PGS.TS ĐỖ ĐỨC TUẤN

NGHIỆP VỤ ĐẦU MÁY

‘

HÀ NỘI, 2004

PGS.TS ĐỖ ĐỨC TUẤN

B ẢN TH ẢO GI ÁO TR ÌNH

NGHIỆP V Ụ Đ ẦU M ÁY

HÀ N ỘI, 2004

lời nói đầu

Giáo trình “Nghiệp vụ đầu máy” giới thiệu một cách tổng quát về ngành vận tải đường sắt Việt Nam, về nhiệm vụ và cơ cấu tổ chức nghiệp vụ đầu máy, các chỉ tiêu chủ yếu của công tác khai thác vận tải đường sắt, các khái niệm về biểu đồ chạy tàu, các mô hình tính toán năng lực thông qua của tuyến và khu đoạn; trang bị các kiến thức chuyên ngành về công tác tổ chức vận dụng đầu máy, bao gồm các nội dung về đường quay vòng đầu máy, các chế độ vận chuyển của đầu máy; ban lái máy và chế độ làm việc của ban lái máy; các chỉ tiêu vận dụng đầu máy và các phương pháp xác định nhu cầu sức kéo đầu máy cho Xí nghiệp đầu máy, cho các tuyến hoặc khu đoạn; các nội dung về công tác chỉnh bị đầu máy: nghiệp vụ cung cấp nhiên liệu, vật liệu bôi trơn; chế biến và cung cấp cát, điều chế và cung cấp nước làm mát cho đầu máy. Ngoài ra giáo trình còn đề cập tới một số phương pháp xác định và đánh giá các chỉ tiêu độ tin cậy của đầu máy trong quá trình vận dụng; giới thiệu một Phần mềm “Tính toán sức kéo, xác định và dự báo nhu cầu sức kéo cho ngành đường sắt Việt Nam”. Giáo trình được biên soạn cho sinh viên hệ đào tạo chính quy dài hạn thuộc các chuyên ngành đầu máy (18.03.10.05) và đầu máy-toa xe (18.03.10.07), có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên các hệ đào tạo khác thuộc lĩnh vực đầu máy-toa xe và lĩnh vực vận tải-kinh tế đường sắt. Mặt khác, giáo trình cũng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ kỹ thuật trong ngành vận tải đường sắt có quan tâm tới lĩnh vực đầu máy-toa xe. Về nội dung cũng như hình thức, giáo trình chắc chắn không tránh khỏi những sơ suất và thiếu sót. Chúng tôi chân thành mong nhận được các ý kiến đóng góp và xây dựng của bạn đọc. Hà Nội 02- 2004 Tác giả PGS-TS Đỗ Đức Tuấn

5

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGÀNH VẬN TẢI ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM

1.1. Tổng quan về mạng lưới đường sắt Việt Nam

1.1.1. Sơ đồ tổng thể mạng lưới đường sắt Việt Nam Sơ đồ tổng thể mạng lưới đường sắt Việt Nam được thể hiện trên hình 1.1.

Hình 1.1. Sơ đồ tổng thể mạng lưới đường sắt Việt Nam

1.1.2. Sơ lược về lịch sử phát triển a. Dưới thời Pháp thuộc

Đường sắt Việt Nam được thực dân Pháp khởi công xây dựng từ năm 1881. Tuyến đường sắt đầu tiên là Sài Gòn - Mỹ Tho, chiều dài 70 km, được hoàn công vào năm 1885. Năm 1902 tuyến Hà Nội - Lạng Sơn được đưa vào khai thác, năm 1906 hoàn thành thêm 2 tuyến đường nữa là Hà Nội - Lào Cai và Hà Nội - Hải Phòng. Và đến năm 1936, thực dân Pháp đã xây dựng xong mạng lưới đường sắt Việt Nam khổ hẹp 1000 mm, với tổng chiều dài là 2705 kilômét. Từ năm 1967, dưới chính thể Việt Nam Dân chủ Cộng hoà, chúng ta đã xây dựng thêm tuyến Lưu Xá - Kép - Bãi Cháy khổ đường tiêu chuẩn 1435 mm, với chiều dài 136 km,

B¾c Kinh

§ång §¨ng

L¹ng S¬n

Na Döông

U«ng BÝH¹ Long(B·i Ch¸y)

H¶i PhßngKÐp

Nói Hång

Qu¸n TriÒu Th¸i NguyªnLöu Xaù

C«n Minh

Lµo Cai

Pom H¸n Yªn B¸i§«ng Anh

Yªn Viªn Gia L©m Hµ Néi

V¨n §iÓnNam §ÞnhThanh Ho¸CÇu Gi¸t

NghÜa §µn

Vinh

§ång Híi

§«ng Hµ

HuÕ

§µ N½ng (Vòng ¸ng)

Lµo

Tam Kú

Qu¶ng Ng·i

Diªu Tr×

Tuy Hoµ

Nha Trang

Th¸p Chµm

§µ L¹t

Möông MaùnPhan ThiÕt

Léc Ninh

Sµi Gßn

Vòng Tµu

Phn«m Pªnh

Mü Tho

6

đồng thời đã cải tạo 2 tuyến Hà Nội - Lạng Sơn và Hà Nội - Quán Triều thành đường lồng khổ 1000 và 1435 mm. Trong những năm chiến tranh 1964-1974, mạng lưới đường sắt Việt Nam bị tàn phá nặng nề. Sau khi miền Nam hoàn toàn giải phóng, năm 1976 chúng ta đã khôi phục lại tuyến đường sắt Thống Nhất Hà Nội - Tp. Hồ Chí Minh với tổng chiều dài 1730 km.

Tiến trình xây dựng mạng lưới đường sắt Việt Nam có thể tóm tắt theo trình tự thời gian như sau:

1. Tuyến Sài Gòn - Mỹ Tho: Chiều dài: 70 km Khởi công: 11/1881 Hoàn thành: 30/10/1882 Đưa vào khai thác: 20/7/1885 Hiện nay tuyến đường này không còn tồn tại, nhưng trong tương lai sẽ được xây dựng

lại. 2. Tuyến Hà Nội - Lạng Sơn: Chiều dài: 167km Khởi công: 5/1890 Hoàn thành: 8/4/1902

3. Tuyến Hà Nội - Hải Phòng: Chiều dài: 105km

Khởi công: 1901 Hoàn thành: 16/6/1902 4. Tuyến Hà Nội - Lào cai: Chiều dài: 297km Khởi công: 1901 Hoàn thành: 1/2/1906 5. Tuyến Hà Nội - Sài Gòn: Chiều dài: 1762km Khởi công: 1900 tại Hà Nội Xây dựng theo từng đoạn Nối mạng toàn tuyến: 2/10/1936

Đồng thời với tuyến Hà Nội - Sài Gòn, xây dựng các tuyến đường nhánh: 6.Tháp Chàm - Đà Lạt: Chiều dài: 84km

Hoàn thành: 12/1936 Đây là tuyến đường sắt có răng cưa (3 ray). Hiện nay tuyến đường này không còn tồn

tại , nhưng trong tương lai có thể sẽ được khôi phục. 7. Tuyến Sài Gòn - Lộc Ninh: Chiều dài: 140 km Hoàn thành: 1933 Hiện nay tuyến đường này không còn tồn tại, nhưng trong tương lai sẽ được xây dựng

lại. Như vậy, đến tháng 10/1936 toàn lãnh thổ Việt Nam đã xây dựng xong mạng lưới

đường sắt, khổ đường 1000mm với tổng chiều dài 2750km. b. Sau khi hoà bình lập lại ở miền Bắc năm 1954

8. Tuyến Đông Anh-Thái Nguyên: Chiều dài: 75km.

Hoàn thành: 30/8/1960 9. Tuyến Làng Giàng (Phố Lu) - Pom Hán: chiều dài 4km Đây là tuyến đường sắt công nghiệp nối hệ thống vận tải đường sắt quốc gia với mỏ

Apatít Lào Cai.

7

10. Tuyến Cầu Giát - Nghĩa Đàn: chiều dài 32,5 km, đây là đường sắt công nghiệp vận chuyển khai thác gỗ.

Tất cả các tuyến nêu trên có khổ đường 1000mm. 11. Tuyến Kép - Lưu xá: chiều dài 54,7km, khổ đường 1435 mm 12. Tuyến Kép - Uông Bí : chiều dài 110km, khổ đường 1435 mm

13. Tuyến Yên Viên - Đồng Đăng: chiều dài 156km, đây tuyến đường lồng (có 3 ray), có 2 khổ đường là 1000 mm và 1435 mm.

14.Tuyến Yên Viên - Lưu xá: chiều dài 78,5km, đường lồng. 15. Tuyến Quán Triều-Núi Hồng: khai thác than tại mỏ Núi Hồng.

