Определение основных параметров систем эксплуатации, технического обслуживания и ремонта электровозов для заданного графика движения поездов

График-20.dwg

Курсовая-РАБ-20.doc

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра «Электрическая тяга»
«ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА»
«Определение основных параметров систем эксплуатации технического обслуживания и ремонта электровозов для заданного графика движения поездов»
Выполнение курсового проекта по дисциплине «Эксплуатация и ремонт электрического подвижного состава» позволяет закрепить теоретический материал по изучаемой дисциплине и научиться применять на практике полученные знания для определения основных параметров систем эксплуатации ремонта и технического обслуживания электровозов при заданном графике движения поездов.
При современном уровне развития промышленности железнодорожный транспорт призван обеспечивать потребности населения и народного хозяйства в целом качественным обслуживанием при выполнении грузовых и пассажирских перевозок. Работая в сложных условиях усиливающейся конкуренции между различными видами транспорта от железнодорожного транспорта требуется не только улучшение качества обслуживания но и повышение уровня эксплуатационной работы. Отсюда возникает необходимость выполнения оптимизации основных производственных процессов направленных на установление четкого взаимодействия всех звеньев транспорта принимающих участие в железнодорожных перевозках.
В курсовом проекте прорабатывается задача организации работы поездов на участках отделения дороги. В курсовом проекте последовательно решаются вопросы:
- по составлению графика движения поездов в соответствии с исходными данными;
- по составлению ведомости оборота электровозов;
- по проведению расчета количества стойл для выполнения технического обслуживания;
- по выполнению расчетов количественного состава электровозов эксплуатируемого парка с учетом составленного графика оборота пассажирских электровозов;
- по выполнению расчетов в плане организации работы и отдыха локомотивных бригад и их численности;
- по определению эффективности использования электровозов в случае удлиненного участка обращения;
- по выполнению расчета программ ремонтов и технических обслуживаний пассажирских электровозов;
- по выполнению расчета количества стойл фронта работ по ремонту и техническому обслуживанию а также деповского процента неисправных электровозов;
- по проведению расчетов технических обслуживаний и ремонтов.
Номер графика движения 10
Пассажирское движение - L3 – 700 км
Категории поездов - пассажирские дальние
Организация эксплуатации и технического обслуживания электровозов
1.Составление графика движения поездов
. Расчётная схема заданного участка Б- В обращения локомотивов основного депо А приведена на рис. 1.1.
Участок А-Б протяженностью 330 км.
Участок А-В протяженностью 660 км.
В течение суток по участку проходят пассажирские дальние поезда обслуживаемые электровозами серии ЧС2Т. Общее число пар поездов – 20. График движения поездов представлен в Приложении 1.
Поезда пронумерованы от 171 до 230.
2. Ведомость оборота электровозов по станции Б.
По составленному графику движения поездов составляем ведомость оборота электровозов с поездами по пункту Б выполняя увязку по времени между прибытием и отправлением. Результаты занесены в таблицу 1.1. Период между прибытием пассажирского электровоза в пункт Б и его отправлением из пункта Б соответствует установленной норме времени ТНБ = 15+15+15= 45 мин для выполнения технических операций по обслуживанию электровоза. Линии увязки электровозов нанесены на график движения поездов.
По графику движения поездов видно что максимальное число электровозов NЭБmax одновременно находящихся на станции Б – 3 электровоза. Это происходит в следующие периоды времени:
с 2:48 по 6:06; с 3:48 по 4:18; с 4:48 по 5:24; с 5:48 по 6:06;
с 9:42 по 9:54; с 20:00 по 20:16 и с 20:30 по 20:46.
Ведомость оборота электровозов по станции Б
Суммарное время технического обслуживания
3. Ведомость оборота электровозов по станции В.
