расположенных на котле Тку   Т   1,156
    Доля 1-го груза в общем объеме перевозок а1 % 6,7
    Дальность перевозки 1-го груза l1 км  
    Удельный объем 1-го груза vyr1 м3 1,346
    Доля 2-го груза в общем объеме перевозок a2   %   9,5
    Дальность перевозки 2-го груза l2 км  
    Удельный объем 2-го груза vyr2 м3 1,389
    Доля 3-го груза в общем объеме перевозок a3   %   11,7
    Дальность перевозки 3-го груза l3 км  
    Удельный объем 3-го груза vyr3 м3 1,397
    Доля 4-го груза в общем объеме перевозок a4   %   14,9
    Дальность перевозки 4-го груза l4 км  
    Удельный объем 4-го груза vyr4 м3 1,399
    Доля 5-го груза в общем объеме перевозок a5   %   57,2
    Дальность перевозки 5-го груза l5 км  
    Удельный объем 5-го груза vyr5 м3 1,401

Таблица 5.3

Характеристики основных видов нефтепродуктов, перевозимых в ж. д. цистернах

Вид группы продуктов Наименование продукта Доля перевозки в общем объеме перевозок нефтепродуктов аl, % Дальность перевозки li, км Удельный объем нефтепродуктов vyri, м3
при двухгруппной специализации при трехгруппной специализации
Темные нефтепродукты Нефть сырая 39,8   Первая группа 39,8   Первая группа   1,095
Топочный мозут 46,0 46,0   1,095
Смазочные масла 9,1 9,1   1,095
Прочие темные нефтепродукты 5,1 5,1   1,095
Светлые нефтепродукты Подгруппа дизельного топлива 1­й груз 35,8 Вторая группа 59,9 Вторая группа   1,19
2­й -"­ 0,7 1,2   1,22
3­й -"­ 1,0 1,7   1,225
Подгруппа керосинов 1­й груз 1,4 2,3   1,212
2­й -"­ 2,0 3,3   1,221
3­й -"­ 4,7 7,9   1,236
4­й -"­ 12,6 21,0   1,291
5­й -"­ 1,6 2,7   1,325
Подгруппа бензинов 1­й груз 2,7 6,7 Третья группа   1,346
2­й -"­ 3,8 9,5   1,389
3­й -"­ 4,7 11,7   1,397
4­й -"­ 6,0 14,9   1,399
5­й -"­ 23,0 57,2   1,401

Таблица 5.4

Характеристики основных видов сжиженных газов и едких жидкостей, перевозимых в ж.д. цистернах

Вид группы продуктов Наименование продукта Доля перевозки в объеме продуктов для проектируемой цистерны аl, % Дальность перевозки li, км Удельный объем продукта vyri, м3/т (при t=200C)
Угле-водородные газы Пропан 23,3   1,99
Пропилен 1,3   1,88
Изобутан 3,5   1,80
Нормальный бутан 51,4   1,74
Изопентан 3,2   1,61
Нормальный пентан 17,3   1,59
Ядовитые газы Аммиак     1,47
Хлор     0,68
Едкие жидкости при t=150C Азотная кислота 25%     0,87
Азотная кислота 91%     0,665
Серная кислота 60%     0,54
Соляная кислота 40%     0,835

