Динамическая нагрузка вагона

Статическая нагрузка характеризует использование вагонов по грузоподъемности. Она зависит только от рода перевозимого груза и не учитывает того, что вагоны, имеющие неодинаковую нагрузку, следуют с грузом на разные расстояния. Поэтому статическая нагрузка не отражает полностью использование грузоподъемности вагона в процессе перевозки. Дополнительной характеристикой использования вагонов по грузоподъемности является динамическая нагрузка.

Динамическая нагрузка рабочего парка вагонов характеризует степень использования грузоподъемности вагонов с учетом расстояния пробега вагонов. В связи с этим под средней динамической нагрузкой понимают количество эксплуатационных тонно-километров (нетто), приходящихся на один вагоно-километр (или на один вагоно-осе-километр) пробега вагона. При этом различают среднюю динамическую нагрузку груженого вагона и вагона рабочего парка, т.е. с учетом порожнего пробега.

Средняя динамическая нагрузка груженого вагона

, ткм/вагоно-осе-км или ткм/вагоно-ось,

где  – сумма тонно-километров (нетто) пробега грузов, заплани­рованных или выполненных за рассматриваемый период;

 – суммарный пробег вагонов в вагоно-осе-км или в ва­гоно-км.

, ткм/вагоно-осе-км или ткм/вагоно-ось,

где – суммарный пробег вагонов порожних в вагоно-осе-км, или в вагоно-км;

 – общий пробег всех вагонов (груженых и порож­них) в вагоно-осе-км, или в вагоно-км.

Между динамическими нагрузками груженого вагона и вагона рабочего парка существует следующая зависимость:

,

или ,

где  – отношение порожнего пробега вагонов к груженому про­бегу.

Приведенная зависимость показывает, что чем больше будет пробег полногрузных вагонов и чем меньше пробег легковесных и порожних вагонов, тем выше динамическая нагрузка.

Поэтому для повышения динамической нагрузки необходимо:

- заадресовывать вагоны с лучшим использованием грузоподъем­ности на более дальние расстояния, а с худшим – на более близкие;

- сокращать порожний пробег вагонов путем загрузки их в порожних направлениях (пусть даже с худшим использованием грузоподъемности);

- улучшать планы регулировки порожних ва­гонов и более полно использовать грузоподъемность вагонов в грузовых направлениях;

- всемерно повышать статическую нагрузку за счет резервов уплотненной загрузки вагонов и распространения передовых мето­дов труда.

П роизводительность вагона

Комплексным показателем использования вагонов является показа­тель их производительности.

Если статическая нагрузка характеризует использование ва­гона в номинально-статическом состоянии, а динамическая – с учетом расстояния перевозки груза, то производительность вагона характеризует, кроме того, и использование вагона по времени.

Производительность вагона – это комплексный измеритель оценки использования вагона по времени и грузоподъемности, показывающий количество тонна-километров (нетто), выполненное одним вагоном рабочего парка за сутки. Чем больше нагрузка вагона и его суточный пробег, тем, при прочих равных условиях, выше производительность вагона рабочего парка. Увеличение про­цента порожнего пробега, наоборот, снижает производительность вагона.

Производительность вагона определяется по формуле:

, ткм/вагоно-суток,

где  – рабочий парк вагонов в условных единицах;

 – среднесуточный пробег вагона рабочего парка в км.

Производительность вагона характеризует полезную перевозочную работу в тонно-километрах нетто, выполняемую ваго­ном за время среднесуточного пробега, она зависит от скорости перемещения и от степени загрузки вагона.

На степень использования грузоподъемности вагонов влияют многие факторы, основными из которых являются:

- объемный вес груза;

- качество подготовки груза к перевозке;

- плотность засыпки груза в вагоны;

- возможность размещения груза над уровнем бортов откры­того подвижного состава;

- правильное формирование «шапки»;

- механизация погрузочно-разгрузочных работ;

- тип тары и рациональное размещение мест груза в вагоне;

- организационные мероприятия;

- конструктивные особенности вагонов и их параметры.

Объемный вес груза – это вес единицы объема насыпанного груза, взятого в естественном состоянии вместе с порами и пустотами между его отдельными частицами.

Влияние объемного веса груза на использование грузоподъем­ности вагонов огромно. Достаточно сказать, что у грузов, перевозимых по железным дорогам, величина его колеблется от 100 до 2000 кг/м³ и более. Например, в 1 м³ объема вмещается: торфа – 300 кг, овса – 400–500, каменного угля – 800–1000, а гравия – 1500–2000 кг.

В связи с этим грузоподъемность одного и того же вагона при погрузке различных грузов можно использовать по-разному.

Величина объемного веса груза зависит от его удельного веса, размеров кусков (фракции), степени подготовки груза к перевозке, плотности, засыпки груза в вагон и т.д.

Перевозимые грузы имеют различную фракцию, начиная от десятых долей миллиметра (пылящиеся) до крупных кусков. Величина фракций определяется стандартом. Чем крупнее размеры кусков у данного груза, тем больше размеры пустот между ними при погрузке, а, следовательно, тем меньше его объемный вес.

При подготовке груза к перевозке наиболее легковесные грузы перед предъявлением их к погрузке проходят соответствующую подготовку, заключающуюся в прессовании, брикетировании, уменьшении процента влажности и т.д.

Прессование сена, льна, пеньки, хлопкового волокна, металлической стружки и других грузов увеличивает объемный вес в несколько десятков раз.

Брикетирование мелких пылящихся грузов позволяет значительно увеличить их объемный вес. Например, объемный вес брикетированного торфа значительно больше, чем фрезерного, а вес каменноугольных брикетов больше, чем каменноугольной пыли. Кроме того, брикетирование пылящихся грузов фактически ликвидирует их потери при перевозке.

Плотность засыпки груза в вагоны влияет на многие показатели использования вагона. На плотность засыпки главным образом влияет фракция груза. Чем меньше размеры кусков, тем плотнее засыпается груз; это происходит за счет уменьшения количества и размеров пустот между отдельными куска­ми или частицами. В значительной степени плотность засыпки зависит и от способа погрузки.

Размещение груза над уровнем бортов открытого подвижного состава – важный фактор улучшения его производительности. Для лучшего использования грузоподъемности открытый подвижной состав загружается многими грузами выше уровня бортов полувагонов и платформ с так называемой «шапкой».

Улучшение использования грузоподъемности вагонов по своим результатам равноценно ускорению оборота вагона. Зависимость между парком вагонов, с одной стороны, и статической нагрузкой и оборотом вагона, с другой, – прямо пропорциональна:

,

где  – рабочий парк вагонов в условных единицах;

– заданный годовой грузооборот в т;

Р _ст – средневзвешенная статическая нагрузка одного условного двухосного вагона в т;

– оборот вагонов в сутках.

Из формулы видно, что рабочий парк вагонов изменяется пропорционально изменению статической нагрузки и обороту вагона. С увеличением статической нагрузки и сокращение оборота вагона рабочий парк вагонов уменьшается, и, наоборот, с уменьшением статической нагрузки вагона и увеличением времени его оборота он увеличивается.