16.Tuyến Lạng Sơn - Na Dương: khai thác than tại mỏ Na Dương. Ngoài ra, ở miền Nam còn có: 17.Tuyến Mương Mán - Phan Thiết: đường sắt công nghiệp (vận chuyển muối từ Phan

Thiết). c. Sau khi miền Nam hoàn toàn giải phóng năm 1975 Khôi phục lại tuyến đường sắt thống nhất Hà Nội-Tp. Hồ Chí Minh, hoàn thành

31/12/1976. 1.1.3. Hệ thống mạng lưới đường sắt Việt Nam hiện nay Hiện nay tổng chiều dài chính tuyến của đường sắt Việt Nam là 2523 km, trong đó có

136 km đường khổ tiêu chuẩn 1435 mm, 256 km đường lồng và còn lại (84,5%) là đường khổ hẹp 1000 mm.

Hệ thống đường sắt Việt Nam hiện nay có các tuyến chính như sau: 1- Tuyến Hà Nội - Lào Cai : 297 km, khổ đường 1000 mm 2- Tuyến Hà Nội - Hải Phòng: 105 km, khổ đường 1000 mm 3- Tuyến Hà Nội - Thái Nguyên: 88 km, đường lồng 1000 và 1435 mm 4- Tuyến Hà Nội - Lạng Sơn: 167km, đường lồng 1000 và 1435 mm 5- Tuyến Yên Viên - Kép - Bãi Cháy: 136 km, khổ đường 1435 mm 5- Tuyến Hà Nội -Tp. HCM: 1730 km, khổ đường 1000 mm

Đặc trưng cơ bản của đường sắt Việt Nam là đường đơn, chủ yếu sử dụng ray P43 với chiều dài ray12,5m, trên các tuyến có khá nhiều cầu, cống. Có những tuyến, trung bình mỗi km có tới 2-3 cầu hoặc cống. Và đặc biệt các cầu cống này đã xuống cấp nghiêm trọng, tạo nên hàng trăm điểm hạn chế tốc độ, gây cản trở cho việc nâng cao tốc độ chạy tàu, ảnh hưởng đáng kể tới năng lực thông qua và năng lực vận chuyển trên toàn mạng. Trên toàn tuyến đường sắt hiện nay có 238 ga và trạm, chiều dài đường ga trung bình là 250-350 m, điều này gây cản trở cho việc thành lập các đoàn tàu hàng có tải trọng lớn, và do đó những đầu máy công suất lớn sẽ không phát huy hết khả năng làm việc. Hệ thống thông tin tín hiệu của đường sắt Việt Nam hiện nay còn lạc hậu, chủ yếu sử dụng hệ thống đóng đường bán tự động.

Mật độ của mạng lưới đường sắt Việt Nam nói chung so với dân số và diện tích lãnh thổ đều rất thấp: 35,135m/1000 dân và 0,008125 km/km2 lãnh thổ.

Ngành đường sắt Việt Nam đã sử dụng tới 12 loại đầu máy do nhiều nước khác nhau trên thế giới chế tạo và cung cấp, công suất lớn nhất không vượt quá 2000 ML và tốc độ cấu tạo không vượt quá 120km/h. Hệ thống các Xí nghiệp, Nhà máy công nghiệp phục vụ công tác vận dụng, bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy còn lạc hậu về kỹ thuật, phương tiện thiết bị còn thiếu và không đồng bộ.

1.1.4. Mạng lưới đường sắt Việt Nam trong tương lai Trong tương lai sẽ nối mạng đường sắt Việt Nam với các nước ASEAN, sử dụng chủ

yếu là mạng lưới đường sắt khổ hẹp 1000mm hiện có. Nối đường sắt từ Phnômpênh về Sài

8

Gòn, theo tuyến đường sắt Thống Nhất tới Hà Nội, sau đó đi Trung Quốc tới Côn Minh theo tuyến Hà Nội-Lào Cai và tới Bắc Kinh theo tuyến Hà Nội-Đồng Đăng. Trong Dự án này còn tiến hành nối Đà Nẵng với cảng Vũng Áng sang Lào.

Nội bộ đường sắt Việt Nam dự kiến xây dựng các tuyến mới là Sài Gòn - Vũng Tàu, Sài Gòn - Lộc Ninh, khôi phục tuyến Tháp Chàm-Đà Lạt và xây dựng đường sắt nội đô tại Hà nội và Tp. Hồ Chí Minh, trong đó có hệ thống tàu điện ngầm và đường sắt trên cao. Hiện nay khổ đường sắt Việt Nam là khổ hẹp 1000mm. Trong tương lai khổ đường sắt quốc gia sẽ thống nhất hoá là khổ đường tiêu chuẩn là 1435mm.

1.2. Xu hướng phát triển đường sắt Việt Nam đến năm 2020 Trong tương lai, đến năm 2010-2020 nền kinh tế Việt Nam sẽ tham gia và hội nhập với nền kinh tế các nước trong khu vực ASEAN và thế giới. Đường sắt Việt Nam sẽ được nối mạng với đường sắt quốc tế qua Trung Quốc với các nước châu Âu và nối thông với đường sắt các nước Đông Nam Châu Á. Tuyến đường sắt Việt Nam chạy dài xuyên suốt Bắc-Nam đồng thời đi qua ba vùng kinh tế trọng điểm, các khu công nghiệp và cảng biển quan trọng. Mục tiêu đầu tư cho ngành đường sắt Việt Nam là nâng cấp kỹ thuật các tuyến đường nhằm đạt tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia với các công trình vĩnh cửu, tải trọng cầu, cống, đường tương đương tiêu chuẩn hạ tầng hiện tại của các nước ASEAN; đảm bảo an toàn vận tải và nâng cao tốc độ chạy tàu, rút ngắn thời gian vận chuyển đối với hành khách và hàng hóa, nâng cao chất lượng phục vụ và khắc phục tình trạng tụt hậu.

Thông báo tháng 5 năm 1996, Thủ tướng Chính phủ đã cụ thể hóa và khẳng định một số điểm về chiến lược phát triển ngành đường sắt cho tới năm 2010-2020, theo đó đường sắt Việt Nam dùng khổ đường 1000 mm nối đường sắt Việt Nam với mạng lưới đường sắt Đông Nam Á, Liên Á và Á-Âu. Thủ tướng Chính phủ đã kết luận như sau:

1- Cần xây dựng hiện đại hóa mạng lưới đường sắt quốc gia có khổ đường 1m phân bổ hợp lý và liên hoàn trong cả nước, nối mạng với đường sắt Đông Nam Á, Liên Á và đường sắt Á- Âu

2- Nâng cấp đường sắt Bắc - Nam, cải tạo một số điểm hạn chế năng lực thông qua trên tuyến, bao gồm cả đèo Hải Vân và các hầm lớn khác.

3- Cải tạo tuyến Kép-Cái Lân, xây dựng tuyến Yên Viên-Cái Lân với khổ đường 1m. 4- Nghiên cứu xây dựng các tuyến mới khác như: Tp. Hồ Chí Minh-Vũng Tàu; Tp. Hồ

Chí Minh-Cần Thơ; Tháp Chàm-Đà Lạt; Yên Bái-Tuyên Quang-Bắc Thái và từ các tuyến nối đến cụm cảng biển Liên Chiểu, Dung Quất, Nam Thanh Hóa.

5- Chuẩn bị sẵn sàng các điều kiện nối đường sắt Liên Á-Tp. Hồ Chí Minh-Phnôngpênh-Băng Cốc...

6- Cơ sở hạ tầng của từng tuyến cùng với các yêu cầu về tốc độ, cầu đường, bán kính cong nhỏ nhất, tải trọng trục của đầu máy v.v... phải phù hợp với Chiến lược phát triển Đường sắt Việt nam 2000-2010-2020.

7- Công suất của đầu máy được được lựa chọn trên cơ sở: - Đầu máy kéo tàu khách : ≥ 3 mã lực/1 tấn kéo - Đầu máy kéo tàu hàng : ≥ 2 mã lực/1 tấn kéo 8- Để xác định nhu cầu sức kéo, có thể lấy sơ đồ quay vòng đầu máy hiện hành của

Liên hiệp Đường sắt Việt Nam làm căn cứ. Ch��ng trình phát tri�n m�ng l��i ���ng s�t Vi�t Nam giai �o�n 2010-2020 ���c c�

th� nh� sau. 1.2.1. Cải tạo và nâng cấp các tuyến đường sắt hiện có

1. Cải tạo, nâng cấp đường sắt Bắc-Nam, cải tạo một số điểm hạn chế năng lực thông qua bao gồm cả đèo Hải Vân và các hầm lớn khác.

