Составление схем формирования рабочих поездов

Состав комплекса машин и оборудования для механизации путевых работ зависит от многих факторов: конструкции пути, состава технологических операций, фронта работ в «окно», технической оснащенности, экономической целесообразности и др.

В последние годы с повышением актуальности и масштабов глубокой очистки щебня, снятием с производства щебнеочистительных машин типа ЩОМ-4 и ЩОМ-4М, путевое хозяйство стало пополняться щебнеочистительными машинами нового типа, такими как СЧ-600, СЧУ-800, ЩОМ-6, ЩОМ-1200, RM. Эти машины характеризуются меньшими по сравнению с ЩОМ-4М и УК рабочими скоростями. Это в свою очередь делает неэффективным их совместную работу с путеукладочным комплексом. Поэтому процесс ремонта пути делится на этапы с разграничением работ по месту и времени их выполнения с формированием соответствующих машинных комплексов.

Так, на этапе смены рельсошпальной решетки возможно использование комплекса машин: ЭЛБ, УК, землеройно-транспортной техники, ВПО и ВПР, а на этапе глубокой очистки щебня приемлем комплекс машин с СЧ, RM, ЩОМ-6 или другой машины для глубокой очистки щебня совместно с ХД, ВПР, ДСП, ПБ. Отделочные работы при выделении в самостоятельный этап под прикрытием «окон» могут выполняться комплексом машин СЗП, АГД, УП, ВПР и др.

С переходом на бесстыковой путь число этапов возрастает из-за необходимости снятия и укладки рельсовых плетей и инвентарных рельсов с использованием рельсовозных составов, ПМГ и других средств механизации. Шлифовка рельсов, выполняемая в темпе рельсошлифовального поезда, также требует выделения в отдельный этап.

Перечисленные особенности технологического процесса капитального ремонта пути свидетельствуют о том, что при формировании вариантов комплектования путевых машин необходимо опираться на детальное изучение организации, технологии и механизации соответствующего вида работ, возможностей каждой машины и их комплексов.

При реализации производственного процесса комплекс путевых машин представляет собой совокупность рабочих поездов. Состав и размеры каждого поезда устанавливаются расчетом.

Длины поездов рассчитываем в соответствии с длинами отдельных единиц подвижного состава (по осям сцепления автосцепок), м:

Тепловоз серии ЧМЭ 3………………………………..17, 4 м

Тепловоз серии 2ТЭ 10М ……………………………2х 17 м

Платформа 4-х осная грузоподъемностью 60 т

(из профилей с металлическими бортами)…………..14, 6 м

Платформа моторная МПД……………………………16, 2 м

Хоппер-дозатор ЦНИИ-ДВЗ-М вместимостью

кузова 40 куб. м. ……………………………………....10, 87 м

Машина ВПР – 02 ……………………………………. 26, 9 м

Электробалластер ЭЛБ – 3М …………………………50, 5 м

Укладочный кран УК-25/18 (длина по ферме)..……..43, 9 м

Укладочный кран УК25/18 (длина по ферме)…..……43, 9 м

Укладочный кран УК-25/28СП………………………..42, 32 м

ВПО – 3000 ……...……………………………………. 27, 7 м

ДСП…………………………………………………… 18, 2 м

Планировщик балласта…………………………………13, 3 м

Дрезина ДГК …………………………………………. 12, 6 м

СЧУ-800 с УТМ-2……………………………………… 61, 5 м

СЧ-600 с УТМ-1……………………………………….. 38, 7 м

ЩОМ- 4………………………………………………… 52, 4 м

ЩОМ-6…………………………………………………..73, 2 м

СЗ-240-6 М………………………………………………102 м

Щом 6У с ПТМ-630……………………………………43, 75 м

ЩОМ 1200……………………………………………..72, 9 м

ПРСМ-6…………………………………………………..20, 0 м

На этапе смены рельсошпальной решетки формируется ряд поездов.

Первый поезд состоит из трех единиц общей длиной:

L₁=Lэлб + ЧМЭ 3= 50, 5 + 17, 4 = 67, 9 м

Второй поезд- путеразборочный.

L₂= Lлок + l_ук + n_пл*l_пл + n_мот.*l_мот..