Исходные показатели, зависящие от конкретного типа исследуемого варианта вагона

Таблица 5.5

Структура исходной информации ИД2 для универсального восьмиосного полувагона

№ номер перфо-карты Номер ячейки МОЗУ (восьми-ричный)   Наименование величины Обоз-наче-ние Раз-мер-ность Значе-ние
    Максимальное боковое смещение колесной пары в кривой (для существующих линий 1524мм) ρ мм 28,5
  Половина уширения колеи в кривой расчетного радиуса (для существующих линий колеи 1524) ∆ρ -"-  
  Расчетный радиус кривой R м  
  Уширение габарита приближения строений в кривой К 3 мм  
  Допустимый выход за линию габарита подвижного состава К -"-  
  Вспомогательный коэффициент для определения дополнительного ограничения ширины подвижного состава ∆α    
  То же ∆β    
  -"- К α(β)    
  Максимальная высота габаритной рамки при ширине 0 Нr мм  
  Половина расстояния между кругами катания колес S -"-  
  Порядковый номер варианта вагона NV    
  Максимальная ширина габарита подвижного состава 2B0 -"-  
    Норма осевой нагрузки ρ0 т  
  Норма погонной нагрузки qn0 т/м  
  Количество осей m0    
  Горизонтальное поперечное смещение рамы тележки относительно колесной пары q мм  
  Горизонтальное смещение (поперечное)кузова относительно рамы тележки w -"-  
  База двух- или трехосной тележки 2lT1 м 1,85
  База четырехосной тележки 2lT2 -"- 3,2
  Номинальный диаметр колеса по вершине гребня D -"- 1,006
  Расстояние по горизонтали между гребнем наружного колеса и торцом концевой балки ∆к -"- 0,4
  Запасная ячейка     -
  Вылет автосцепки aa -"- 0,565
  Запасная ячейка     -
    Толщина торцевой стены (ее горизонтальной проекции) Т м 0,211
  Расстояние между наружной линией горизонтальной проекции торцовой стены и торцом концевой балки рамы з -"-  
  Технологический допуск на ширину кузова в верхней части мм  
  То же в средней части -"-  
  -"- в нижней части -"-  
  Масса 1м2 внутренней площади двух боковых стен (см. пояснение на стр.66) 2tб т/м2 0,11812
  То же торцевых стен 2tT -"- 0,11721
    Масса 1м2 внутренней площади пола кузова (см. пояснение на стр.66) tр -"- 0,1379
  Масса унифицированных элементов вагона Ту Т 25,440
  Цена унифицированных элементов вагона Су коп  
  Стоимость деповского ремонта Сд -"-  
  Стоимость заводского ремонта Сз -"-  
    Количество деповских ремонтов Bg    
  Количество заводских ремонтов за время службы вагона Bз    
  Амортизационный срок службы ta год  
  Норма времени на выполнение начально-конечной операции tHK ч/вагон 39,98
  Норма времени на выполнение операций на технических станциях tа ч/вагон 1,50
  Коэффициент порожнего пробега вагона (по отношению к груженому рейсу) αв   0,389
  Коэффициент резерва вагонов tрез   1,12
  Коэффициент снижения основного удельного сопротивления движению восьми-осных вагонов γс   0,85
  Дополнительное взаимное смещение автосцепок (в сцепе 2-х вагонов) ε1 м 0,032
  То же ε2 -"- 0,002
  -"- ε3 -"- 0,04
  Расчетный радиус кривой для прохода сцепа (1-й случай) R1 -"-  
    Расчетный радиус кривой для прохода сцепа (2-й и 3-й случаи) R2 -"-  
    Расчетный радиус кривой для прохода сцепа (2-й и 3-й случаи) R2 -"-  
  Расчетный радиус кривой для автоматического сцепления Rсц -"-  
  Максимальная внутренняя длина кузова   -"-  
  Запасная ячейка 2LHmax -"- -
  Длина штабеля лесоматериалов lш -"- 6,5
  Стоимость одной тонны металла кузова (в готовом изделии) Cк коп.  
  Шаг изменения внутренней высоты кузова ∆Hв м 0,5
  Шаг изменения базы ∆2l -"-  
  Шаг изменения внутренней длины кузова ∆2Lв -"-  
  Максимальная высота пола над уровнем головки рельса Hпол -"- 1,466
  Дополнительное взаимное смещение автосцепок (при сцеплении) λa м 0,026
  Коэффициент использования объема кузова φ   1,0
    Высота штабеля лесоматериалов Нш м 3,45
  Масса дополнительных элементов металлоконструкции вагона Тgon т 0,075
  Погонная (отнесенная к внутренней длине кузова вагона-образца) масса хребтовой балки tкр т/м 0,145663
  То же двух боковых балок рамы 2tвб -"- 0,03815
  То же двух верхних обвязок кузова 2tво -"- 0,039
  Коэффициент учета объема выштамповок обшивки Ко   1,025
  Минимальная внутренняя высота кузова Hвmin М 2,45
  Запасная ячейка     -
  То же     -
    Условная координата, определяющая положение 1-го поперечного сечения η1   м  
  То же 2-го сечения η2 -"- 0,855
  -"- 3-го -"- η3 -"-  
    То же 4-го сечения η4 М  
  -"- 5-го -"- η 5 -"-  
  -"- 6-го -"- η 6 -"- 0,3
  -"- 7-го -"- η 7 -"-  
  Высота выступающих частей в верхней части кузова относительно внутренней линии горизонтальной проекции обшивки в 1-ом поперечном сечении   мм  
  То же во 2-ом сечении -"-  
  -"- в 3-м -"- -"-  
  -"- 4-м -"- -"-  
  -"- 5-м -"- -"-  
  -"- 6-м -"- -"-  
  -"- 7-м -"- -"-  
  Коэффициент формулы для определения основного удельного сопротивления движению груженого вагона α1    
    То же α2   0,1
  -"- α3   0,0025
  То же для порожнего вагона β1    
  -"- β2    
  Масса тележки Ттел т 11,953
  Площадь боковой проекции тележки Sтел   м2   6,3
  Расстояние от плоскости скользунов до пола кузова Н   мм  
  Расстояние от плоскости скользунов до центра тяжести тележки Н2   мм  
    Расстояние от уровня головки рельса до равнодействующей ветровой нагрузки на тележку Н4   мм  
  Коэффициент положения центра тяжести груза Кцм     1,0
  Масса унифицированных элементов, укрепленных на раме Тру   т   2,713
  То же элементов, расположенных на поверхности кузова Тку   -"-   0,075
    Коэффициент положения центра тяжести рамы в сборе относительно плоскости скользунов Кчт2     0,453
  Запасная ячейка     -
  То же     -
  -"-     -
  Высота выступающих частей в средней части кузова относительно внутренне

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: