Для каждого вида работы по ремонту пути созданы и применяются специальные механизмы и машины. Весь объем работ по ремонту пути выполняют с применением комплексной механизации путевых работ.

Целью контрольной работы стало определение наиболее целесообразной продолжительности «окна» во время капитального ремонта пути. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. На основе литературы изучить: что является капитальным ремонтом железнодорожного пути, понятия «окно» и перегон, железнодорожный путь, автоматическая блокировка, соединённые грузовые поезда, длительность «окна» и другое.

2. Установить оптимальную продолжительность «окна» для капитального ремонта пути.

3. Определить оптимальное количество «окон», приходящихся в год на 1 км линии.

4. Описать силы, действующие на подвижной состав в кривой при возвышении наружного рельса.

1. Продолжительность «окна» для капитального ремонта пути

Основным определением рационального решения при ремонте железнодорожного пути является определении оптимальной продолжительности «окна».

«Окно» - это время, в течение которого прекращается движение поездов по перегону, отдельным путям перегона или станции для производства ремонтно-строительных и монтажных работ. Где железнодорожный перегон - часть железнодорожной линии, между смежными и раздельными пунктами. Раздельными пунктами могут являться: станции, разъезды, обгонные пункты. На двухпунктных участках границу перегона обозначают указатели границ станции и входной светофор смежной станции.

Автоматическая блокировка является наиболее совершенным современным средством регулирования движения поездов. При автоматической блокировке перегоны делятся на блок-участки автоматически действующими проходными светофорами. Длина блок-участков равна расстоянию между смежными светофорами, имеющие длину от 1000 до 2600 метров. Сигнальные показатели на светофоре появляются автоматически под действием движущегося по перегону поезда. Нормальными показателями проходных светофоров являются разрешающие, а входных, маршрутных и выходных - запрещающие.

Устройства автоматической блокировки позволяют отправлять поезд со станции по открытому положению выходного сигнала без затраты времени на вручение машинисту локомотива особого разрешения. Благодаря этому сокращается стоянка поездов, повышается пропускная способность участков и безопасность следования поездов.

На электрифицированных участках рельсовых цепей автоматической блокировки протекает переменный ток. Для пропуска тяговых токов и обход изолирующих стыков автоблокировки в рельсовые цепи включают специальные приборы - дроссель-трансформеры и частотные фильтры.

На двухпутных участках может применяться дву- и односторонняя (светофоры установлены только с одной стороны каждого пут перегона) автоблокировка. Применяют автоблокировку с нормально горящими сигнальными огнями.

К работам для выполнения, которых необходимо «окно», относятся:

· усиленный капитальный, капитальный, усиленный средний, средний и подъемочный ремонты пути;

· сплошная смена рельсов;

· укладка плетей бесстыкового пути;

· смена стрелочных переводов;

· ремонт мостов и тоннелей;

· ремонт и монтаж устройств контактной сети, воздушных линий, устройств ЦСБ;

· лечение и усиление земляного полотна;

· планово-предупредительная выправка пути с использованием машинных комплексов;

· ремонт механизированных и автоматизированных горок;

· некоторых работ при строительстве вторых путей и электрификации железных дорог, когда требуется выезд на перегон установочных, монтажных поездов, автомотрис и автодрезин.

Кроме того «окна» предоставляются для проведения восстановительных работ при повреждении устройств контактной сети, воздушных линий, линий электроснабжения и оборудования ЦСБ.

Для выполнения работ по текущему содержанию пути, контактной сети, устройств сигнализации, централизации и блокировки на двухпутных линиях предоставляют технологическое «окно».

Продолжительность «окна» для капитального ремонта пути, как правило составляет 4-6 часов. Необходимая продолжительность окна определяется по формуле:

Tо=tp+Tвед+tc, где:

tp - время необходимое для развертывания работ,

Tвед - время ведущей машины,

tc - время необходимое для свертывания работ и открытия перегона для пуска графика новых поездов, мин.