Для определения длины второго поезда находим количество порожних платформ для погрузки и транспортировки снятых звеньев (П_пл) по формуле:

n_пл = l_фр K/l_зв n_яр

где l_фр - фронт работ по ремонту пути в “окно”.

l_зв - длина одного звена, 25 м

n_яр – число звеньев в пакете, принимаем равным 6 шт.

К – число платформ, занятых одним пакетом: К = 2 при l_зв=25 м, и К=1 при l_зв=12, 5 м.

n_пор = шт.

Принимаем платформы из расчета расположения одного пакета на двух платформах.

Следовательно, второй рабочий поезд будет иметь длину:

L₂ = м

В связи с тем, что конструкция пути после ремонта останется прежней то длина третьего рабочего поезда L₃, будет составлять так же

м.

По прибытии на место работ укладочный и разборочный поезда делятся на 2 секции: рабочую и материальную позволяет выполнять некоторые работы в интервале между ними.

Длина рабочей секции определяется по формуле:

L_{рсрп(рсуп)} = l_ук + n_пл*l_пл,

где n_пл – количество платформ при путеукладчике, n_пл=3÷ 5 шт.,

тогда L_{мсрп(мсуп)}= L₂ - L_{рсрп(рсуп).}

L_{рсрп(рсуп)} = м,

тогда L_{мсрп(мсуп)}= м.

Длина 4-го рабочего поезда, в который входят тепловоз ЧМЭ-3, машина ВПО-3000 с пассажирским вагоном для обслуживающего персонала, составит:

L₄ = 17, 4 + 27, 7 + 24, 5 = 69, 6 м.

Пятый рабочий поезд состоит из машины ВПР-02:

L₅ = 26, 9 м.

L = м.

С учетом необходимых разрывов сформированные поезда будут занимать не менее двух станционных путей (Прил. 1).

На этапе глубокой очистки щебня первый поезд составляет щебнеочистительная машина СЧ-600 с тягово-энергетическим модулем и 2 состава для засорителей СЗ.

L_сч = 38, 7 + 2*102 = 242, 7 м.

В качестве второго поезда выступает хоппер-дозаторная вертушка, состоящая из локомотива ТЭ 10М, хоппер-дозаторов и турного вагона.

Для фронта очистки щебня, равной м длина хоппер-дозаторной вертушки составит:

L_хд = l_лок +(W_щ/W_х.д)* l_хд+ l_тв, м,

где l_лок – длина локомотива, 34 м,

W_щ – количество щебня, подлежащего выгрузке, W_щ= 640 м³,

W_х.д. – вместимость кузова хоппер-дозатора, W_щ= 40 м³,

l_хд – длина одного хоппер-дозатора, l_хд =10, 87 м,

l_тв- длина турного вагона, l_тв= 24, 5 м,

L_х.д.= м,

для фронта очистки щебня в совмещенное «окно», равной

м:

L_х.д.= м

Третьим, четвертым и пятым поездами выступают машины ВПР, ДСП и ПБ.

3.5. Определение продолжительности «окна»

Продолжительность «окна» зависит от ряда факторов: пропускной способности линии, возможности пропуска поездов по соседнему пути, производительности комплекса машин и т.д. Максимальное его значение определяется резервом пропускной способности направления ремонтируемого участка. Минимальная продолжительность «окна» диктуется возможностями выполнения заданного объёма работ принятым комплексом машин.

С увеличением продолжительности “ окна” до некоторых пределов обеспечивается возможность удешевления выполнения путевых работ, так как одни и те же потери времени и энергии на доставку путевых машин к месту работы и обратно, на развертывание и окончание работы и на устройство отводов приходится на более продолжительную полезную работу машин и рабочих на перегоне.

Однако продолжительность “окна” ограничивается запасом пропускной способности рассматриваемого участка. Кроме того, даже при достаточной пропускной способности участка основные потери в поездной работе возрастают прямо пропорционально квадрату продолжительности “окна”. Экономически выгодная продолжительность “окон” для капитального ремонта пути, в зависимости от технической вооруженности участка, размеров движения, организации пропуска поездов, технической вооруженности ПМС, вида и организации выполнения путевых работ колеблется на 2-х путных участках от 6 до 8 часов, на 1- путных - от 3-х до 6-ти часов.