9

Mục tiêu cụ thể của việc nâng cao tốc độ và rút ngắn hành trình chạy tàu là nâng cao tiêu chuẩn kỹ thuật các tuyến đường hiện có và xây dựng các tuyến đường mới đảm bảo chạy tàu với tốc độ kỹ thuật 100-120 km/h trên tuyến Hà Nội-Tp. Hồ Chí Minh. Giải pháp tiến hành là phải khắc phục nhanh chóng tình trạng xuống cấp đồng thời tiến hành hiện đại hóa về cầu, đường, hầm, nhà ga, thông tin tín hiệu, xây dựng thêm một số tuyến quan trọng phục vụ cho sự phát triển kinh tế đất nước và mở rộng quan hệ giao thông đường sắt với các nước, cụ thể là: cải tạo một số điểm hạn chế năng lực thông qua của các đèo dốc trên tuyến Bắc-Nam như đèo Hải Vân, Khe Nét, Ghềnh-Đồng Giao và các cầu có trọng tải yếu nhằm tới năm 2010 nâng cấp đạt tiêu chuẩn đường sắt quốc gia. Đầu tư xây dựng hầm Hải Vân, cải tạo khắc phục các đoạn ngập lụt, các đoạn có tiêu chuẩn kỹ thuật thấp. Về lâu dài nghiên cứu xây dựng đường sắt đôi khổ đường 1435 mm và điện khí hóa trên một số đoạn cần thiết.

Tốc độ dự kiến: - Tàu khách: 100-120 km/h

- Tàu hàng: 80-100 km/h 2. Nâng cấp tuyến đường sắt Đông-Tây: Tốc độ dự kiến: - Tàu khách: 80-100 km/h - Tàu hàng: 60-80 km/h

3. Khôi phục, nâng cấp các tuyến Hà Nội-Hải Phòng, Hà Nội-Lạng Sơn, Hà Nội-Lào Cai, Hà Nội-Thái Nguyên.

Sau năm 2010 nghiên cứu xây dựng mở rộng thành đường đôi, điện khí hóa một số tuyến như Hà Nội-Hải Phòng, Hà Nội-Việt Trì 1.2.2. Xây dựng mới các tuyến đường sắt 1. Xây dựng tuyến Yên Viên-Cái Lân

Tuyến đường sắt này đến cảng Cái Lân hiện đã đưa vào khai thác một phần tuyến đường nối với Côn Minh, Trung Quốc qua Lào Cai vận chuyển hành khách và hàng hóa. Hiện tại một nghiên cứu tiền khả thi đang được tiến hành.

Việc xây dựng tuyến đường này theo kế hoạch bao gồm việc xây dựng một đoạn đường ngắn hơn nối Yên Viên với Phả Lại, với các thông số kỹ thuật sau đây:

- Chiều dài đoạn đường mới ngắn hơn: 42 km - Chiều dài tuyến Yên Viên-Hạ Long: 128 km - Khổ đường: 1000 mm - Tải trọng trục dự kiến: 14-16 T/trục 2. Tuyến Tp. HCM- Vũng Tàu

Tuyến đường nối Tp. Hồ Chí Minh với Vũng Tàu qua nhiều khu công nghiệp sẽ thiết lập trong nhiều năm tới. Tuyến sẽ được thiết kế thỏa mãn nhu cầu giao thông đô thị, nhu cầu vận tải hàng hóa của các tỉnh Biên Hòa, Đặc khu Vũng Tàu và Tp. Hồ Chí Minh. Nghiên cứu khả thi tuyến đường này đã được tiến hành và hướng tuyến sơ bộ của tuyến đường theo từng giai đoạn phát triển đã được vạch. Đặc tính kỹ thuật của tuyến đường được hoạch định như sau: - Chiều dài tuyến: 110 km - Khổ đường: 1000 mm, dự kiến đường đôi - Tải trọng trục dự kiến: 14-16 T/trục 3. Nghiên cứu phát triển hệ thống đường sắt đô thị ở các thành phố lớn, trước mắt tập trung vào Hà Nội và Tp. Hồ Chí Minh. Xây dựng cải tạo đường sắt ra, vào và đường sắt vành đai thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh.

4. Các tuyến đường sắt Liên Á tại Việt Nam Mạng lưới đường sắt Liên Á được đề nghị tại Việt Nam bao gồm 4 tuyến: V1- 1726 km; V2-162 km; V3- 102 km và V4-285 km và một tuyến bị khuyết từ Tp. HCM tới biên giới

10

Cămpuchia đã được thông qua tại Hội nghị cấp chuyên viên về mạng lưới đường sắt xuyên Á ở tiểu vùng ASEAN và Đông Dương được ESCAP tổ chức tại Băng cốc tháng 2 năm 1996. Hiện tại một khảo sát sơ bộ và một nghiên cứu tiền khả thi về các phương án nối đường sắt giữa Tp.HCM với Phnompênh đã được tiến hành tại Việt Nam. Một phương án được quan tâm là phương án nối Tp.HCM và Phnômpênh đi qua Lộc Ninh, Việt Nam và Công-pông-chàm, Cămpuchia. Xây dựng nâng cấp đạt tiêu chuẩn đường sắt ASEAN các đoạn tuyến thuộc mạng lưới đường sắt xuyên Á trên lãnh thổ Việt Nam, bao gồm đoạn chính tuyến Lộc Ninh - Sài Gòn - Hà Nội - Lao Cai và các đoạn đường nhánh Viên Chăn -Tà Khẹt - Vũng Áng, Khôn Kèn - Thà Khẹt - Vũng Áng.

Đường sắt nối Tp. HCM với Lộc Ninh có thông số như sau: - Chiều dài tuyến: 146 km - Khổ đường: 1000 mm - Tải trọng trục dự kiến: 14-16 T/trục 5. Đường sắt Cao nguyên Tháp Chàm-Đà Lạt (sau năm 2005) Cao nguyên là vùng có tiềm năng kinh tế cao với tiềm năng lớn về các sản phẩm công nghiệp và nông nghiệp như quặng bôxit, tơ tằm, gỗ, rau, hoa quả, cà phê và chè v... Đồng thời nơi đây cũng có nhiều cảnh đẹp có khả năng thu hút khách du lịch. Song hiện tại các tiềm năng đó chưa được khai thác hết vì hệ thống giao thông còn yếu kém và chưa phát triển. Trước đây đã có một tuyến đường sắt nối Đà Lạt với Tháp Chàm gồm hai đoạn đường sắt răng cưa và đường sắt thông thường. Song tuyến đường này đã bị phá hoại nặng nề trong chiến tranh và đoạn đường sắt răng cưa đã bị dỡ bỏ. Hiện tại 7 km của tuyến đường từ Đà Lạt tới Trại Mát đã được khôi phục lại để phục vụ du lịch.

Tuyến đường này có đặc tính kỹ thuật như sau: - Khổ đường: 1000 mm - Tải trọng trục dự kiến: 14-16 T/trục

1.3. Khái quát về cơ cấu tổ chức của ngành đường sắt Việt Nam Mỗi nước căn cứ vào tình hình của nước mình để tổ chức cơ cấu ngành trong

giao thông vận tải đường sắt. Mô hình tổ chức của ngành đường sắt Việt Nam như sau.

Từ năm 1989 đến 2003 Cơ quan quản lý cao nhất của đường sắt Việt Nam là Bộ Giao thông Vận tải; cơ quan quản lý chuyên ngành là Liên hiệp Đường sắt Việt Nam (LHĐSVN) trực thuộc Bộ Giao thông Vận tải. LHĐS VN có 3 Xí nghiệp Liên hợp Vận tải Đường sắt khu vực, đó là Xí nghiệp Liên hợp Vận tải Đường sắt khu vực I (gọi tắt là Liên hợp I), có trụ sở tại Hà Nội, làm nhiệm vụ quản lý 6 tuyến đường sắt phía Bắc kể từ Đồng Hới trở ra; Liên hợp II, có trụ sở tại Đà Nẵng, làm nhiệm vụ quản lý tuyến đường sắt từ Đồng Hới đến Diêu Trì và Liên Hợp III, có trụ sở tại Tp. Hồ Chí Minh, có nhiệm vụ quản lý tuyến đường sắt từ Diêu Trì đến Sài Gòn.

Dưới các Xí nghiệp Liên hợp Vận tải Đường sắt Khu vực có các Xí nghiệp thành viên, bao gồm: các Xí nghiệp quản lý cầu - đường; các Xí nghiệp thông tin - tín hiệu; các Xí nghiệp đầu máy, các Xí nghiệp toa xe, các ga, trạm; trong đó có các Xí nghiệp đầu máy, làm nhiệm vụ vận dụng, bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy ở các cấp.