«Окно» предоставляется в любое время суток. Руководитель работ обязан установить пост, телефонную или радиосвязь с подъездным диспетчером. На участке, где окно предусматривается в темное время суток, обеспечивается освещение места работы. Продолжительность «окна» выбирается таким образом, чтобы затраты на ремонт и из-за издержки поездов были минимальными. При больших окнах выработка машин возрастает в большой степени, чем увеличивается «окно», но в течении расчетных суток «окна» оказывают заметное влияние на снижение эксплуатационных показателей работы участка. С другой стороны, при больших «окнах» сокращается суммарная продолжительность закрытия перегона за ремонтный сезон. Продолжительность окна целесообразно увеличивать до тех пор, пока темп роста выработки за 1 час опережает прирост задержки поездов. Все работы на определенном участке требующие для своего производства отдельных «окон», целесообразно выполнять в одно смещенное по направлению и времени «окно».

2. Потребное количество «окон» и годовые затраты приходящихся в год на 1 км железнодорожной линии

Железнодорожные линии имеют один или два (редко более) главных пути. Железнодорожным путем принято называть такой путь, на котором колеса локомотивов и вагонов движутся по особым направляющим (рельсам). Колеса удерживаются на рельсах, с помощью имеющихся на них гребней.

Рельсовая калия образованная из рельс, шпал, скреплений и других элементов, которые вместе составляют верхнее строение пути. Вернее строение укладывают на земляное полотно, представляющее собой заранее подготовленную поверхность. При кладке железных дорог встречаются крутые подъемы местности и чтобы сделать такие уклоны более пологими, производят земляные работы. При пересечении железнодорожным путем рек, ручьев, оврагов и в других случаях устраивают искусственные сооружения - мосты, трубы, виадуки и другое. Земляное полотно и искусственные сооружения вместе образуют нижнее строение пути, которое служит основанием для верхнего строения пути.

Потребное количество «окон» приходящихся в год на 1 км. линии:

Исходные данные:

n = 2 пут.

= 1,5 м; =3,0 м; =3,5 м.

=10 лет

Тогда получается:

== 0,13 ок.

= = 0,06 ок.

= = 0,057 ок.

Таким образом, потребное количество «окон» составляет 0,13., 0,06 и 0,057 окон.

Годовые затраты на капитальный ремонт пути

Капитальный ремонт пути производится для оздоровления и усиления пути в целом. При этом предусматривается сплошная смена рельсов, новыми, того же или более тяжелого топа, сплошная смена шпал, очистка щебеночного или замена других видов балластного слоя, замена стрелочных переводов, инструментальная выправка всех круговых и переходных кривых. Кроме того укрепляют земельное полотно с ликвидацией его деформаций и исправлением продольного профиля, ремонтируют водоотводные, укрепительные, регуляционные и защитные сооружения, расчищают русла малых и средних мостов и труб, ремонтируют переезды и другое. Для ремонта пути применяют высокопроизводительные путевые машины, обеспечивающие комплексную механизацию путевых работ.

Работы по ремонту пути выполняются в соответствии с типовыми технологическими процессами, которые принимают за основу при планировании ремонтов в конкретных условиях.

Годовые затраты на капитальный ремонт пути определяются по формуле:

= + А

- общее время задержки поездов вследствие предоставления «окна»;

- затраты приходящие на 1 час простоя поезда на участке;

- дополнительный простой локомотива по обоим пунктам оборота;

- затраты приходящие на 1 час простоя локомотива на участке;

- потребное количество «окон»;

А - сопоставимые годовые затраты путейских подразделений.

Исходные данные:

5,04 мин; = 8,37 мин; = 10 мин.

= 30 р.

= 8,24 мин; = 6,8 мин; = 5,37 мин.

= 10 р.

= 0,13 ок; = 0,06 ок; = 0,057 ок.

А (1) = 69 р; А (2) = 52 р; А(3) = 40 р.

Тогда получается:

` = (5,04 ) 0,13 + 69 = 99,368 р.

