Модернізація колії з укладанням рейкових плітей довжиною з блок-дільницю (стр. 3 из 13)
2.2 Експлуатаційні витрати
Річні експлуатаційні витрати для кожного з варіантів розраховуються по формулі
Срі=Сзп+Сw+См+Сін, (2.2)
де Сзп - витрати на утримання контингенту робітників пр поточному
утриманні колії, грн/рік;
Cw - витрати, пов'язані з основним опором руху поїздів, грн/рік;
См - витрати на матеріали при поточному утриманні колії, грн/рік;
Сін - інші експлуатаційні витрати, грн/рік.
2.2.1 Витрати по поточному утриманні колії
Витрати по поточному утриманні колії для кожного з розглядаємих варіантів і всіх величин вантажонапруженості, при яких змінюється Нтаб визначаються за формулою
Сзп = 12 ∙ 1,51 ∙ Р ∙ Нтаб, (2.3)
де 12 - кількість місяців у році; 1,51 - коефіцієнт, який враховує нарахування у фонд заробітної плати; Р - середньомісячна заробітна плата, приймається - 1500 грн; Нтаб - приймається в залежності від верхньої будови колії по варіантам:
НІТаб = 0,59 чол/км; НІІТаб =0,50 чол/км;
СІЗП = 12 ∙ 1,51 ∙ 1500 ∙ 0,59 = 16036,20 (грн/рік);
СІІЗП= 12 ∙ 1,51 ∙ 1500∙0,50= 13590,00 (грн/рік).
2.2.2 Річні витрати, які пов'язані з впливом типу рейок на питомий опір руху поїздів
Річні витрати, які пов’язані з впливом рейок на питомий опір руху поїздів визначаю за формулою
Wо 
= 
, кг/т, (2.4)де Р - тиск від колеса на рейку, приймаю 11500 кг; U - модуль пружності колії, (UΙ = 400 кг/см
, UΙΙ = 800 кг/см ); k - коефіцієнт відносної жорсткості рейкової основи і рейки, (k=0,016 см - 1); r - параметр розсіювання енергії у конструкції колії (приймаю r Ι = 27, rΙΙ = 16);Wo
= 
= 0,1242 (кг/т);Wo
= 
= 0,0184 (кг/т).Механічна робота локомотива при виконані ним перевізної роботи в 1млн. т∙км. бр на одному кілометрі колії, яка викликається опором руху, розраховується по формулі
Ao
= Wo 
, 
; (2.5)АоІ = 0,1242.103 = 124,2
;Ао
.Загальні витрати на питомий опір руху при виконані перевізної роботи, яка дорівнює вантажонапруженості ділянки, розраховується по формулі
СW
= Емех 
,грн/км колії, (2.6)де Емех - витрати на 1000 т∙км механічної роботи і ремонт ходових частин рухомого складу, (Емех = 390грн);
Гср - середньорічна вантажонапруженість ділянки у млн. ткм. бр на
1 км колії, Гср = 25
;CwІ = 390
грн/км;CwII = 390
грн/км;2.2.3 Витрати на матеріали при поточному утриманні колії
Витрати на матеріали при поточному утриманні колії розраховуються по формулі
См
, грн, (2.7)де Qі - кількість матеріалів, які витрачаються;
Ці - ціна цих матеріалів, грн.
Перелік необхідних матеріалів при поточному утриманні колії, їх кількість, ціна та загальна вартість по обом варіантам наведена у таблиці 2.1
Таблиця 2.1 - Відомість витрат матеріалів при поточному утриманні колії та їх вартість
| Найменуванняматеріалів_ | Одиниця виміру | Витратиматеріалів припот. укл. колії | Вартістьодиниці | ЗагальнаВартість | |||
| Ι | ΙΙ | Ι | ΙΙ | Ι | ΙΙ | ||
| Рейки старопридатні | шт | 2 | 1 | 5383 | 5383 | 10766 | 5383 |
| Накладки (рейки 25м) | т | 0,095 | 0,030 | 3662 | 3662 | 347,66 | 10986 |
| Болти з гайками | т | 0,02 1 | 0,002 | 7879 | 7879 | 165,46 | 15,75 |
| Підкладки | т | 0,052 | 0,052 | 38701440 | 3870 | 201,24 | 201,24 |
| Клеми жорсткі | т | 0,002 | 0,002 | 3693 | 3693 | 7,386 | 7,386 |
| Болти клемні з гайками | т | 0,023 | 0,023 | 7491 | 7491 | 172,29 | 172,29 |
| Втулки ізолюючі | шт | 100 | 100 | 5,50 | 5,50 | 550 | 550 |
| Прокладки підпідкладки гумові | шт | 100 | 100 | 18,80 | 18,80 | 1880 | 1880 |
| Шпали залізобетонні | шт | 3 | 3 | 138,64 | 138,64 | 415,92 | 415,92 |
| Баласт щебеневий | мз | 15 | 15 | 105,13 | 105,13 | 1576,95 | 1576,95 |
грн; 
= 10312,39 грн. .2.2.4 Інші витрати
Інші витрати складаються з витрат на паливо, електроенергію для освітлення, шліфовку рейок, наплавку рейкових кінців, ремонт шпал та інші потреби
С
, грн.; (2.8), С 
грн;С
грн;Ср1 =16032, 20+1218,95+16083,13+4817,89 = 38156,17 грн/рік
Ср2 = 13590,0+179,40+10312,39+3585,35 = 27667,14 грн/рік.