Hiện nay đường sắt Việt Nam có 5 Xí nghiệp Đầu máy là Hà Lào, Hà Nội, Vinh, Đà Nẵng và Sài Gòn, trong đó, trước năm 2003, Xí nghiệp Đầu máy Hà Lào, Hà Nội và Xí nghiệp Đầu máy Vinh trực thuộc Liên hợp I, Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng trực thuộc Liên hợp II và Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn trực thuộc Liên hợp III. Ngoài ra còn có một Nhà máy công nghiệp làm công tác sửa chữa đầu máy, đó là Nhà máy Xe lửa Gia Lâm, trực thuộc LHĐSVN. Ngoài ra ngành đường sắt Việt Nam còn có các nhà máy: Toa xe Hải Phòng, Xe lửa Gia Lâm và Toa xe Dĩ An. Các Nhà máy này trực thuộc LHĐSVN. Sau năm 2003

11

Từ sau năm 2003 cơ cấu tổ chức của đường sắt Việt Nam thay đổi như sau: Cơ quan quản lý cao nhất của đường sắt Việt Nam vẫn là Bộ Giao thông Vận tải. Trong Bộ GTVT có hai Cục chuyên ngành quản lý trực tiếp ngành đường sắt đó là Cục Đường sắt và Cục đăng kiểm Việt Nam. Liên hiệp Đường sắt Việt Nam (LHĐSVN) trực thuộc Bộ Giao thông Vận tải nay đổi thành Tổng công ty đường sắt Việt Nam. Trong Tổng Công ty Đường sắt Việt Nam có các Ban chức năng, đó là: - Ban Cơ sở hạ tầng: (Cầu đường và TTTH), bao gồm: 1. Phân ban Cơ sở hạ tầng KV1 (5 tuyến phía Bắc, từ Đồng Hới trở ra) 2. Phân ban Cơ sở hạ tầng KV2 (Đồng Hới-Diêu Trì) 3. Phân ban Cơ sở hạ tầng KV3 (Diêu Trì-Sài Gòn) -Ban Đầu máy-Toa xe -Ban Vận chuyển -Ban Khoa học Công nghệ -Ban Kế hoạch-Đầu tư -Ban Tài chính-Kế toán -Ban Kinh doanh-Tiếp thị -Ban Quan hệ Quốc tế v.v… Các Xí nghiệp Liên hợp Vận tải Đường sắt khu vực trước đây được giải thể, thay vào đó là các Công ty (trực thuộc Tổng Công ty ĐSVN), bao gồm: 1. Công ty Vận tải hành khách Đường sắt Hà Nội - Các Xí nghiệp Đầu máy (Hà Nội, Đà Nẵng) - Các Xí nghiệp Toa xe khách (Xí nghiệp Vận dụng Toa xe khách Hà Nội, Xí nghiệp sửa chữa toa xe Hà Nội) - Các Xí nghiệp Vận tải đường sắt 2. Công ty Vận tải hành khách Đường sắt Sài Gòn - Các Xí nghiệp Đầu máy (Sài Gòn) - Các Xí nghiệp Toa xe khách (Xí nghiệp Toa xe Sài Gòn, Xí nghiệp Vận dụng Toa xe khách Đà Nẵng) - Các Xí nghiệp Vận tải đường sắt 3. Công ty Vận tải hàng hoá đường sắt - Các Xí nghiệp Đầu máy (Hà Lào,Vinh) - Các Xí nghiệp Toa xe hàng (Xí nghiệp Vận dụng Toa xe hàng Hà Nội, Xí nghiệp Toa xe Vinh, Xí nghiệp Toa xe Đà Nẵng, Xí nghiệp Vận dụng Toa xe hàng Sài Gòn) - Các Xí nghiệp Vận tải đường sắt 4. Trung tâm Điều hành Vận tải: - Phòng Điều hành Vận tải KV1 (5 tuyến phí Bắc, từ Đồng Hới trở ra) - Phòng Điều hành Vận tải KV2 (Đồng Hới-Diêu Trì) - Phòng Điều hành Vận tải KV3 (Diêu Trì-Sài Gòn) 5. Công ty Toa xe Hải Phòng (trước đây là Nhà máy Toa xe Hải Phòng) 6. Công ty Xe lửa Gia Lâm (trước đây là Nhà máy Xe lửa Gia Lâm ) 7. Công ty Toa xe Dĩ An (trước đây là Nhà máy Toa xe Dĩ An)

Câu hỏi kiểm tra:

1. Trình bày khái quát về mạng lưới đường sắt Việt Nam. 2. Xu hướng phát triển của ngành đường sắt trong tương lai. 3. Trình bày về cơ cấu tổ chức của ngành vận tải đường sắt Việt Nam.

12

Chương II. Nhiệm vụ và cơ cấu tổ chức nghiệp vụ đầu máy

Câu hỏi kiểm tra: 1. Trình bày nhiệm vụ và cơ cấu tổ chức của ngành nghiệp vụ đầu máy. 2. Các loại đầu máy sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam. 3. Các cơ sở vận dụng, bảo dưỡng sửa chữa đầu máy trong ngành đường sắt Việt Nam.

13

12

CHƯƠNG II NHIỆM VỤ VÀ CƠ CẤU TỔ CHỨC NGHIỆP VỤ ĐẦU MÁY

2.1. Nhiệm vụ ngành nghiệp vụ đầu máy

Nghiệp vụ đầu máy là một lĩnh vực hoạt động cơ bản của ngành vận tải đường sắt. Chi phí vận doanh của ngành nghiệp vụ đầu máy chiếm tới 35-38% tổng chi phí vận tải. Ngành nghiệp vụ đầu máy sử dụng một phần lớn nhiên liệu trong vận tải đường sắt.

Nghiệp vụ đầu máy có những nhiệm vụ cơ bản sau: 1- Đảm bảo cung cấp cho vận tải đường sắt những đầu máy tốt có đủ khả năng kéo

đoàn tàu với trọng lượng đã qui định, chấp hành đúng biểu đồ chạy tàu và bảng giờ tàu. 2- Đảm bảo cho các ban lái máy làm việc liên tục, chấp hành đầy đủ qui trình, qui tắc

của đường sắt và chạy tàu an toàn. 3- Tổ chức vận dụng hợp lý để hoàn thành khối lượng vận chuyển được giao một cách

kinh tế nhất, phát huy đầy đủ tiềm năng của những đầu máy hiện có. 4- Tổ chức chỉnh bị, kiểm tra kỹ thuật, bảo dưỡng và sửa chữa các cấp cho đầu máy. 5- Áp dụng những phương pháp quản lý và các qui trình công nghệ tiên tiến trong bảo

dưỡng và sửa chữa đầu máy. 6- Lựa chọn và sử dụng những đầu máy tiên tiến phù hợp với nền kinh tế quốc dân. 7- Sử dụng một cách có hiệu quả và cải tiến những tranh thiết bị hiện có, áp dụng

những phương tiện và thiết bị mới thuộc ngành nghiệp vụ đầu máy. 8- Góp phần đào tạo, bồi dưỡng và nâng cao trình độ kỹ thuật, nghiệp vụ cho cán bộ

và công nhân viên của ngành. Trang thiết bị kỹ thuật của ngành nghiệp vụ đầu máy bao gồm: đầu máy, nhà xưởng

sửa chữa đầu máy và các trang thiết bị cần thiết, trạm và các thiết bị chỉnh bị, kho chứa nhiên liệu, vật liệu bôi trơn, trạm chế biến và cung cấp cát, trạm điều chế và cung cấp nước làm mát, phòng hoá nghiệm, các trạm kiểm tra kỹ thuật và thay ban lái máy v.v. 2.2. Cơ cấu tổ chức ngành nghiệp vụ đầu máy

Mỗi nước căn cứ vào tình hình của nước mình để tổ chức cơ cấu các ngành trong giao thông vận tải đường sắt.

Ở Việt Nam trong giai đoạn 1989 đến 2003 mô hình tổ chức của ngành đường sắt là: Bộ Giao thông Vận tải ⇒ (Vụ Khoa học Công nghệ Bộ GTVT) ⇒Liên hiệp Đường sắt Việt Nam (LHĐSVN) ⇒ Các Xí nghiệp Liên hợp Vận tải Đường sắt Khu vực (gọi tắt là Liên hợp) ⇒ Các Xí nghiệp thành viên, trong đó có các Xí nghiệp đầu máy và các Xí nghiệp toa xe.

Thời kỳ này Liên hiệp Đường sắt Việt Nam (LHĐSVN) có 3 Xí nghiệp Liên hợp Vận tải Đường sắt khu vực, đó là Xí nghiệp Liên hợp Vận tải Đường sắt khu vực I (gọi tắt là Liên hợp I), quản lý các tuyến đường sắt phía Bắc kể từ Đồng Hới trở ra; Liên hợp II, quản lý đường sắt từ Đồng Hới đến Diêu Trì và Liên Hợp III, quản lý đường sắt từ Diêu Trì đến Sài Gòn. dưới các Xí nghiệp Liên hợp Vận tải Đường sắt Khu vực có các Xí nghiệp thành viên, trong đó có các Xí nghiệp đầu máy, làm nhiệm vụ vận dụng, bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy ở các cấp. Ngành đường sắt Việt Nam có 5 Xí nghiệp Đầu máy là Hà Lào, Hà Nội, Vinh, Đà Nẵng và Sài Gòn, và vào thời kỳ này các Xí nghiệp Đầu máy Hà Lào, Hà Nội và Xí nghiệp Đầu máy Vinh trực thuộc Liên hợp I, Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng trực thuộc Liên hợp II và Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn trực thuộc Liên hợp III. Ngoài ra còn có một Nhà máy công nghiệp làm công tác sửa chữa đầu máy, đó là Nhà máy Xe lửa Gia Lâm, trực thuộc LHĐSVN.