Норма времени Тнв на выполнение всех технических операций на станции В включает дополнительно продолжительность технического обслуживания Тто-2 которая для пассажирских электровозов составляет не более 2 часа. Тогда ТНВ = t1 + t2 + t3 + ТТО-2= 15+15+15+120=165 мин = 275 ч.
В ведомости оборота показываем увязку по времени прибытия и отправления электровозов с поездами в пункт В. Результаты увязки внесены в таблицу 1.2. Линии увязки электровозов нанесены на график движения поездов.
Ведомость оборота электровозов по станции В
Расчет количества стойл для проведения ТО-2 проводим принимая во внимание что техническое обслуживание ТО-2 выполняется для всех электровозов в пункте оборота на станции В.
где tто-2 =2 ч - норма продолжительности ТО-2 NэВ =20 - количество электровозов прибывающих за сутки на станцию В;
Ф =24 - фонд рабочего времени использования стойла в течение суток.
Определение эксплуатируемого парка и показателей использования электровозов
1. Составление графика оборота электровозов
График оборота - это план работы пассажирских электровозов который составляется на основе графика движения поездов с учетом принятой системы обслуживания поездов электровозами и выбранного способа обслуживания электровозов локомотивными бригадами. На графике оборота в масштабе отмечено время следования каждого поезда между основным депо и пунктами оборота Б и В а также время простоя электровозов в этих пунктах.
Поскольку одним условным электровозом обслуживаются все заданные пары поездов с учетом принятых условий увязки электровозов на станциях их оборота линии времени движения электровозов с поездом спроецированы на горизонтальную линию соответствующую 24 часам.
На основании графика движения поездов (см. Приложение 1) построен график оборота электровозов на рассматриваемом участке движения Б-В (см. Приложение 2).
2. Расчет суммарного за сутки времени работы электровозов на участке обращения Б-В
Суммарное время работы электровозов по обслуживанию 20 пар поездов в течение суток на участке обращения Б-В определим по формуле:
где n=20 - число пар поездов;
- время в пути при движении пары поездов на плече L1 в одном и другом направлениях которое определяется из составленного графика движения поездов;
- время в пути при движении пары поездов на плече
- суммарное время простоя электровозов на станции А смены бригад в течение суток;
- суммарное время простоя в пунктах оборота Б и В в течение суток которое определяется из соответствующих ведомостей оборота.
Рассматриваемый график движения поездов - параллельный. А значит время в пути для всех поездов одинаково.
Поскольку по условию принято что пассажирский электровоз серии ЧС2Т эксплуатируемого парка находится в работе все 24 часа в сутки т.е. во время стоянок на станциях при движении с поездом в пунктах оборота и смены локомотивных бригад то количество электровозов эксплуатируемого парка можно определим по формуле:
Средние значения элементов составляющих суточное время работы электровоза для данного графика движения:
среднее время в пути ч
средний простой на станции А ч
средний простой на станциях оборота Б и В ч
3. Расчет показателей использования электровозов
Полный оборот локомотива - это время в течение которого локомотив обслуживает одну пару поездов.
Поскольку пассажирские электровозы работают на одном участке обращения то количество полных оборотов равно количеству пар поездов обращающихся на этом участке.
Следовательно средний оборот электровоза на участке обращения Б-В составит:
Среднесуточный пробег электровоза
где L1 и L2 –длина тяговых плеч Nэ - количество электровозов в эксплуатируемом парке n – число пар поездов.
Тогда удельные затраты времени на простой электровоза эксплуатируемого парка
где - средний суммарный простой электровозов на станции А и пунктах оборота Б и В.
Средняя техническая скорость электровозов на участке обращения Б-В:
Средняя участковая скорость электровозов на участке обращения Б-В:
Коэффициент участковой скорости
Среднесуточная производительность электровоза:
=1872973(тонно-километры брутто)
где QБР – средняя масса поезда а -коэффициент одиночного пробега электровоза (см. исходные данные).
