Zadaniem do wykonania jest przewiezienie 1 000 000 ton węgla na odległość 500 km i wyładunek u odbiorcy.

Znaczna masa i odległość przewozu uzasadniają wybór transportu kolejowego jako ekonomicznie uzasadnionego w tych warunkach. Zakładam że odbiorcą powyższej masy będzie elektrociepłownia dla której węgiel jest surowcem do produkcji energii.

Dostarczany węgiel jest miałem węglowym o granulacji 2- 5 mm . Jest to ładunek ziarnisty luzem o ciężarze właściwym ok. 0,9 t/m³ nie wykazujący spoistości o mniej więcej wyrównanych pod względem wielkości ziarnach. Pod wpływem wilgoci oraz obniżonej poniżej -25°C może wykazywać właściwości zamarzające.

Do przewozu wybrałem wagon typu 436V serii Falns.

Naładunek odbywa się poprzez nasypywanie zsypem lub taśmociągiem równomiernie na całej powierzchni ładunkowej wagonu. Po naładunku masy do wagonu nie jest wymagane dodatkowe zabezpieczenie, ponieważ wypełnia on równomiernie przestrzeń ładunkową.

Zakładam że droga przewozu będzie po liniach magistralnych o nacisku na oś 22,5 tony, dlatego też każdy wagon zostanie załadowany masą 63,5 tony, czyli równą granicy obciążenia tego typu wagonu.

Ponieważ granica obciążenia jest maksymalna nie rozpatruję wykorzystania przestrzeni ładunkowej w wagonie.

Do wyładunku masy z tego typu wagonu nie są potrzebne żadne urządzenia i maszyny ładunkowe, a tylko odpowiednia infrastruktura techniczna w postaci estakady wyładunkowej. Wyładunek odbywa się poprzez otwarcie klap zsypowych przy każdym wagonie w chwili gdy wagon znajduje się w miejscu wyładunku.

Ponieważ masa w skali roku wynosi Q_r = 1 000 000 ton co daje wartość średnio dobową Q_śr (250 - liczba dni roboczych w roku)

współczynnik nierównomierności
dla tego rzędu wielkości rocznej przyjmuje się 1,3 czyli maksymalnie można założyć że w dobie potrzeba będzie wyładować 5200 ton.

• wskaźnik zakresu mechanizacji W_zm:

Q_m - masa przeładowana w danym punkcie w ciągu roku w sposób mechaniczny

Q_c - całkowita masa do obsłużenia w ciągu roku

• wskaźnika stopnia mechanizacji nie można określić ponieważ całkowita masa wyładowana będzie z wykorzystaniem właściwości konstrukcyjnych wagonu gdzie praca ludzka jest całkowicie wyeliminowana ponieważ w wagonie Falns nie jest przewidziany wyładunek ręczny.

• wskaźnik poziomu mechanizacji W_pm:

Q_c - całkowita masa do obsłużenia w ciągu roku

Q_smi- suma robót wykonanych w określonym czasie przy zastosowaniu i - tych urządzeń ładunkowych czyli w tym przypadku przy zastosowaniu grawitacyjnego sposobu wyładunku w wagonach tego typu.

Przewóz tej wielkości masy wymaga użycia około 15 750 wagonów tego typu. Zakładając, że w składzie pociągu będzie 35 wagonów zachodzi potrzeba uruchomienia 450 pociągów o masie brutto ok. 3100 ton.

Punkt wyładunku jest bocznicą kolejową posiadającą trzy tory zdawczo-odbiorcze o długości 120osi obliczeniowych każdy. Bocznica posiada trzy obsługi w dobie w godzinach 5-6, 13-14, oraz 21-22 (tylko dla zabrania wagonów). Bocznica posiada własną lokomotywę manewrową serii SM 48.

Po przyjęciu wagonów na torach zdawczo-odbiorczych, lokomotywa manewrowa bocznicy podjeżdża do wagonów, i od tej chwili rozpoczyna się cykl przemieszczania wagonów na estakadę i wyładunku na estakadzie wg harmonogramu przedstawionego poniżej.

