Эксплуатация и ремонт подвижного состава электрических железных дорог Методические указания Исполнитель

 Эксплуатация и ремонт подвижного состава электрических железных дорог

Методические указания  

 

Ташкент-2007

ГАЖК “Ўзбекистон темир йўллари”

 

Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта

 

Эксплуатация и ремонт подвижного состава электрических железных дорог

 

 

 

Методические указания  по выполнению выпускной квалификационной работы  для подготовки бакалавров 4-го года обучения по направлению

5521300 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» 

 

 

 

Ташкент-2007

УДК 625,26:656.4

 

Методические указания составлены в соответствии с требованиями действующих программ по дисциплине «Эксплуатация и ремонт ГЭТ». Их задача – помочь студентам освоить расчеты и основы эксплуатации узлов и деталей подвижного состава.

Методические указания могут быть использованы студентами всех технических специальностей.

 

Табл.5                         

 

 

 

 

 

 

Рекомендованы к изданию решением Учебно-методической комиссии Ташкентского института инженеров железнодорожного транспорта

 

 

 

 

Составители:	кандидат технических наук, доцент Нурходжаев Х. И.                                                              Стрелка И.С.
Рецензенты:	Генеральный директор «Элтранс» Шоёкубов Ш.И. доц. ТашИИТ.  Свиязев В.П.

  

 

 

 

© Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта, 2007

Введение

 

Кабинет Министров Республики Узбекистан поставил перед железнодорожным транспортом основную задачу – своевременное, качественное и полное удовлетворение потребностей  народного хозяйства и населения в перевозках повышения экономической эффективности его работы.[1]  

Для решения этих задач на железнодорожном транспорте  и в его локомотивном хозяйстве должно быть обеспечено совершенствование  организации эксплуатационной работы, ремонта и содержания пути и подвижного состава, повышение производительности локомотивов и средней массы (веса) грузовых поездов, увеличение скоростей движения.

 

Состав курсового проекта и оформление пояснительной записки

 

Курсовой проект выполняется в соответствии  с требованиями ЕСКД, а расчетно-пояснительная записка включает следующие основные элементы: титульную страницу, задание  на проектирование, введение, основной  текст и расчеты, список использованной литературы, приложения, содержание.

Пояснительная записка должна быть написана аккуратно, разборчивым почерком, без сокращения слов и помарок, на листах писчей бумаги ( размеров 210 х 297 мм).

Расчеты нужно сопровождать  пояснениями. Расчетные формулы приводятся сначала в общем виде с применением принятых буквенных обозначений, после  чего, необходимо указать, что представляют собой эти величины с обязательным проставлением  их размерности.

Все формулы, таблицы, схемы, графики должны быть пронумерованы в порядке последовательности их размещения по тексту пояснительной записки. Над каждой таблицей дается краткий её заголовок, а под иллюстрациями и графиками – подрисуночные надписи. Все они выполняются на белой или миллиметровой бумаге  и вклеиваются или вшиваются между соответствующими листами.

После подстановки  численных значений в формулу не нужно производить промежуточных вычислений, указав только конечный результат. При использовании формулы для нескольких вычислений следует расчет сводить в таблицу.

Ссылки на литературу в тексте пояснительной записки обозначают порядковым номером, заключенным в квадрате скобки, согласно помещенному в конце перечню рекомендованной литературы.

Графические работы могут быть выполнены либо на чертежной бумаге нужного формата, либо на заготовленных типовых бланках.

Курсовой проект обязательно подписывается студентом и ставится дата выполнения.

1. Выбор участка обращения электровозов и работы локомотивных бригад
2. 1 Определение максимального пробега электровозов между пунктами снабжения песком

 

Наибольший пробег электровозов и дизель- поездов (в км) между пунктами снабжения песком (L^п_экп) определяется по формуле:

                             ,                               (1)   

                                                                                        

где  0,9 – коэффициент, учитывающий 10% -ный остаток песка в песочных       бункерах электровоза;

          Е_п – расчетная емкость песочных бункеров электровоза, м^3;

          е_п -  максимальная норма расхода песка, м³  на 1 млн. ткм.бр

 

1. 2 Определение длины участка обращения допустимой по наработке на ТО-2 (L _{ТО -2} )

 

Длину участка обращения, допустимую по наработке на ТО-2 можно определить по формуле

,       (2)

где   Т_ТО-2- норматив наибольшей допустимой наработки на

         ТО-2  (по приказу в пределах 24-48ч.)