Время полезной работы электровоза в чистом движении:
Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1
Наименование показателя
Эксплуатируемый парк электровозов
Суммарное за сутки время работы электровозов ч
Среднее время в пути ч
Средний простой на станции смены бригад ч
Средний простой на станции оборота ч
Средний оборот электровозов ч
Среднесуточный пробег электровозов км
Средняя техническая скорость электровозов кмч
Средняя участковая скорость электровозов кмч
Среднесуточная производительность электровозов т.км. брутто
Время полезной работы электровоза ч
Организация работы и отдыха локомотивных бригад
1. Расчет продолжительности непрерывной работы локомотивной бригады
На практике используются две основные формы организации труда локомотивных бригад:
а) поездка без предоставления отдыха в пункте оборота которая применяется если продолжительность непрерывной работы локомотивной бригады за поездку в оба конца не превышает установленной нормы Тнр.
б) поездка с отдыхом в пункте оборота которая используется в том случае если эта продолжительность превышает установленную норму Тнр.
Определяем продолжительность непрерывной работы локомотивной бригады за поездку в оба конца по участку обслуживания А—Б:
где - норма времени на приемку электровоза на станции А;
- время в пути при движении на тяговом плече L1 в обоих направлениях;
- норма времени на выполнение технических операций на станции оборота Б без смены локомотивной бригады;
- норма времени на сдачу электровоза на станции А смены бригад.
Так как =7ч Тнр = 8ч то принимаем решение о том что в пункте оборота Б предоставлять отдых бригадам нет необходимости
Определяем продолжительность непрерывной работы локомотивной бригады за поездку в обоих направлениях при следовании по участку обслуживания А-В.
где - время в пути при движении на тяговом плече L2 в обоих направлениях;
- норма времени для выполнения технических операций на сдачу электровоза в пункте оборота В;
- норма времени для выполения технических операций на приемку электровоза в пункте оборота В
Так как =135ч> Тнр = 8ч то принимаем решение о том в пункте В локомотивным бригадам должен быть предоставлен отдых.
2. Расчет продолжительности отдыха локомотивной бригады
Так как в пункте оборота Б отдых локомотивных бригад не предусмотрен определим продолжительность отдыха бригады в основном депоА.
где - продолжительность непрерывной работы локомотивной бригады за поездку в оба конца при следовании и по участку обслуживания А-Б αот – коэффициент отдыха. При αот = 20 (пятидневная рабочая неделя) обеспечивается полный отдых локомотивной бригады. Для регулирования нормы выработки часов бригады за месяц допускается сокращение времени отдыха в пункте А основного депо на 25%.
Поскольку расчетное время отдыха меньше нормативного то принимаем ч
В пункте оборота В предусмотрен отдых локомотивных бригад поэтому определим продолжительность непрерывной работы локомотивной бригады при следовании по участку обслуживания А-В только за поездку до пункта оборота В
Учитывая что отдых локомотивной бригады в пункте оборота В по продолжительности должен соответствовать зависимости или принимаем =4 ч.
Определим продолжительность отдыха в основном депо А при работе локомотивной бригады с отдыхом в пункте оборота В ч
Продолжительность отдыха в основном депо А превышает нормативное время отдыха.
Определим продолжительность еженедельного времени отдыха который должен быть не менее 42 часов с учетом времени отдыха в основном депо А после окончания очередной поездки:
Так как расчетное время меньше чем нормативное то примем продолжительность еженедельного времени отдыха равным 42 часам.
По результатам выполненных расчетов составим план работы локомотивной бригады на участках обслуживания А-Б и А-В для следующих условий:
а)бригада отправляется со станции А с первым поездом который отправляется до станции Б в рассматриваемые сутки;
б)после возвращения на станцию А и отдыха бригада выезжает с поездом следующим до станции В;
в)по прибытии со станции В на станцию А бригаде предоставляется выходной день после чего она снова выезжает с поездом следующим до станции Б.