Với mô hình này, nghiệp vụ đầu máy không tổ chức theo ngành dọc từ trên xuống dưới mà theo hình thức sau đây:

13

Để lãnh đạo công tác nghiệp vụ đầu máy, Liên hiệp Đường sắt Việt Nam (LHĐSVN) có Ban đầu máy toa xe giúp việc. Ban đầu máy-toa xe có nhiệm vụ nắm tình hình và đề xuất những phương pháp sử dụng đầu máy, toa xe; chịu trách nhiệm theo dõi việc sửa chữa đầu máy, toa xe.Về nguyên tắc tổ chức, Ban đầu máy-toa xe có Trưởng ban, các Phó ban và các chuyên viên giúp việc.

Ở các Xí nghiệp Liên hợp Vận tải đường sắt khu vực có các Phòng đầu máy-toa xe, giúp Tổng Giám đốc Liên hợp nắm tình hình sử dụng, sửa chữa và quản lý đầu máy,toa xe.

Dưới các Xí nghiệp Liên hợp vận tải đường sắt khu vực có các Xí nghiệp đầu máy (trước đây gọi là đoạn đầu máy hay các đề pô đầu máy).

Từ năm 2003 cơ cấu tổ chức của ngành đường sắt Việt Nam thay đổi theo mô hình sau đây:

Bộ Giao thông Vận tải ⇒ (Cục Đường sắt Bộ GTVT) ⇒Tổng công ty Đường sắt Việt Nam (TCT ĐSVN) ⇒ Các Công ty vận tải đường sắt (Bao gồm hai Công ty vận tải hành khách đường sắt Hà Nội, Công ty vận tải hành khách đường sắt Sài Gòn và Công ty vận tải hàng hoá đường sắt ⇒ Các Xí nghiệp thành viên, trong đó có các Xí nghiệp đầu máy và các Xí nghiệp toa xe.

Như vậy, hiện nay Tổng công ty ĐSVN có 3 Công ty Vận tải đường sắt, đó là Công ty Vận tải hành khách đường sắt Hà Nội, quản lý và tổ chức vận tải hành khách trên các tuyến đường sắt phía Bắc kể từ Đà Nẵng trở ra; Công ty Vận tải hành khách đường sắt Sài Gòn, quản lý và tổ chức vận tải hành khách trên tuyến đường sắt từ Đà Nẵng đến Sài Gòn và Công ty vận tải hàng hoá đường sắt, quản lý và tổ chức vận tải hàng hoá trên toàn tuyến đường sắt Việt Nam. Trong mô hình này, Nhà máy xe lửa Gia Lâm được đổi thành Công ty xe lửa Gia Lâm.

Hiện nay đường sắt Việt Nam vẫn có 5 Xí nghiệp đầu máy, trong đó các Xí nghiệp đầu máy Hà Lào, Hà Nội và Đà Nẵng trực thuộc Công ty vận tải hành khách Hà Nội, Xí nghiệp đầu máy Sài Gòn trực thuộc Công ty Vận tải hành khách đường sắt Sài Gòn và Xí nghiệp đầu máy Vinh trực thuộc Công ty vận tải hàng hoá đường sắt.

Trong cả hai mô hình tổ chức nên trên, các Xí nghiệp đầu máy ở Việt Nam luôn là các Xí nghiệp thành viên, đều có những đầu máy phối thuộc, và làm nhiệm vụ vận dụng, bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy tới cấp ky chữa. Trong thực tế do chưa có các nhà máy hay cơ sở sửa chữa lớn (đại tu) đầu máy, cho nên hiện nay các Xí nghiệp đầu máy còn phải đảm nhận công tác sửa chữa lớn đầu máy diezel.

Tuỳ theo chủng loại đầu máy phối thuộc, các Xí nghiệp đầu máy (Đoạn đầu máy) được phân ra:

- Xí nghiệp đầu máy hơi nước (chỉ sử dụng đầu máy hơi nước). Hiện nay ở Việt Nam đầu máy hơi nước hầu như không còn sử dụng nữa do đó không có các Xí nghiệp đầu máy hơi nước.

- Xí nghiệp đầu máy diezel (chỉ sử dụng đầu máy diezel). Hiện nay toàn tuyến đường sắt Việt Nam đã được diezel hoá, do đó tất cả các Xí nghiệp đầu máy đều là Xí nghiệp đầu máy diezel.

- Xí nghiệp đầu máy hỗn hợp (sử dụng cả đầu máy hơi nước và diezel). Dưới các Xí nghiệp đầu máy là các Phân đoạn vận dụng, các Phân xưởng sửa chữa và

các Phòng ban giúp việc, trong đó có Phòng kỹ thuật là phòng giúp việc chính về công tác sửa chữa đầu máy.

Nhiệm vụ của các Phân đoạn vận dụng là quản lý các ban lái máy, tổ chức quay vòng đầu máy và phái ban nhằm đảm bảo công tác chạy tàu thuộc phần Phân đoạn quản lý. Trong những trường hợp cụ thể Phân đoạn vận dụng còn đảm nhiệm cả công tác kiểm tra kỹ thuật và khám chữa cấp I như Phân đoạn đầu máy Nha Trang thuộc Xí nghiệp đầu máy Sài Gòn.

Ngoài các Xí nghiệp đầu máy còn có các trạm quay vòng đầu máy (trạm quay máy) và các trạm thay ban lái máy dọc đường.

Tổ chức ngành nghiệp vụ đầu máy Việt Nam còn chưa thật ổn định và còn có những bất hợp lý cần phải khắc phục.

14

2.3. Đặc điểm và tính năng kỹ thuật các loại đầu máy đang sử dụng trong ngành vận tải đường sắt Việt Nam

Hiện nay ngành đường sắt Việt Nam đang sử dụng nhiều kiểu loại đầu máy diezel nhập từ nhiều nước khác nhau như Liên Xô (D4H), Australia (D5H), Mỹ (D9E), Rumani (D11H), Cộng hoà Séc (D12E), Ấn Độ (D13E), Vương quốc Bỉ (D18E) và Trung Quốc (D10H, D14E, D16E và D19E) và sắp tới có thể nhập đầu máy của Cộng hoà Liên bang Đức (D20E) v.v..., và do vậy chúng khá đa dạng về kết cấu, kiểu loại truyền động và dải công suất. Các loại đầu máy nói trên bao gồm hai loại truyền động: truyền động thuỷ lực (D4H, D5H, D10H và D11H) và truyền động điện (D9E, D12E, D13E, D14E, D16E, D18E và D19E). Xét về dải công suất có thể phân thành hai nhóm: đầu máy công suất nhỏ (với Ne < 900 ML) gồm D4H và D5H, và đầu máy công suất lớn (với Ne ≥ 900 ML) gồm D9E, D10H, D11H, D12E, D13E, D14E, D16E, D18E và D19E.

Hiện nay ngành đường sắt Việt Nam có tổng số 347 đầu máy các loại, với tổng công suất danh nghĩa khoảng 298 500 ML, trong đó đầu máy công suất nhỏ (D4H, D5H) có số lượng gần 150 chiếc với tổng công suất danh nghĩa khoảng trên 65 700 ML, đầu máy công suất lớn với số lượng gần 200 chiếc với tổng công suất danh nghĩa khoảng 232 800 ML. Sau 30 năm vận dụng, đầu máy công suất nhỏ (chủ yếu là D4H) đã đóng góp vai trò tích cực cho sự phát triển của ngành đường sắt Việt Nam, tuy nhiên đến nay, các loại đầu máy này không còn phù hợp với xu hướng phát triển của ngành, vì vậy Đường sắt Việt Nam đã có chủ trương thay thế dần dần đầu máy D4H từ nay đến năm 2005 bằng những loại đầu máy tiến tiến hơn.

Như vậy, một cách tổng quát có thể thấy rằng nguồn sức kéo chủ lực của ngành đường sắt Việt Nam là đầu máy diezel truyền động điện công suất lớn, trong đó đặc biệt là các loại đầu máy diezel được nhập vào Việt Nam từ 1984-1986 trở lại đây.

Các thông số kỹ thuật cơ bản của các loại đầu máy hơi nước đã sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam được thể hiện trong bảng 2.1.

Số lượng và chủng loại đầu máy hiện đang sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam được thể hiện trong các bảng 2.2 và 2.3. Đặc tính kỹ thuật cơ bản của đầu máy diezel truyền động thuỷ lực và truyền động điện đang sử dụng trên đường sắt Việt Nam được cho trong các bảng 2.4 và 2.5. Đặc tính kỹ thuật cơ bản của động cơ đầu máy diezel đang sử dụng trên đường sắt Việt Nam được cho trong bảng 2.6. Đặc tính sức kéo một số đầu máy diezel sử dụng ở Việt Nam được cho trong bảng 2.7 và được thể hiện trên hình 2.1.