       а _осн , в_об – время пребывания электровоза на станционных и деповских путях соответственно основного и оборотного депо (ч.) за сутки. Предварительно может быть принято 2,5÷3,5ч.

Сравнивая величины, окончательно устанавливаем длину участка обращения электровозов и место проведения частичной или полной экипировки и производства ТО-2.

1. 3 Размещение пунктов смены локомотивных бригад

 

Длина участка работы локомотивных бригад должна быть такой, чтобы время непрерывной продолжительности работы бригад t_бр2 не превосходило 7-8 ч., а непосредственно в пути следования не более 6 часов.

 

1. 3.1 Максимально допустимое расстояние для работы бригады на участке 1 категории

(l₁^бр)

Участки работы бригад можно разделить на две категории.

На участках 1 категории локомотивы обслуживаются бригадами без представления им отдыха в пунктах оборота. Длина такого участка

(в км) определяется по формуле

                               (3) 

где  t_бр1- норма непрерывной продолжительности работы    бригад за оборот на участке 1 категории, ч;

          - средняя участковая скорость, км/ ч;

 - суммарное вспомогательное время работы бригады в обоих пунктах смены, ч.

На участке 1 категории время работы бригады в начальных и конечных пунктах рейса может быть определено по формуле

                              (4)

 

1. 3.2 Максимально допустимое расстояние для работы бригады на участке 2 категории (l₂)

 

На участке 2 категории в  пунктах оборота бригады предоставляется отдых установленной продолжительности. Длина такого участка (в км ) может быть определена по формуле

                 (5)

При работе на участке 2 категории

                                                          (6)

 

где   (х + t₁ ) – время от момента явки бригады до момента отправления         поезда по основному местожительству, ч;

– время работы бригады по прибытию в пункт оборота

                     (отдыха), ч ;

 – время работы бригады перед отправлением с пункта   оборота, ч;

          

(t₄ +У) – время работы бригады от момента прибытия на стан-

                           цию основного местожительства до сдачи тепловоза, ч;

t _ож –  среднее время ожидания работы бригадой в пункте

оборота (мин).

                                                                               (7)

где n – число пар поездов на участке работы бригад.

Ниже, в таблице 1.1 приведены нормативы времени на прием- сдачу грузовых электропоездов (х, у) сменными локомотивными бригадами.

 

Таблица 1.1

Нормы времени на прием - сдачу грузовых электропоездов.

 

Серия электровоза	На деповских путях основного и оборотного депо (х, у)	На станционных путях пункта смены бригад (Сб, Сб)
ВЛ-8, ВЛ-10
ВЛ-60, ВЛ-80

 

Время работы бригады от контрольного поста до отправления (t₁)и время от прибытия до прохода контрольного поста (t ₄)  находится в пределах

                                                       t  ₁ = 0,25 0,40 ч.

                                                       t  ₄ = 0,15 0,25 ч.

 

 

 

1. 3.3 Выбор оптимального участка обращения электровозов и схемы работы локомотивных бригад

 

Здесь  необходимо:

а) сопоставить параметры «условного топливного и песочного плеча» с возможными схемами обслуживания участков работы локомо­тивными бригадами;

б) наметить схему и способ обслуживания поездов электровозами;

в) принять обслуживание локомотивов бригадами по способу смен­ной езды, который является основным на сети дорог;

г) выбрать и представить в пояснительной записке участок обра­щения электровозов и схему работы локомотивных бригад на основе проведения расчетов, для проектируемого депо "А'', №-ой железной дороги с расстановкой условных обозначений (на листе 210 Х 297мм).

 

2. Расчет потребного электровозного парка
3. 1 Определение времени хода

Время хода поезда по участкам работы локомотивных бригад (t_T , t_y) определяется по формулам

                , а    V_y=V_{T ·}β              (8)

где  β- коэффициент участковой скорости.