Исходным положением является составление технологической схемы работы путевого комплекса машин в «окно» с соблюдением требуемой последовательности выполнения всех операций, как для этапа смены рельсошпальной решетки, так и для этапа глубокой очистки щебня (Прил.2). На этапе смены рельсошпальной решетки ведущей операцией является укладка рельсовых звеньев, т.к. укладочный кран имеет наименьшую рабочую скорость.

При определении продолжительности «окна» необходимо учитывать время непосредственно на все технологические операции и дополнительное время на переходы в рабочей зоне, отдых в процессе работ и на пропуск поездов по соседнему пути. Дополнительные затраты времени учитываются коэффициентом α.

Техническими условиями на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути, предусматриваются следующие значения коэффициента добавочного технологического времени:

¨ для подготовительных и отделочных работ на всех видах ремонта на перегоне, связанных с движением поездов по двум путям двухпутного участка –1.40 - 1, 45;

¨ для подготовительных, основных и отделочных работ, выполняемых в «окно», с организацией движения поездов по соседнему пути – 1, 15 -1, 25;

¨ для работ на базах и перегонах, не зависящих от движения поездов – 1, 08.

3.5.1. Расчет продолжительности «окна» для этапа смены рельсошпальной решетки

Необходимая продолжительность «окна» для этапа смены рельсошпальной решетки составит:

tо= tр+tу+tс,

где tр - продолжительность развертывания работ, мин;

tу- продолжительность ведущей операции (укладка новых звеньев) на заданном фронте работ, мин;

tс – продолжительность свёртывания работ, мин.

В развернутом виде для рассматриваемого технологического процесса формула приобретет вид:

tо=Σ ti= t₁+ t₂+ t₃+ t₄+ t₅+ t₆+ t₇+ t₈+ t₉+ t₁₀+ t₁₁+ t₁₂+ t_у, мин.

t₁ – время на оформление закрытия перегона, пробег машин к месту работ:

t₁= 5 + t_прох, мин

Время на оформление закрытия перегона по типовым техническим процессам составляет 5 минут. Время на проход путеразборочного поезда от станции к месту работы определяется по формуле:

t_прох = 60*L/V,

где L – расстояние от станции до места работ на перегоне, м;

V – скорость следования на перегон путеразборочного поезда, км/ч.

Скорость V согласно “Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве работ (ЦП/485)” с учетом времени на разгон и замедление в период следования к месту работ скорость движения не должна превышать 50 км/ч.

Если расстояние от станции до места работ принять равным 5 км, а скорость движения V = 50 км/ч, то

t₁ = 5 + L*60/V = 5 + 300/50 = 11 мин.

t₂ – интервал между работой по обрубке рельсовых соединителей и началом работы ЭЛБ,

t₂= (l_рс +L_элб+ l_тб)* t_элб* α /1000, мин,

где l_рс – фронт работ бригады по обрубке рельсовых соединителей, принимаем равным 50 м,

l_тб – разрыв по технике безопасности, 25 м.

t₂= мин.

t₃ - интервал между работами по подъемки пути ЭЛБ и работами по разболчиванию стыков:

t₃=, мин,

t_элб – техническая норма время работы электробалластера, маш-мин (по типовым техническим процессам на балластировку 1 км пути затрачивается 21, 5 маш-мин).

Фронт работы бригады по разболчиванию стыков определяем по формуле:

lб`= Nб`* l_зв /4, м,

где Nб` - количество монтеров пути, занятых на работе по разболчиванию стыков,

Nб`=Тб/ Тэлб,

Тэлб – время работы электробалластера, мин (Тэлб =67 мин., см. ведомость затрат труда),

Тб – затраты труда на разболчивание стыков, Тб= чел-мин, тогда

Nб`= чел,

lб`= м,

L_мсрп= м,

t₃= мин.

t₄ - интервал между работами по разболчиванию стыков и работами по разборке пути:

t₄= (L_рп +25)* t_элб* α /1000, мин,

t₄= мин.

t₅ - интервал от начала работ по разборке пути до начала работ по укладке пути равен:

t₅ = 200* t_укл*α /l_зв, мин,

где 200 – разрыв в метрах между путеразборщиком и путеукладчиком, участок для работы тракторной техники, подготавливающей в балластной призме основание под новые звенья и пополняющих валы щебня вдоль колеи,

t_укл – техническая норма времени на укладку одного звена, мин (по типовым техническим процессам на укладку одного звена затрачивается 2, 08 маш-мин).