План работы локомотивной бригады показан в приложении 3
На графике движения поездов выделяем красным цветом линии показывающие работу одной локомотивной бригады за один оборот на участках обслуживания А-Б и А-В.
3. Расчет количества локомотивных бригад
Определяем продолжительность работы одной локомотивной бригады обслуживающей одну пару поездов на участке Б-В:
где ТБНР и ТВНР - время непрерывной работы локомотивной бригады на участках А-Б и А-В.
Среднемесячный явочный штат локомотивных бригад
где 304 - среднее число дней в месяце;
ТМЕС = 1744 ч - средняя месячная норма выработки одной бригады при 40- часовой неделе;
- суммарная продолжительность работы локомотивных бригад обслуживающих 20 пар поездов на участке Б-В ч
Списочный штат локомотивных бригад с учетом командировок отпусков больных и т.д.
Определение эффективности использования электровозов на удлинённом участке обращения
1. Расчет суммарного за сутки времени работы электровозов депо
Г обслуживающих поезда на участке обращения В-Д
Схемы участков обращения Б-В и В-Д электровозов основных депо А и Г показаны на рис. 4.1.
Условия для расчетов:
средняя техническая скорость поездов в четном направлении VТЧТ на участке обращения В - Д соответствует средней технической скорости поездов на участке Б – В и равна 110 кмч;
средняя техническая скорость в нечетном направлении VТНЧ на участке обращения В - Д меньше скорости в четном направлении на 4 кмч и соответствует величине 106 кмч;
число пар поездов находящихся в обращении на участках Б - В и В- Д равно 20;
техническое обслуживание ТО-2 электровозов депо Г производится на станции оборота В;
суммарное время простоя электровозов депо Г на станции В равно суммарному времени простоя на этой станции электровозов депо А и равно 628 ч;
суммарное время простоя электровозов на станции Д больше суммарного времени простоя электровозов на станции Б на 6 часов и равно:
суммарное время простоя электровозов на каждой из станций А и Г смены локомотивных бригад одинаково и равно 166 ч при движении в обоих направлениях.
Учитывая эти условия определим время которое электровозы депо Г находятся в пути на тяговых плечах L3 и L4 в течение суток.
Определим суммарное за сутки время работы электровозов депо Г на участке обращения В-Д складывается из времени движения с поездом простоя в пункте оборота В с выполнением ТО-2простоя в пункте оборота Д без производства ТО-2 и простоев ΣtСМ на станции Г смены локомотивных бригад (движение в обоих направлениях)
Суммарное в течение суток время работы электровозов депо А и Г обслуживающих 20 пар поездов на коротких участках обращения Б-В и В-Д:
где =483 ч - суммарное за сутки время работы электровозов депо А на участке обращения Б-В.
2. Расчет общего за сутки времени работы электровозов депо А
при их переводе на обслуживание всех поездов на удлинённом
участке обращения Б-Д
Схема удлиненного участка обращения Б -Д электровозов основных депо А и Г приведена на рис. 4.2. При расчете принимаем допущения перечисленные ниже:
пункт технического обслуживания ТО-2 электровозов переносится со станции В на станцию Д;
суммарный простой электровозов в пункте оборота Д связанный с производством ТО-2 равен
суммарное время простоя электровозов (при движении в обоих направлениях) на каждой из станций А В и Г смены локомотивных бригад одинаково и равно 166 ч.
средние технические скорости электровозов на коротком участке обращения Б-В (VТК ) и на удлиненном участке Б-Д (VТУ ) равны и соответствуют 110 кмч.
Полный оборот электровоза депо А складывается из времени движения с поездом простоев Σtсм =166 ч на станциях А и Г смены локомотивных бригад (движение в одном и другом направлениях) простоя в пункте оборота Б без выполнения ТО-2 и простоя в пункте оборота Д с выполнением ТО-2.