Величина β для двух путных линий составляет 0,8-0,9 для одно­путных линий 0,7-0,8, а скорости пассажирских на 15-20% и пригород­ных на 10-15% больше, чем у грузовых поездов.

2. 1.2 Построение графиков совмещенной экипировки и Т02

На экипировочные операции затрачивается до 50% времени оборо­та электровоза и сокращение этого времени увеличивает полезную ра­боту локомотивов, повышает эффективность их использования. Средняя продолжительность экипировочных операций для электровозов харак­теризуется данными, представленными в литературе   [2]

Полная продолжительность экипировки на тяговой территории депо в зависимости от продолжительности технического обслуживания ТО-2 и серии локомотива находятся в следующих пределах:

для грузовых электровозов двухсекционных             1,2ч;

для трехсекционных  электровозов                             1,5 ч;

для маневровых электровозов                                      1,0ч;

при совмещенной экипировке без ТО-2 с одной постановки  0,5ч;

на станционных приемоотправочных путях              0,33ч.

Проходы и перемещения локомотива по тяговой территории составляют 1÷3 минуты, а время нахождения на станционных путях оп­ределяется из литературы  [2, табл.14]

2. 1.3 Построение тягового графика движения поездов

Тяговой график движения поездов (ТГДП) - это расписание движения поездов в графической форме на выбранном участке обращения.

Сетка ТГДП состоит из вертикальных линий (число часов в сут­ках) и горизонтальных (оси станций участка обращения).

Рекомендуется масштаб по времени 10 мм - 20 мин. Средняя ли­ния (30 мин) обозначается пунктиром.

Построение ТГДП осуществляется из расчета обслуживания всего заданного размера движения (n) одним электровозом. При этом учи­тываются времена простоев на станциях основного и оборотных депо, согласно построенным графикам экипировки.

2. 1.4 Составление расписания движения поездов

Расписание движения поездов это табличная форма графика движения поездов. В табл. 2.2.,представлена форма расписания движения поездов на двухплечем участке Б-А-В.

Таблица 2.2.

Расписание движения грузовых поездов на участке Б-А-В-,-№"ой ж.д.

Станция Б				Станция А		Станция В		Станция А
Прибытие		Отправлен		Приб	Отправл	Приб	Отпр	Приб	Отпр
№ поезда	ч- мин	№ поезда	ч- мин	аналогично по всем станциям

 

2. 1.5 Построение ведомостей оборота по основному и оборотному депо

По расписанию движения поездов составляется ведомость оборота локомотивов, дающая возможность на основании сопоставления времени прибытия и отправления поездов по графику движения, установить  минимально необходимые простои локомотивов в основном и оборот­ном депо [3, стр. 70]

Ведомость оборота тепловозов-это план их работы для проекти­руемого депо.

Проверка правильности составления ведомости оборота состоит в подсчете суммарного числа локомотиве - часов потребного одному электровозу для обслуживания всех поездов. Это число должно быть кратным 24. Если кратность нарушена, то надо искать допущенную ошибку при составлении ведомости оборота, - снова вычислить для всех по­ездов время в пути и время простоя локомотивов на станциях основ­ного и оборотных депо [2].

2. 1.6 Построение графика оборота и определение

эксплуатируемого парка грузовых электровозов

 

 График оборота это связующее звено между работниками служб, обеспечивающих перевозочный процесс. Строят его, разворачивая пос­ледовательно ведомость оборота электровозов  [2].

Сетка графика состоит из 24 вертикальных делений, соответству­ющих суточному числу часов, и горизонтальных строк, каждая из которых соответствует одним суткам работы локомотива.

Число горизонтальных строк графика оборота определит необходимый эксплуатируемый парк.

2. 1.7 Расчет показателей использования графиковых электровозов

Для оценки работы линейных звеньев локомотивного хозяйства введены количественные и качественные показатели. Первые характеризуют объем планируемой и выполняемой работы, а вторые позволяют оценить степень использования локомотивного парка по времени и мощности.