Bảng 2.1. Đặc tính kỹ thuật cơ bản của các loại đầu máy hơi nước đã được sử dụng

trên đường sắt Việt Nam trong những năm trước đây TT Đặc tính kỹ thuật Prairie Mikado Tự lực JF6

1 Nước chế tạo Pháp Pháp Trung Quốc Nhật, TQ 2 Năm chế tạo 1932-1950 1965 1965 1932-1967 3 Khổ đường (mm) 1000 1000 1000 1435 4 Công dụng kéo tàu Khách+Hàng Khách+Hàng Khách+Hàng Khách+Hàng 5 Công thức trục 1-3-1 1-4-1 1-4-1 1-4-1 6 Tải trọng trục (T/trục) 10,920 12,500 12,500 12,577 7 Trọng lượng chỉnh bị (T) 50.5 63 63 175,2 8 Công suất thiết kế (ML) 750 1100 1100 1780 9 Sức kéo khởi động (kG) 5855 9840 9840 20050 10 Tốc độ cấu tạo (km/h) 79 67 67 80 11 Kích thước giới hạn (mm)

Dài Rộng Cao

11350 2800 3900

11505 2750 3780

11505 2750 3780

22995 4244 4410

15

12 Cự ly cứng nhắc giữa 2 bánh xe ngoài cùng, (mm)

3800 4050 4050 21168

Bảng 2.2. Số lượng và chủng loại các loại đầu máy trên đường sắt Việt Nam hiện nay

TT Hạng mục Khổ đường Tổng số Đầu máy VD Ghi chú I Đầu máy hơi nước 1 Tự lực 1435 7 3 - II Đầu máy diezel 1 D4H (Liên Xô) 1000 và 1435 148 99 TY5, TY7 2 D5H (Australia) 1000 13 13 - 3 D10H (TQ) 1000 20 20 ĐFH 21 4 D11H (Rumani) 1000 23 23 - 5 D8E (VN-TQ) 1000 02 02 Đoàn tàu KĐ 6 D9E (Mỹ) 1000 33 33 GE 7 D12E (CH Séc) 1000 40 40 - 8 D13E (Ấn Độ) 1000 24 24 - 9 D14E (TQ) 1435 5 5 JMD 2360 10 D16E (TQ) 1435 3 3 Đông Phong 11 D18E (VQ Bỉ) 1000 16 16 - 12 D19E (TQ) 1000 20 20 Đổi Mới

Bảng 2.3. Số lượng đầu máy tại các Xí nghiệp đầu máy trong thời gian hiện nay (5/2004)

Xí nghiệp đầu máy TT Loại

đầu máy Hà Lào Hà Nội Vinh Đà Nẵng Sài Gòn Tổng số I Hơi nước

(Tự Lực) 7 (3VD) 7

II Diesel 1 D4H 51 (12VD) 52* 28 ** 17(7VD) 148 2 D5H 13 13 3 D10H 20 20 4 D11H 23 23 D8E 02 02 5 D9E 33 33 6 D12E 5 22 13 40 7 D13E 10 14 24 8 D14E 5 5 9 D16E 3 3 10 D18E 16 16 11 D19E 10 10 20 Tổng số 89 94 54 53 57 347

* Xí nghiệp đầu máy Hà Nội đang sử dụng tổng số 52 đầu máy D4H, trong đó có: - Đầu máy D4H nguyên thuỷ, động cơ 1D12-400, tốc độ V=50 km/h (màu xanh): số lượng 29 chiếc, trong đó vận dụng tại Xí nghiệp đầu máy Hà Nội 15 chiếc và tại Phân đoạn Yên Viên là 14 chiếc. - Đầu máy D4H cải tạo, lắp động cơ MTU, tốc độ V=70 km/h (màu đỏ): số lượng 13 chiếc, trong đó vận dụng tại Hà Nội là 13 chiếc. - Đầu máy D4H cải tạo (khổ đường 1435 mm): số lượng 10 chiếc, tất cả đều sử dụng tại Phân đoạn Yên Viên.

16

** Xí nghiệp đầu máy Vinh đang sử dụng tổng số 28 đầu máy D4H, trong đó: - Đầu máy D4H nguyên thuỷ (màu xanh): 23 chiếc - Đầu máy D4H cải tạo (V=70 km/h, màu đỏ): 05 chiếc

17

Bảng 2.4. Đặc tính kỹ thuật cơ bản của đầu máy diezel truyền động thuỷ lực đang sử dụng trên đường sắt Việt Nam

TT Đặc tính kỹ thuật D4H D5H D10H D11H

1 Nước chế tạo Liên Xô Australia Trung Quốc Rumani 2 Năm chế tạo 1976-1986 1966 1978-1982 1978 3 Năm sử dụng tại VN 1976 1993 2002 1978 4 Khổ đường (mm) 1000 1000 1000 1000 5 Công dụng kéo tàu H + K H + K H + K H + K 6 Loại động cơ diezel 1D12-400 Caterpilla D553 12V180ZJ 12V-396TC147 Công suất động cơ (ML) 400 500 1000 1100 8 Phương thức truyền động Thuỷ lực Thuỷ lực Thuỷ lực Thuỷ lực 9 Bộ truyền động thuỷ lực ểÃẽ

400-650 Voith

L420 RV2 SF2010-2A (L420 r U2)

GSR 30/5,7 APEEW

10 Hệ thống hãm Gió ép Knorr Gió ép knor Gió ép Gió ép 11 Công thức trục B - B (2 - 2) B - B (2 - 2) B - B (2 - 2) B - B (2 - 2) 12 Tải trọng trục (T/trục) 6 10 14,2 14 13 Trọng lượng chỉnh bị (T) 24 40 78 56 14 Công suất thiết kế (ML) 400 500 800 1100 15 Sức kéo khởi động (kG) 7200 12000 - 16200 16 Sức kéo dài hạn (kG) 5000 - - 9500 17 Tốc độ cấu tạo (km/h) 50 65 55 100 18 Tốc độ dài hạn (km/h) 15 - 20 19 Bán kính cong Rmin 60 46 70 90 20 Kích thước giới hạn (mm)

Dài Rộng Cao

9400 2717 3435

10060 2820 3825

14290 3200 4440

14006 2780 3680

21 Chiều cao đầu đấm (mm) 825 825 825 825 22 Cự ly tâm cối chuyển (mm) 4700 5310 - 7200 23 Cự ly tâm trục bánh (mm) 1400 2134 - 2350 24 Đường kính bánh xe (mm) 600 910 - 1000 25 Dung tích nhiên liệu (kg) 600 2270 l - 2000 26 dung tích dầu bôi trơn (l) 55 175 27 Dung tích nước làm mát (l) 10,5 270 140-160 28 Dung tích cát (kg) 457 57/thùng - 300 29 Số lượng đầu máy hiện có 166 13 20 17

18

Bảng 2.5. Đặc tính kỹ thuật cơ bản của đầu máy diezel truyền động điện

đang sử dụng trên đường sắt Việt Nam

TT Đặc tính kỹ thuật D9E D12E D13E D14E D18E D19E 1 Nước chế tạo Mỹ CH Séc Ấn Độ Trung Quốc Bỉ Trung Quốc

2 Năm chế tạo - 1985 1983 - 1983 2002 3 Năm sử dụng tại VN 1963 1986 1985 2001 1984 2002 4 Khổ đường (mm) 1000 1000 1000 1435 1000 1000 5 Công dụng kéo tàu H + K H + K H + K H + K H H+K 6 Loại động cơ diezel Caterpilla

D398 K6S 230

DR ALCO 251-D

Caterpilla 3508B

CKL-8TR 240 CO

Caterpilla 3512B

7 Công suất động cơ (ML) 900 1200 1300 970 kW 1800 1900 (1455kW)

8 Phương thức truyền động Điện MC-MC

Điện MC-MC

Điện MC-MC

Điện MC-XC

Điện XC-MC

Điện XC-MC

9 Trọng lượng ĐC-MP (kg) 9000 11400 16123 15905 10 Trọng lượng MPĐC (kg) 2935 3940 4046 3665 4000 11 Trọng lượng ĐCĐK (kg) 1638 1760 1816 2980 1590 12 Hệ thống hãm 28LV1 Dako Dvitmencadi JZ7 knorr 13 Công thức trục B0-B0 (20-20) B0-B0 (20-

20) C0-C0 (30-30) C0-C0 (30-

30) C0-C0 (30-

30) C0-C0 (30-

30) 14 Tải trọng trục (T/trục) 13 14 12 17,5 14 13 15 Trọng lượng chỉnh bị (T) 52 56 72 105 84 78 16 Công suất thiết kế (ML) 900 1200 1300 774 kW 1800 1900 17 Sức kéo khởi động (kG) 15600 14600 21600 280 kN 25500 355,2 kN 18 Sức kéo dài hạn (kG) 12000 11700 16050 188 kN 19000 224 kN 19 Tốc độ cấu tạo (km/h) 114 80 96 100 105 120 20 Tốc độ dài hạn (km/h) 12 16 15,5 14,5 15,6 14,7 21 Bán kính cong Rmin (m) 75 75 75 100 75 100/70 22 Kích thước giới hạn (mm)