2.2 Порівняння варіантів
Порівняння варіантів виконується графічно з урахуванням витрат на поточне утримання колії і вартості ремонтів по вибраній схемі.
 |
Рисунок 2 - Схема порівняння варіантів
Виходячи з розрахунків витрат на експлуатацію та ремонти колії роблю висновок, що другий варіант з укладанням безстикової колії є більш економічно ефективним, потребує менших витрат матеріалів та фінансів. Із схеми порівняння варіантів, приведеної на рисунку 2.2, видно, що термін окупності варіанту з безстиковою колією складає на 12-й рік експлуатації. Тому для проведення ремонту приймаю другий варіант.
3. Перевірка можливості підвищення швидкостей руху поїздів за характеристиками міцності та стійкості верхньої будови колії
3.1 Умови роботи колії під поїздами і сили, які діють на колію
Колія і рухомий склад являють собою єдину механічну систему, складові
частини якої працюють взаємопов'язано та взаємозалежно.
Сили, які передаються від колеса на рейку, також діють на колесо, а через нього на інші елементи рухомого складу.
Будь який екіпаж складається з непідресорної частини і надресорної будови. Обидві ці частини при руху екіпажів утворюють коливання. Розрізняють слідуючі види коливань рухомого складу: поперечна качка, підскакування, поздовжня качка, посмикання, боковий відкос, коливання.
Під час руху електровозів, вагонів, тепловозів дія коліс на рейки складається з власної ваги екіпажу, яка приходиться на дане колесо (статичне навантаження), а також з ряду додаткових сил. Додаткові сили виникають від коливань надресорної будови та непідресорних мас, від додаткового навантаження, які з'являються при русі колеса, що має нерівності.
Коли екіпаж стоїть на рейках і не рухається, дію його коліс на рейки називають статичною. В цьому випадку всі додаткові сили дорівнюють нулю.
Статичне навантаження коліс на рейки являє собою вагу даного екіпажу, яка приходиться на це колесо.
Складні коливання надресорної будови приводять до виникнення додаткових сил, які передаються на колесо. Ці сили можуть бути направлені вниз або вверх. Заздалегідь ці додаткові сили, викликані коливанням на ресорах, підраховують, помножуючи додатковий прогин pecop Z на їх жорсткість Ж (Рр = Z • Ж). Жорсткістю ресор називають таку силу, яку потрібно прикласти до ресори, щоб забезпечити її прогин на 1 мм.
Додаткові сили також виникають при перекочуванні по нерівностям. Розрізняють короткі (довжиною до 200мм) і довгі нерівності. До коротких відносять нерівності, по яким колесо перекочується, не торкаючись дна нерівності. В цьому випадку виникає ударна сила. Якщо ж колесо котиться по контуру нерівності, то таку нерівність називають довгою.
В розрахунок колії на міцність вводять безударні динамічні сили, які виникають при перекочуванні коліс по довгим нерівностям.
Якщо по гладкій рейці буде котитися колесо, яке має нерівності на поверхні катання, то це приведе до виникнення нових сил, які будуть діяти на колію. Розрізняють два типи нерівностей на колесах: ізольовані і безперервні.
Знаючи всі вертикальні сили, які діють на колію від рухомого складу, не можна просто скласти їх і таким чином знайти їх рівнодіючу. Справа в тому, що розглядані вертикальні сили мають різну природу і свої особливості. Постійна у часі лише сила статичної дії.