2. 1.8 Линейный пробег грузовых локомотивов в локомотиво-километрах

Пробег поездных локомотивов определяется по формулам

а) за сутки            (9)

б) за год                    (10)

где      l_i — протяженность i-го участка работы локомотивных бригад, км;

n_i— число пар грузовых поездов на i-м участке работы     локомотивных  бригад;

   m —число участков работы локомотивных бригад на принятом участке обращения локомотива.

2. 1.9 Перевозочная работа

а) в среднем за год (ткм/год)

                               А_Г = Q ·L_Г ^·  (1- β₀)              (11)

где    Q, - масса состава, т;

        β₀ - коэффициент, учитывающий резервный и вспомогательный

 пробеги электровозов. Принимается β = 0,05 ÷ 0,10.

б) в среднем за сутки (ткм/сутки)

А_с = Q ·L_c· (1- β₀)                 (12)

в) на один оборот (ткм/оборот)

А_об =  Q ·L_c· (1- β₀)/n₁+n₂        (13)

 

 

2. Среднесуточный пробег локомотива (км/сут)

 

 Этот измеритель определяется по формуле

                             (14)

где М_Э - эксплуатируемый парк электровозов.

 

 

2. Полезная работа в чистом движении за сутки (Ч)

Время работы электровоза в чистом движении (за сутки) в часах

                                   Р_ч..д = S_c/V_T                                      (15)

Общее   время полезной работы за сутки (ч)

 

                                  Р_пол =  S_c/V_у                       (16)

 

2. 1.12 Средний простой на станции и

тяговой территории  основного депо

Определяется, используя ведомость оборота электровозов за сутки                                                       (17)

       

 за оборот                        (18)

 

2. 1.13 Средний простой на станции и тяговой территории оборотного депо "Б" и "В"

за  сутки

          ( 19)                        (20)       

 

     (21)                     (22)

где  время простоя на соответствующей станции по ведомости оборота.

 

2. 1.14 Полный оборот электровоза (ч)

Полный оборот определяется по формуле

                           (23)                                                                                    

3. Определение штата локомотивных бригад

Явочное количество бригад для сменной работы определяется по формуле           

                                         (24)

где 30,4-  среднегодовое число суток в месяц;

  - время работы бригады за один оборот на i  участке, ч;

 174-  норма рабочих часов бригады за месяц.

        Рабочее время бригады за один оборот (Т_БРi ) зависит от способа работы.

На участках 1 категории оно определяется из выражения

 

          (25)

     (26)

 

      где      и     - время работы бригады соответственно «туда» и «обратно», ч.

Списочный штат локомотивных бригад с учетом подмены, находящихся в отпуске, командировке, больных определяется на основе явочного по формуле

 

                         Б_СП = (1,10 ÷1,13) Б_ЯВ     (бригад)                     (27)

 

3. 1 Показатели работы локомотивных бригад

Эффективность использования рабочего времени локомотивных бригад оценивают двумя основными измерителями.

 

3. 1.1 Средняя часовая производительность бригады в ткм (m)

 

                                                 (28)

3. 1.2 Месячная выработка бригады в локомотиво-км за месяц ()

 

                                        (29)

 

 

 

3. 2 Технико-эксплуатационные показатели работы депо

 

Результаты расчетов показателей использования электровозов и работы локомотивных  бригад должны быть сведены в общую ведомость (табл.3.1)

Таблица 3.1

Технико-эксплуатационные показатели         по депо ''А", №-ой ж.д.

Наименование показателя	Единица измерения	Величина показателя
Размеры  движения	Пары поездов
Эксплуатируемый парк электровозов	тяг.единиц
Среднесуточный пробег электровоза	км/сутки
Годовой пробег всех электровозов	км/год
Перевозочная работа:
В среднем за год В среднем за сутки	млн/год ткм/сутки
На один оборот	ткм/об
Полезная работа в чистом движении за сутки	Ч
Общее время полезной работы за сутки	Ч
Средний простой на ст. оборотного депо «Б» За сутки За оборот	ч ч
Средний простой на ст. оборотного депо «В» За сутки За оборот	ч ч
Число бригад с местожительством в депо «А» Явочное списочное	бригад бригад
Число бригад с местожительством в депо «Б» Явочное списочное	бригад бригад
Оборот бригады на плече 1 категории	Ч
Оборот бригады на плече 1 категории	Ч
Средняя часовая производительность бригады	ткм/ч
Месячная выработка бригады	лок-км/месяц

 

4. Песочное хозяйство

 

 Расход песка (в м³) нормируется на измеритель перевозочной работы

10⁶ ткм брутто в зависимости от типа и серии локомотива, массы поезда и профиля пути.