Dài Rộng Cao

11644 2473 3784

13306 2754 3854

14328 2730 3635

17300 3250 4764

15500 2880 3875

16000 2900 3935

23 Chiều cao đầu đấm (mm) 825 825 825 880 ± 10 825 825 24 Cự ly tâm cối chuyển (mm) 5689 6700 9550 8780 7900 8100 25 Cự ly tâm trục bánh (mm) 2028 2400 1829-2388 1800 1650 1650 26 Đường kính bánh xe (mm) 1016 1000 925 1050 1016 1000 27 Dự trữ nhiên liệu (l) 2200 2200 3000 3500 3000 3500 28 Dự trữ dầu bôi trơn (kg) 342 l 385 280 200 350 318 lít 29 dung tích nước làm mát (l) 456 600 400 600 lít 30 Dự trữ cát (kg) - 300 280 400 260 400 31 Số lượng đầu máy hiện có 33 40 24 5 16 20

19

Bảng 2.6. Đặc tính kỹ thuật cơ bản của động cơ đầu máy diezel sử dụng trên ĐSVN

TT Loại động cơ diesel 1D12 400

D533 12V 180ZJ

12V396 TC14

D398 K6S 230DR

ALCO 25-D

CAT 3508B

CKL8TR 24CO

CAT 3512B

1 Lắp trên đầu máy D4H D5H D10H D11H D9E D12E D13E D14E D18E D19E 2 Nước chế tạo LX Úc TQ Ru Mỹ Séc Ấn TQ Bỉ TQ 3 Công suất định mức

(ML) 400 500 1100 1100 900 1200 1300 970

kW 1800 1900

4 Số vòng quay định mức (v/ph)

1600 1500 1500 1500 1365 1150 1100 1800 1000 1800

5 Số vòng quay không tải (v/ph)

500 500 800 500 400 500 400 720 500 600

6 Số xi lanh 12 12 12 12 12 6 6 8 8 7 Cách bố trí xilanh V V V V V ⊥ ⊥ V-60° ⊥ 8 Đường kính xilanh

(mm) 150 - 180 165 158,75 230 228,6 170 241,3

9 Hành trình pittông (mm)

180 - 205 185 203,2 260 266,7 190 304,8

10 Số kỳ động cơ 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 11 Phương thức nạp

khí KTA CTA CTA CTA CTA CTA CTA CTA CTA

12 Trọng lượng động cơ (kg)

- - 4900 - 5436 7460 10818 4355 11905

13 Suất hao nhiên liệu (g/ML.h)

168 160 251 g/kWh

204 g/kWh

158 167 165 199 g/kWh

159 197 g/kWh

Bảng 2.7. Đặc tính sức kéo một số đầu máy diezel sử dụng ở Việt Nam

Loại đầu máy và lực kéo đầu máy Fk, kN Tốc độ

V, km/h D4H(24T) D5H(40T) D9E (52T) 11H(52T) D12E(56T) D13E(72T) D18E(84T) D19E-H

(78T) D19E-S (78T)

0 Fkđ=72,0

Fkđ=99,64

Fkđ=156,0 Fkđ=162,0

Fkđ=146,0 Fkđ=216,0 Fkđ=255,0 Fkđ=355,2 Fkđ=355,2

∞V =9,7 - ∞kF =80,0

7

- - - - - - -

10 58,3 128,0 140,0 142,0 172,0 200,0 230,0 300,0

∞V =12 54,0 - ∞kF =123,

0

- - - - - -

∞V =14,7

- - - - - - - ∞kF =224 ∞

kF =224

∞V =15,5

- - - - - ∞kF =160,

5

- - -

∞V =15,6

- - - - - - ∞kF =190,

0

- -

∞V =16,0

- - - - ∞kF =117,

0

- - - -

20 32,7 91,5 ∞kF =

95,0

110,0 138,0 140,0 128 170

30 22,0 66,0 78,0 63,0 138,0 105,0 90 119

40 17,7 48,0 56,0 50,0 92,0 80,0 69 90

50 14,0 35,0 46,0 35,5 70,0 62,0 54 72

60 - 28,5 37,5 31,0 55,0 52,0 44 60

70 - - 24,0 31,9 25,0 45,0 45,0 38 51

20

80 - - 21,5 28,0 23,0 38,0 38,0 32 43

90 - - 18,5 26,0 - 34,0 30,0 29 39

100 - - 16,0 25,0 - 30,0 28,0 25 32

110 - - - - - - - 21 29

120 - - - - - - - 19 23

Vmax 50 65 114 100 80 96 105 120 120

Hình 2.1. Đặc tính sức kéo một số đầu máy sử dụng ở Việt Nam

2.4. Các cơ sở vận dụng và bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy trong ngành đường sắt Việt Nam

Để khai thác, bảo dưỡng sửa chữa đầu máy, hiện nay ĐSVN có các cơ sở công nghiệp chủ yếu sau đây:

1- Xí nghiệp Đầu máy Hà Lào Từ năm 1986 trở về trước, Xí nghiệp Đầu máy Hà Lào sử dụng sức kéo hơi nước, gồm

hai loại đầu máy Prairie và Mikado. Năm 1986 đầu máy D4H được đưa vào thay thế dần sức kéo hơi nước, và đến năm 1988 đầu máy D4H đã chiếm lĩnh toàn bộ tuyến phía Tây, làm nhiệm vụ kéo tầu khách, tầu hàng địa phương, tầu công trình, dồn dịch tại các ga lập tầu và các khu công nghiệp.

Từ năm 1993 Xí nghiệp Đầu máy Hà Lào được bổ sung thêm loại đầu máy D5H (second hand) do Australia chế tạo, với số lượng 13 chiếc, năm 2002 đến nay Xí nghiệp đầu máy Hà Lào được bổ sung thêm 20 đầu máy D10H (second hand) do Trung Quốc chế tạo,

21

đồng thời tiếp nhận thêm 5 đầu máy D12E từ Xí nghiệp đầu máy Hà Nội và Đà Nẵng chuyển giao.

Các đầu máy nói trên làm nhiệm vụ kéo tầu quốc tế liên vận Hà Nội - Côn Minh trên khu đoạn Hà Nội - Lào Cai và ngược lại, các mác tầu khách liên tuyến, tầu khách và tầu hàng địa phương.

Đặc điểm của tuyến phía Tây là đường sắt chạy qua nhiều vùng đồi núi, nhiều dốc, bán kính đường cong nhỏ và có nhiều đoạn đường cong trái chiều. Đường nhánh vào mỏ Apatit có dốc Pom Hán cao 17 0/00. Ngoài nhiệm vụ tổ chức vận dụng, Xí nghiệp Đầu máy Hà Lào còn thực hiện công tác bảo dưỡng và sửa chữa định kỳ tới cấp Ky đối với một số loại đầu máy đã nêu.

2- Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội nguyên là Xí nghiệp Đầu máy hơi nước, đã từng sử dụng

các loại đầu máy Prairie, Mikado, Tự lực và Giải Phòng 6. Từ năm 1972 Xí nghiệp tiếp nhận và sử dụng loại đầu máy diezel đầu tiên là DFH-3 do Trung Quốc chế tạo. Tuy nhiên loại đầu máy này sau một số năm vận dụng đã bị hư hỏng nhiều, không có khả năng khôi phục và cuối cùng đã bị thanh lý hoàn toàn. Đến năm 1986 Xí nghiệp bắt đầu sử dụng đầu máy D4H, làm nhiệm vụ kéo tàu khách, tầu hàng địa phương, kéo tầu hàng trên các đường nhánh, phụ đẩy ở khu gian khó khăn có độ dốc lớn hơn 12%0.

Để cải thiện một bước nâng cao tốc độ chạy tầu phục vụ hành khách trên các tuyến có mật độ đi lại lớn, một số đầu máy D4H đã được cải tạo thay đổi tỷ số truyền bánh răng hộp giảm tốc trục, lắp thêm giảm chấn thuỷ lực để nâng tốc độ cấu tạo từ 50 lên 70 km/h. Từ năm 1996, để đáp ứng yêu cầu tầu khách nhanh Hà Nội - Hải Phòng hành trình 2h00 - 2h30, LHĐSVN đã cải tạo một số đầu máy D4H bằng cách lắp động cơ diezel của Hãng MTU (Cộng hoà Liên bang Đức) có công suất tương đương thay cho động cơ động cơ 1D12-400. Đầu máy D4H cũng đã từng được sử dụng để kéo tầu Liên vận Quốc tế Hà Nội - Bắc Kinh trên khu đoạn Hà Nội - Đồng Đăng và ngược lại.

Bắt đầu từ năm 1990, Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội được giao quản lý và sử dụng đầu máy D12E với số lượng 15 chiếc. Từ năm 1997 được bổ xung thêm 7 chiếc từ Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng, đưa tổng số đầu máy D12E của Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội lên 22 chiếc.