`` = (8,37 ) 0,06 + 52 = 71,146 р.

``` = (10 ) 0,057 + 40 = 60,161 р.

Таким образом величина расходов на капитальный ремонт пути составляет 99,368., 71,146 и 60,161 рубль.

Оптимальная продолжительность окна:

=

- расход на капитальный ремонт пути

- число «окон»

4 - количество недель в месяц

- расчетная норма выработки в 1 км.

При минимальными затратах на ремонт стоимостью 60,161 рубль определяется оптимальная продолжительность «окна»:

==4,4 часа

Таким образом оптимальная продолжительность «окна» при капитальном ремонте пути составляет 4,4 часа.

3. Силы, действующие на подвижной состав в кривой при возвышении наружного рельса

В кривых участках устройство пути имеет ряд особенностей, основными из которых являются: возвышение наружного рельса над внутренним, наличие переходных кривых, уширении коли при малых радиусах, укладка укороченных рельсов на внутренней рельсовой нити, усиление пути, увеличение расстояния между осями путей на двух- и многопутных линиях.

Возвышение наружного рельса предусматривается при радиусе кривой 4000 м и менее, для того, чтобы нагрузка на каждую рельсовую нить была примерно одинаковой с учетом действия центробежной силы.

При движении поезда на кривых участках пути действует центробежная сила - , приложенная к центру тяжести поезда N и направленная наружу кривой. (Рис. 1) Если не применять меры, то эта сила создаст дополнительную нагрузку на наружную рельсовую нитку кривой и приведет к ускоренному ее износу и может даже вызвать опрокидывание поезда. Чтобы равномерно распределить нагрузку между обеими рельсовыми нитками, избежать опрокидывание подвижного состава и уровнять износ наружных и внутренних рельсов на кривых участках пути, наружную рельсовую нитку ставят выше относительно внутренней на величину - h. При следовании поезда по кривой вагоны и локомотив наклонены внутрь кривой. В результате этого появляется сила - - составляющая массы вагонов и локомотивов. Центробежной силе противостоит сила , значение которой можно считать равной силе `. При = - действие центробежной силы полностью снимается.

На колесную пару подвижного состава действуют рамные силы , а также силы трения между колесом и рельсом и боковое воздействие рельса на колесо и наоборот

Рис. 1. Схема действующих сил в кривой:

N - сила веса подвижного состава

- центробежная сила

- сила, составляющая массы вагонов и локомотивов

- рамные силы, действующие на колесную пару

, - боковое воздействие рельса на колесо (и наоборот)

- силы трения между колесом и рельсом

Величина возвышения наружной рельсовой нитки тем больше, чем больше установленное скорости движения поездов и чем меньше радиус кривой, но не более 150 мм., имея при этом угол равный 0,996 (cos 0,996). Возвышение делают путем утолщения балластного слоя под наружной рельсовой ниткой в пределах всей длины кривой. Плавный переход к возвышению делают из расчета 1 мм возвышения на 1 м длины пути. На кривых участках подвижной состав воздействует на пути значительно сильнее, чем на прямых. Поэтому на кривых участках усиливают путь, увеличивая число шпал, ширину балластной призмы, применяя щебечный балласт и т.п.

1. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на ж.д. России. - М.: Транспорт, 1993, 240 с.

2. Приказ министра путей сообщения РФ №13 Ц от 7 сентября 1995 г. «О Федеральном железнодорожном транспорте». М.: 1995.

3. Ефименко Ю.И. Общий курс железных дорог / Ю.И. Ефименко, М.М. Уздин, В.И. Ковалев и др., «Академия».: 2005., с. 256.

4. Кудрявцев В.А. Основы эксплуатационной работы железных дорог // Уч. пос. 2-е изд. стер. / В.А. Кудрявцев., М.: 2005., с. 421.

5. Уздин М.М. Железные дороги // Общий курс: Учебник для вузов ж.д. транспорта / М.М. Уздин., М.: Транспорт, 1991., с. 240.

6. Хушит Л.И Общий курс железных дорог // Учебник для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта (ГРИФ) / Л.И. Хушит., М.: 2006., с. 256.