4. 1 Суточный расход песка

а) грузовым электровозом

                          (30)

где   - средняя норма расхода песка грузовыми электровозами на  I0⁶   ткм    бр., м³;

      а_г  - коэффициент, учитывающий долю песка подаваемого на локо-

  мотивы в данном пункте экипировки;

        m   - число l-x участков обращения.

б) пассажирскими электровозами

                        (31)

где   - средняя норма расхода песка пассажирскими электровозами на  10⁶ ткм брутто, м³.

Средние нормы расхода песка грузовыми и пассажирскими электровозами в зависимости от типа профиля и массы поезда представлены в литературе [2, табл.21 и табл. 22]

в) маневровыми электровозами

                                                      (32)

где  М_ИНВ - инвентарный парк маневровых электровозов;

                - норма расхода песка в м³ в сутки для маневрового

электровоза. (принимается 0,065 - 0,070 м³).

4. 2 Суммарный суточный и годовой расход песка ( м³)

а) суточный расход песка

                                    П _сут = П_Г + П_П +П_М                                       (33)

 

б) годовой расход песка

                                        П_ГОД  = 365 П_СУТ

 

4. 3 Полезная емкость склада сырого песка ( м³)

 

Емкость склада определяется по создаваемому на зимний период запасу   

                                 W = 30,4 П_{СУТ х} m х L х h                 (34)

где   m - количество месяцев запаса. Принимается с учетом за­данного района дороги по таблице   2, табл. 23 .

        L -коэффициент, учитывающий отходы песка и хозяйственные нужды депо:

 L = 1,10 ÷1,15;

        h - коэффициент увеличения расхода песка в зимний период по отношению к среднегодовому (в зависимости от кли­матических условий - района дороги): h. = 1,1÷1,3.

4. 4 Расчет суточной производительности пескосушильной установки

Суточная производительность по сухому песку пескосушильной установки (в м³/сутки) определяется по формуле

                             ,     м³                 (35)

где   П_Г - годовой расход песка, м³;

 Д - число дней работы пескосушилки в год;.

Д= 365 - 30,4 • А; здесь А - число месяце» на которые делается запас песка [2,табл. 23] .

К_Н - коэффициент производительного использования установки                                             принимают в пределах К_Н = 0,85 ÷0,90 .

По полученному результату рассчитываем необходимое число пескосушильных печей:     

                     , м³                                (36)

где γ_П - плотность сухого песка. Согласно [4] , γ_П = 1500 кг/м³;

t_П = 8 ч. - число часов работы печи за сутки;

Р_П - производительность печи по сухому песку. Согласно [4] принимается Р_П = 3225 кг/час.

5. Организация текущего ремонта электровозов
6. 1 Построение ремонтного цикла МПС

 

Здесь необходимо представить в  графическом виде ремонтный цикл для грузовых и маневровых электровозов заданной серии. Нормы пробега представлены в  Приложении, а пример построения ремонтного цикла в литературе [5],табл. 10.

 

5. 2 Ремонтная программа электровозов в депо

 

Для определения программы ремонта ( годовой и месячной) и ТО-3 поездных электровозов необходимо знать годовой пробег L_Г и нормы пробега, а для маневровых - эксплуатационный парк и периоды (по времени) между соответствующими видами ремонта и ТО-3 [5,табл. 10]. Расчет ведется по формулам [5, стр.164].

Результаты расчетов следует представить  в табличной форме (табл. 5.1).

Таблица 5.1.

