Провозная способность железнодорожных линий

Провозная способность железно­дорожной линии Г, млн. т нетто в год, определяется в каждом на­правлении отдельно. Она зависит от доли наличной пропускной способ­ности линии для грузового движе­ния N_гр, средней массы поезда на участке , соотношения массы по­езда нетто и брутто φ, а также от числа сборных и ускоренных грузо­вых поездов:

(26.24)

где , , -средняя масса брутто грузовых поездов соответственно обыч­ных, ускоренных, сборных, т; , , - отношение массы поезда нетто к массе брутто по соответствующим груп­пам грузовых поездов; к_н- коэффициент месячной неравномерности перевозок.

Как видно из приведенной формулы, провозную способность участка определяют максимальная интен­сивность потока поездов, их средняя масса и в определенной степени кон­струкция подвижного состава. В свою очередь, эти величины зависят от многих технических параметров линии: профиля пути, длины стан­ционных приемо-отправочных

путей, мощности локомотивов, ходо­вой скорости грузовых поездов, структуры поездопотоков. Профиль пути, длина станционных путей и структура потока по массе опреде­ляют при данном типе локомотива максимально возможную массу по­езда. Однако мощность локомотива может быть использована как на увеличение массы поезда, так и на увеличение ходовой скорости. В со­ответствии с правилами тяговых расчетов массу состава и скорость движения поезда определяют исходя из условий полного использования мощности и тяговых качеств локо мотива.

Следовательно, с увеличе­нием массы при прочих равных условиях снижается ходовая ско­рость и, следовательно, уменьшает­ся связанная с ней пропускная спо­собность линии и наоборот. Очевид­но, что максимум провозной спо­собности будет обеспечен при ра­циональном соотношении массы и скорости грузовых поездов.

Раскроем составляющие форму­лы (26.24). При заданной весовой норме Q^н_бР для рассматриваемого участка выполняются тяговые расче­ты, с помощью которых устанав­ливается средняя ходовая скорость движения поезда, в том числе и на ограничивающем перегоне. Это позволяет определить пропускную способность участка при параллель­ном графике. Тогда максимальное число грузовых поездов без ускорен­ных и сборных можно определить по формуле

где N - пропускная способность при па­раллельном графике; , , - коэф­фициенты съема соответственно пасса­жирскими, ускоренными и сборными по­ездами; N_пс , N_ус, N_c6 - число поездов или пар поездов соответственно пасса­жирских, ускоренных грузовых и сбор­ных.

Средняя масса поезда зави­сит от структуры грузового поездопотока по величине поездной погон­ной нагрузки (рис. 26.16) и нормы массы поездов Q_H. Поездная погон­ная нагрузка, характеризующая массу одного метра состава поезда где l_с длина состава поезда), является универсальным показателем, связывающим массу, длину грузовых поездов и их струк­туру по массе.

На каждой линии структура по­токов бывает отличной от других. На одних линиях нет ярко выра­женного преобладания тяжелого и легкого потоков (рис. 26.16, кривая 2). Здесь распределение погонных нагрузок подчинено нормальному закону. Есть линии с ярко выраженным преобладанием легкого и порожнего потоков поездов (рис. 26.16 кривая 7) и, наконец, углевозные и рудовозные магистрали с распределением, приведенным на рис. 26.16, кривая 3. Между средней массой поезда и нормой массы су­ществует определенная взаимосвязь, которую установил проф. К. К. Ти­хонов:

где р^* -средневзвешенная погонная на­грузка в заданной гистограмме распре­деления (математическое ожидание), т/м; /_по-полезная расчетная длина стан­ционных приемо-отправочных путей, м; 50-длина пути, необходимая для локо­мотива и неточности установки состава, м; i = 1, 2, ..., к - порядковый номер раз­ряда (группы) гистограммы; α_i - час­тость (вероятность) i-гo разряда гисто­граммы; p_i - среднее значение погонной нагрузки i-го разряда гистограммы, т/м; x- номер разряда гистограммы с погон­ной нагрузкой, соответствующей норме массы; Q_H-норма массы грузовых поез­дов в данном направлении, т.

Зависимость между и име­ет тенденцию к насыщению, причем чем легче поток, тем это насыщение происходит раньше (рис. 26.17, кри­вая 1). В свою очередь, нагрузка вагонов на 1 м пути зависит от их параметров и качества использова­ния:

где /_в-длина вагона, м; q_н -нагрузка ва­гона, тс; q_T-масса тары вагона, т; к_пс - коэффициент использования грузо­подъемности вагона; к_пс = q/q_n', к_т— коэффициент тары вагона; к_т = q_r/q_nc, <7пс~ грузоподъемность вагона, т.

Величина φ зависит от типа ваго­нов, обращающихся на данной ли­нии, и структуры грузооборота. Для тяжеловесных грузов (уголь, руда, металл, стройматериалы), перевози­мых преимущественно в четырехосных вагонах, φ = 0,73 ÷ 0,76. Для легковесных грузов φ = 0,6 ÷ 0,65. В среднем по сети дорог φ = 0,66 ÷ 0,70.

Отношение массы поезда нетто к массе брутто определяют:

Таким образом, провозная спо­собность линии, млн. т нетто в год (без учета грузопотока ускоренных и сборных поездов), как величина, зависящая от комплекса факторов, может быть определена:

(26.25)

Формула (26.25) показывает, что провозная способность зависит от пропускной способности линии, дли­ны станционных путей, грузоподъ­емности вагонов. Отсюда следует, что повышение грузоподъемности вагонов, лучшее их использование в целях увеличения погонной нагрузки вагонов при данной длине стан­ционных путей являются важнейши­ми условиями увеличения провозной способности железных дорог, сокра­щения потребности в удлинении пу­тей и снижения себестоимости пере­возок. Кроме того, разумно выбранная норма массы также существенно влияет на провозную способность (рис. 26.18). Из рисунка видно, что повсеместное стремление к макси­мально большим весовым нормам грузовых поездов может привести к снижению провозной способности.