Тогда суммарное время работы в течение суток электровозов депо А при переводе их на работу на удлинённый участок обращения составит:
3. Расчет эксплуатируемого парка и показателей использования электровозов.
Определим эксплуатируемый парк пассажирских электровозов при работе:
- на коротких участках обращения
- на удлиненном участке обращения
Рассчитываем показатели использования электровозов
Среднесуточный пробег электровозов:
на коротких участках обращения:
на удлиненном участке обращения:
Среднюю техническую скорость электровозов:
где - время нахождения электровозов в пути на тяговых плечах L1и L2 участка обращения Б-В при движении в обоих направлениях;
= 389 ч - время нахождения электровозов в пути на тяговых плечах L3 и L4 участка обращения Д-В при движении в обоих направлениях.
Определим удельные затраты времени на простой электровоза эксплуатируемого парка:
для коротких участков обращения
для удлинённого участка обращения
Тогда среднесуточная производительность:
= 1837973 тонно-километры брутто
=2030945 тонно-километры брутто
Время полезной работы электровозов серии ЧС2Т
Результаты расчетов заносим в таблицу 4.2. Улучшение показателей оцениваем в процентах.
На коротких участках обращения
На удлиненных участках обращения
Эксплуатируемый парк электровозов N3
Среднесуточный пробег Sc км
Среднесуточная производительность электровоза W т.-км. брутто
Время полезной работы электровоза в чистом движении Рч
Удельные затраты времени на простой электровоза эксплуатируемого парка tпр чкм
Расчет программы ремонтов и технических обслуживаний
Определим годовой месячный и декадный пробеги электровозов депо А обслуживающих участок Б-Д (тыс. км)
Аналогично рассчитаем годовую программу текущих ремонтов ТР-1
годовую программу технических обслуживаний ТО-4
годовую программу текущих ремонтов ТР-3
годовую программу среднего ремонта СР:
Аналогично рассчитаем месячную и декадную программы технического обслуживания и ремонтов подставляя в формулы вместо годового пробега эксплуатируемого парка электровозов месячный или декадный пробег.
Результаты расчетов занесем в таблицу 5.
Расчет количества стойл фронта ремонтов и деповского процента неисправных электровозов
1. Расчет количества стойл для выполнения программы текущих ремонтов и технических обслуживаний
Определим количество ремонтных стойл исходя из программы ремонта электровозов их простоя при ремонте или во время технического обслуживания данного вида а также продолжительности и числа рабочих смен.
γ - коэффициент учитывающий количество рабочих смен:
γ =3 – односменная γ =2 – двухсменная γ =1 – трёхсменная;
Т - количество рабочих дней в году (253 для ТР-1 357 для ТО-3).
Количество стойл для выполнения текущего ремонта ТР-1 при двух сменной работе:
Количество стойл для выполнения технического обслуживания ТО-3 при двух сменной работе:
Количество стойл для обработки колесных пар без выкатки их из-под электровоза (ТО-4) рассчитаем исходя из того что средняя норма продолжительности технического обслуживания ТО-4 при использовании станков типа КЖ-20 составляет 2 ч на каждую обтачиваемую колесную пару. Кроме того включим в состав ТО-4 проведение вибродиагностики подшипников качения колёсно-моторных блоков которое нормируется величиной 05 ч на каждый колесно-моторный блок.
Тогда tТО-4 =(2+05×2)×6=18 ч.
где МТО-4год = 66 ч – годовая программа ТО-4 ;
tТО-4 - простой на ТО
γ =2 - коэффициент учитывающий выполнение работ в две смены Т = 253 дня.
Аналогично рассчитаем количество стойл для выполнения текущих ремонтов ТР-2 ТР-3 и СР
Результаты расчетов сведем в таблицу 6.2.
Данные расчета декадной программы текущих ремонтов и ТО
Программа на декаду
Количество рабочих смен
2. Составление графика постановки электровозов на технические
обслуживания и ремонты
Декадный график постановки электровозов на технические обслуживания ТО-3 ТО-4 и текущие ремонты ТР-1 ТР-2 ТР-3 составлен в соответствии с произведенными расчетами программы технических обслуживаний и текущих ремонтов.