Программа ремонта поездных и маневровых электровозов в депо "А", №-ой железной дороги

Вид движения и серия электровоза

Годовая программа

Месячная программа

ТО3

ТР1

ТР2

ТР3

КР1

КР2

ТО3

ТР1

ТР2

ТР3

КР1

КР2

Грузовые ВЛ10

Пассажирские ЧС60

Маневровые ТЕМ2

Итого по депо

5. 3 Расчет фронта ремонта электровозов (количество ремонтных стойл)

Число локомотивов одновременно находящихся во всех видах планового ремонта определяется по формуле

М _рем = f _кр-2 + f _кр-1 +f _тр-3 + f _тр-2 +f _тр-1 + f _то-3                 (36)

Расчет фронта ремонта (в локомотиво-сутках) ведется с точ­ностью до второго знака отдельно в зависимости от вида движения, вида ремонта и серии электровоза по следующей формуле

                                                        (37)

например,

                  f_Тp-3⁼ M_Tp-3  · t_TP-3 / R_ТР-3  и т.д.

 

Все данные по определению фронта ремонта должны быть приве­дены в таблице (см. табл. 5.2).

где   -  годовая программа данного вида ремонта и ТО-3;

 t_i   - норма простоя электровоза в данном виде ремонта и ТО-3

с учетом пересылки на завод или другое депо, суток, [5,табл. 11];

- расчетное количество рабочих дней в году  (принимается:

при пятидневной рабочей неделе 254;при шестидневной рабочей неделе 305;для капитальных ремонто в, а также TP-Iи тоз - 365).

 

Таблица 5.2

Фронт ремонта тепловозов в депо "А", №-ой жел .дороги

  (количество стойл в ремонтных цехах депо)

Вид движения и серия электровоза	Фронт ремонта и технического обслуживания
	ТО-3 ТР-1 ТР-2 ТР-3 КР-1КР-2
Грузовое Пассажирское Маневровое
Итого          числитель- расчетов                    знаменатель -принятое

5. 4 Расчет числа электровозов резерва

Размеры резерва дороги определяются управлением соответствующей дороги и примерно могут быть рассчитаны по формуле

                                                            (38) 

где  - коэффициент неравномерности движения: = 1,05 т 1,10

5. 5 Определение инвентарного парка электровозов

 Инвентарный парк электровозов   основного депо определяется раздельно по сериям и роду работы и состоит из электровозов, находящихся: в эксплуатации - , во всех видах ремонта -  и в резерве управления дороги -

 

                                                      (39)

 

5. 6 Определение процента неисправных электровозов

 Этот показатель характеризует уровень организации ремонта и развития ремонтной базы, а также техническое состояние и надежность  электровозов. Неисправные электровозы учитываются в деповском и   заводском ремонтах , а также в общем проценте

 

5. 6.1 Деповский процент неисправных электровозов

Деповский процент неисправных электровозов определяется из выражения  

        (40)

 

5. 5.2 Заводской процент неисправных электровозов

Заводской процент неисправных электровозов определяется по формуле

                               (41)

5.5.3.Общий процент неисправных электровозов.

Общий процент  неисправных электровозов

                                           (42)

Примечание: Приказом 28Ц от 20 июня  1986 г среднесетевая норма неисправных электровозов установлена на 1997 г – 3,5 %

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Горнов и др. Эксплуатация и ремонт подвижного состава электри­ческих Железных дорог .М., 1968.
2. Айзинбуд С.Я.,Кельперис Н.И. Эксплуатация локомотивов.-М.:

Транспорт, I980, 1986гг.

3 Приказ  МПС 28 Ц от 20 июня 1986 г

4.Экономика, организация и планирование локомотивного хозяйства. Под ред. С.С. Маслаковой. М: Транспорт, 1983 г

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

     Введение                                                                                                 3                                                                                   

1. Выбор участка обращения электровозов и работы локомотивных бригад 4
2. Расчет потребного электровозного парка 7
3. Определение штата локомотивных бригад 11
4. Песочное хозяйство 15
5. Организация текущего ремонта электровозов 17
6. Литература 20                                                                         

 

                                                                          Редактор Асадова З

Подписано в печать                              Объем          п.л.

 

Формат бумаги   60х84 1/16                Тираж                           Заказ №

____________________________________________________________

Типография ТашИИТ.                             Ташкент, Адылходжаева, 1