t₅ = мин.

t₆ - интервал между началом укладки пути и началом постановки накладок и сболчиванием стыков определяется временем, необходимым для того, что бы до постановки накладок и сболчивания стыков путеукладчик с запасом звеньев освободил путь на длину более 25 м по условиям техники безопасности.

t₆ = (L_рсуп+25)t_укл *α /l_зв, мин,

где - L_рсуп = м;

t₆ = мин

t₇ - интервал между началом постановки накладок со сболчиванием стыков и началом поправки шпал по меткам и рихтовкой, определяется фронтом работ бригады по сболчиванию стыков l_болт, технологическим разрывом между бригадами по сболчиванию стыков и по поправке шпал по меткам не менее 25 м. Для освобождения участка, равного длине 25 + l_болт, впереди идущей головной части путеукладчика потребуется время:

t₇ = (l_болт + 25) t_укл α /l_зв, мин.

Фронт работы бригады по постановке накладок со сболчиванием стыков lболт определяем по формуле:

l_болт = C_болтl_зв/(4 t_болт), м,

где С_болт – затраты труда на постановку накладок и сболчивание стыков, чел-мин (см. ведомость затрат труда);

l_зв - длина укладываемого звена, м;

4 - на одном стыке заняты 4 монтера пути;

t_болт - время необходимое на постановку накладок и сболчивание стыков на длине фронта работ в“окно”, в темпе работ путеукладчика.

t_болт = Т_укл = l_фрt_укл α /l_зв, мин.

Подставляя в формулу для l_болт значение t_болт получим:

l_болт =C_болт l_зв² /(4l_фр t_укл α), м.

На фронте работ м имеем стыков пути, при норме времени на сболчивание и постановку накладок на один стык пути 15, 24 чел-мин и коэффициенте α =затраты труда на эти работы составят

чел-мин. Тогда фронт работы бригады соответственно будет:

l_болт = м.

Интервал между началом постановки накладок со сболчиванием стыков и поправкой шпал по меткам равен:

t₇ = мин

t₈ – время, необходимое на выправку пути машиной ВПО-3000 на участке, занятом путевыми машинами после укладки последнего звена, мин;

t₈ = (L_уп + 250) * Н_впо *α /1000, мин,

где 250- интервал между головной частью и питающим составом путеукладочного поезда, на котором ведутся работы по сболчиванию стыков и рихтовке пути, м.;

t₈= 40 мин.

t₉ - интервал между окончанием работы ВПО-3000 и бригадой по снятию инвентарных противоугонов, определяется длиной машины ВПО-3000, фронтом работы бригады по снятию противоугонов и разрывом по технике безопасности между ними.

t₉= (L_впо + 50 + l_пр) *Н_впо *α /1000, мин,

где l_пр – фронт работы бригады по снятию противоугонов, принимаем равным 25 м,

Н_впо – норма машинного времени на выправку 1 км пути, Н_впо =33, 9 маш-мин,

t₉= 21 мин.

t₁₀ – интервал времени между окончанием работ по снятию пружинных противоугонов и выправкой пути машиной ВПР-02,

t₁₀ = (l_пр + 50 + L_впр)* Н_впр * α /1000, мин,

где l_пр- фронт работ бригады по снятию противоугонов, принимаем равным 50 м,

Н_впр – норма машинного времени на выправку 1 км пути машиной ВПР-02, Н_впр= 103, 6 маш-мин,

тогда

t₁₀= мин.

t₁₁ – время на приведение машины ВПР-02 в транспортное положение, равно 16 мин (см.ведомость затрат труда).

t₁₂ – время на открытие перегона для движения поездов – 5-10 мин.

Т_укл= l_фр*t_укл*α / l_зв,

Т_укл= мин.

Суммируя расчетные интервалы, получаем необходимую продолжительность “окна”:

То= мин или ч.

С учетом технологических потерь принимаем продолжительность “окна” по смене рельсошпальной решетки равным часам.

3.5.2. Расчет продолжительности «окна» для этапа