3. Определение фронта ремонтов и деповского процента неисправных электровозов
Фронт деповских ремонтов рассчитаем для определения количества локомотивов одновременно находящихся в данном i-м виде ремонта и технического обслуживания в среднем за сутки. При расчете учитываем данные таблицы 5.2.
Фронт ремонтов рассчитываем по формуле:
Т - количество рабочих дней расчетного периода.
Вносим результаты расчетов в таблицу 6.4.
По результатам расчетов можно определить общее количество неисправных электровозов за сутки
Количество электровозов резерва управления дороги
где - эксплуатируемый парк электровозов.
Тогда парк электровозов в распоряжении депо
Определим деповской процент неисправных электровозов
Расчет трудоемкости технических обслуживаний и ремонтов
Для разработанного декадного графика (см. Таблицу 6.2.) рассчитываем трудоемкость технических обслуживаний и текущих ремонтов.
АТО-3 = МТО-3 QТО-4= МТО-3 QТО-4
АТО-4 = МТО-4 QТО-4= МТО-3 QТО-4
АТР-1 = МТР-1 QТР-1= МТО-3 QТО-4
АТР-2 = МТР-2 кТР-2 QТР-2
АТР-3 = МТР-3 кТР-3 QТР-3
где МТО-3 МТО- - количество технических обслуживаний ТО-3 и ТО-4 выполняемых в данный день;
МТР-1 МТР-2 МТР-3 - количество текущих ТР-1 ТР-2 ТР-3 выполняемых в данный день;
кТР-2 кТР-3 - соответственно доля трудоемкости текущих ремонтов ТР-2 ТР-3 (например если простой на ТР-3 составляет 6 суток то принимая что на каждый день приходится 16 объема работ получаем кТР-3 = 16);
QТО-3 QТР-1QТР-2QТР-3 - трудоемкости технических обслуживаний и текущих ремонтов для заданного типа электровоза;
Расчетные значения трудоемкости по каждому виду ремонта и обслуживания вносим в таблицу 7.1.
Здесь же выполняем расчет суммарной трудоемкости на каждый день декады среднюю трудоемкость и колебания потребности в трудовых ресурсах.
где d - количество рабочих дней в декаде.
Значения трудоемкостей чел.-ч.
Так как колебания потребности в трудовых ресурсах ΣАi не превышают ± 10 % от средней трудоемкости АСР можно считать что декадный график постановки электровозов на текущие ремонты и технические обслуживания отрегулирован.
В процессе работы по выполнению курсового проекта на основании графика движения поездов были составлены ведомости оборота на станциях Б и В. Эксплуатируемый парк пассажирских электровозов серии ЧС2Т на тяговых плечах и составляет 20 единиц.
Расчет графика работы локомотивных бригад выполнен с учетом предоставления для отдыха свободных часов в пункте оборота В. Расчетный списочный штат локомотивных бригад составляет 80 человек
При сравнении показателей использования электровозов на коротких и удлинённых участках определено что перевод пассажирских электровозов на обслуживание поездов на удлиненном участке обращения Б-Д предпочтителен так как при этом эффективность их использования выше: повышается время полезной работы электровозов и их среднесуточная производительность при небольшом увеличении среднесуточного пробега.
График постановки электровозов на ремонты и технические обслуживания составлен с учетом величин трудоёмкостей ремонтов и технических обслуживаний.
Используемая литература
Айзинбуд С.Я. и др. Локомотивное хозяйство: Учебник для вузов ж. д. транспорта. - М: Транспорт 1986.-263 с.
Айзинбуд С.Я. Кельперис П.И. Эксплуатация локомотивов.-2-е изд. перераб. И доп.-М.: Транспорт 1990. 261с.