W jednym cyklu do wyładunku na estakadę można podstawić 9 wagonów co odpowiada masie Q_max = 571,5 tony.

Po wepchnięciu na estakadę dwóch pracowników za pomocą odpowiednich metalowych drążków dokonują otwarcia klap poprzez sterowanie przełącznikiem na zewnątrz wagonu (bez potrzeby wchodzenia na wagon).Otwarcie klap następuje poprzez przełożenie dźwigni sterującej w położenie otwarte za pomocą siłowników hydraulicznych zasilanych sprężonym powietrzem o ciśnieniu 0,5 MPa pobieranym z lokomotywy manewrowej, ładunek zaś naciskając na klapy swoim ciężarem powoduje ich maksymalne otwarcie i w ciągu kilku sekund wagon jest opróżniony, ładunek zaś siłą grawitacji przemieszcza się na plac wyładunkowy. Pracownicy za pomocą dźwigni sterującej zamykają klapy, lokomotywa zaś przesuwa kolejny wagon w miejsce wyładunku. Po opróżnieniu grupy 9 wagonów lokomotywa odstawia je na tor zdawczo-odbiorczy, i podjeżdża pod grupę następnych 9 wagonów.

Z powyższego wynika że cykl trwa dokładnie 60 minut.

Zakładam, że w dobie punkt wyładunkowy pracuje na dwie zmiany robocze po 8 godzin każda - czyli praca wyładunkowa trwa 16 godzin.

Przy tak założonej organizacji wydajność konstrukcyjną można określić W_k:

Ponieważ rodzaj ładunku nie ma w tym przypadku wpływu na wydajność techniczną można założyć że wydajność konstrukcyjna równa się wydajności technicznej skorygowanej W_k= W_t przy założeniu że
=1

Wydajność praktyczna uwzględnia wszystkie ograniczenia techniczne i organizacyjne, i za pomocą współczynników korygujących które ujmują wszystkie stany wpływające na zmniejszenie wydajności estakady:

= 0,85 - nieprzewidziane trudności wynikające z zamrożenia, skawalenia ładunku;

= 0,85 - nierytmiczne podstawianie wagonów ma tor wyładunkowy na estakadzie

= 0,95 - niedostateczne wyszkolenie pracowników wykonujących czynności wyładunkowe

= - 0,85 współczynnik wynikający z technicznych warunków pracy np. nie wszystkie wagony będą miały sprawne dźwignie otwierania i zamykania klap zsypowych.

Średnią wydajność eksploatacyjną estakady należy obliczyć gdy planuje się pracę za dłuższy okres w którym wystąpią nieuniknione przerwy w skutek planowanych i nieplanowanych zdarzeń, z których wynikają okresowe lub profilaktyczne obsługi techniczne, przeglądy, naprawy, lub inne przerwy w pracy. Określane jest to przy pomocy współczynników korygujących:

= 0,9 - przerwy w pracy wynikające z czasu trwania profilaktycznych lub okresowych przeglądów i napraw, ewentualnie napraw awaryjnych

=0,95 - przerwy związane z warunkami atmosferycznymi

Uwzględniając powyższe należy przyjąć że możliwości wyładunkowe w dobie wynoszą 7312 ton, co w porównaniu ze średnią wartością dobowego przybycia uwzględniającą współczynnik nierównomierności można przyjąć że zakłóceń w wyładunku przewidywanej wielkości masy nie będzie ponieważ

W_e > Q_śr

10 min

Przygotowanie składu i wykonanie uproszczonej próby hamulca przy wagonach

przejazd z wagonami na tor zdawczo-odbiorczy

wyładunek wagonów

przejazd z wagonami na tor wyładunkowy na estakadzie

sprawdzenie prawidłowości zamknięcia klap

10 min

18 min

4 min

9 min

10 min

przejazd do następnej grupy wag.

---