Từ năm 2002 đến nay Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội đã tiếp nhận thêm 10 đầu máy D19E do Trung Quốc chế tạo.

Đầu máy D12E và D19E được sử dụng kéo tầu khách, tầu hàng trung ương và địa phương, trong đó chủ yếu kéo tàu khách và tầu hàng Bắc - Nam và tầu hàng HBN v.v...

Ngoài nhiệm vụ tổ chức vận dụng, Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội còn thực hiện công tác bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ và đại tu đối với các loại đầu máy đã nêu.

3- Xí nghiệp Đầu máy Vinh Tiền thân là Xí nghiệp Đầu máy Thanh Hoá, Xí nghiệp Đầu máy Vinh là Xí nghiệp

đầu tiên sử dụng đầu máy diezel ở miền Bắc từ năm 1968 với loại đầu máy D4H do Liên Xô chế tạo. Đầu máy D4H ở Xí nghiệp Đầu máy Vinh được sử dụng kéo tầu khách và tầu hàng địa phương trên các đường chính và đường nhánh, phục vụ tầu công trình, dồn dịch ở các ga lập tầu và đẩy đèo.

Kể từ năm 1984, Xí nghiệp Đầu máy Vinh bắt đầu tiếp nhận và sử dụng đầu máy D18E với số lượng 16 chiếc, làm nhiệm vụ kéo tầu hàng trên chính tuyến.

Kể từ sau năm 2002 Xí nghiệp tiếp nhận thêm 10 đầu máy D13E do Ấn Độ chế tạo. Các đầu máy công suất lớn của Xí nghiệp đầu máy Vinh là nguồn động lực chủ yếu

cho vận tải hàng hoá của Công ty vận tải hàng hoá đường sắt. Ngoài nhiệm vụ tổ chức vận dụng, Xí nghiệp Đầu máy Vinh còn thực hiện công tác

bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ và đại tu đối với các loại đầu máy đã nêu. 4- Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng, tiền thân là Ty Cơ xa Đà Nẵng dưới thời Mỹ-Ngụy,

được thành lập từ năm 1975. Tên gọi của XNĐMĐN được thay đổi theo từng thời kỳ: Từ

22

1975 đến 1982 là Đoạn Đầu máy Đà Nẵng, từ 1982-1986 là Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng, từ 1986-1988 là Xí nghiệp Đầu máy-Toa xe Đà Nẵng và từ tháng 5/1998 Xí nghiệp Đầu máy-Toa xe Đà Nẵng được tách thành hai Xí nghiệp: Đầu máy Đà Nẵng và Toa xe Đà Nẵng. Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng có nhiệm vụ cung cấp sức kéo phục vụ các mác tầu khách, tầu hàng trung ương và địa phương, tầu hàng cắt móc khu đoạn theo yêu cầu của ngành. Hiện nay Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng sử dụng 3 loại đầu máy là D4H, D11H và D12E. Đầu máy D4H được sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng từ năm 1976, làm nhiệm vụ kéo tàu khách thường trong khu đoạn như tầu khách địa phương Huế - Đồng Hới, Đà Nẵng - Quy Nhơn, đảm bảo việc tăng cường kéo các tàu Đà Nẵng - Huế , tàu hàng địa phương, tàu hàng cắt móc, tầu đá, tầu thoi đường ngắn v.v... Ngoài ra đầu máy D4H còn còn đảm nhận phối hợp cùng đầu máy D12E đẩy các đoàn tầu khách và tầu hàng qua đèo Hải Vân, cắt móc, giải thể và lập tầu tại ga Đồng Hới và Đà Nẵng. Đầu máy D11H được đưa vào sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng từ năm 1978. Sau một thời gian sử dụng, toàn bộ 58 đầu máy đã bị hư hỏng nặng và đã được thanh lý. Từ năm 1993 đến nay ĐSVN đã cho khôi phục đầu máy D11H với loại động cơ mới của Hãng MTU (CHLB Đức). Hiện nay có 23 đầu máy đã được khôi phục và đưa vào sử dụng, kéo tầu khách và tầu hàng trung ương, đặc biệt đầu máy D11H đã và đang tham gia kéo tầu S1/2 từ Hà Nội vào tới Tp. HCM. Đầu máy D12E được sử dụng tại Xí nghiệp từ năm 1986 với số lượng 25 chiếc. Từ sau năm 1996, do sự điều chỉnh sức kéo của ngành, Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng đã giao lại cho Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội và Xí nghiệp Đầu máy Hà Lào tổng số 12 đầu máy D12E, do đó hiện nay Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng còn sử dụng 13 đầu máy D12E. Ngoài nhiệm vụ tổ chức vận dụng, Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng còn thực hiện công tác bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ và đại tu đối với các loại đầu máy đã nêu.

5- Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn được thành lập năm 1975. Trải qua từng thời kỳ, tên gọi

của xí nghiệp có những thay đổi như sau: Từ năm 1975 Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn thuộc Đoạn Đầu máy Toa xe Chí Hoà bao gồm Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn và Xí nghiệp Toa xe Sài Gòn hiện nay. Năm 1976 Đoạn Đầu máy Toa xe Chí Hoà được tách thành hai: Đoạn Đầu máy Chí Hoà và Đoạn Toa xe Chí Hoà. Năm 1983 Đoạn đầu máy Chí Hoà được đổi tên thành Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn.

Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn là đơn vị quản lý và sử dụng các loại đầu máy, D9E, D13E và D19E. Các đầu máy nói trên làm nhiệm vụ kéo tầu khách, tầu hàng địa phương và tàu trung ương từ Tp. Hồ Chí Minh đến Đà Nẵng theo nhu cầu vận tải của ngành.

Sau năm 1975 Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn đã từng quản lý và sử dụng nhiều loại đầu máy do chế độ cũ để lại như đầu máy Plymut, Alstôm, GE (D9E) và đầu máy D4H. Hiện nay các đầu máy Plymut, Alstôm D4H đã được thanh lý. Ngoài nhiệm vụ tổ chức vận dụng, Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn còn thực hiện công tác bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ và đại tu đối với các loại đầu máy đã nêu.

6- Nhà máy Xe lửa Gia Lâm Là một trong những cơ sở công nghiệp lớn nhất của ngành ĐSVN. Được Ba Lan đầu

tư xây dựng từ những năm 70, Nhà máy có chức năng chính là sửa chữa đầu máy hơi nước. Đến nay đầu máy hơi nước hầu như đã bị thải loại, Nhà máy đã được cải tạo lại với chức năng đóng mới toa xe, sửa chữa toa xe và đại tu đầu máy. Mặc dù vậy, chức năng đại tu đầu máy vẫn chưa được phát huy một cách đúng mức

Từ năm 2003 Nhà máy xe lửa Gia Lâm được chuyển đổi thành Công ty xe lửa Gia Lâm.

Câu hỏi kiểm tra: 1. Trình bày nhiệm vụ và cơ cấu tổ chức của ngành nghiệp vụ đầu máy. 2. Các loại đầu máy sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam.

23

3. Các cơ sở vận dụng, bảo dưỡng sửa chữa đầu máy trong ngành đường sắt Việt Nam.

22

CHƯƠNG III MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

VỀ CÔNG TÁC KHAI THÁC VẬN TẢI ĐƯỜNG SẮT

3.1. Tổ chức luồng xe Tổ chức luồng xe là căn cứ vào nhiệm vụ vận chuyển tiến hành lập các đoàn tàu chạy

từ ga xếp hàng đến ga dỡ hàng. Cùng một nhiệm vụ vận chuyển nhưng có thể tổ chức các loại đoàn tàu khác nhau.

Việc tổ chức luồng xe tốt sẽ tăng cường được năng lực vận chuyển của các tuyến đường, sử dụng đầu máy, toa xe có hiệu quả hơn và giảm được giá thành vận tải.

Kế hoạch lập đoàn tàu chính xác có thể đảm bảo: 1-Tăng nhanh quay vòng toa xe và thời gian chuyển hàng, giảm bớt số tàu cần thay

đổi cách lập tàu. 2- Giảm bớt tác nghiệp dồn tàu ở ga. 3- Giải phóng được các đường trong ga, tạo điều kiện cho việc nâng cao năng lực

thông qua của tuyến đường. 4- Giảm giá thành vận tải.

Tuỳ theo yêu cầu vận chuyển, người ta có thể lập các loại đoàn tàu sau đây: 1. Đoàn tàu suốt: là đoàn tàu chạy trên một ga lập tàu mà không thay đổi cách lập tàu.

Ví dụ đoàn tàu chạy từ Hà Nội tới Sài Gòn. 2. Đoàn tàu trực thông: là đoàn tàu chạy trên một khu đoạn mà không thay đổi cách

lập tàu. Ví dụ đoàn tàu chạy từ Hà Nội tới Đà Nẵng. 3. Đoàn tàu khu đoạn: là đoàn tàu chạy trong một khu đoạn mà không thay đổi cách

lập tàu. Ví dụ đoàn tàu chạy từ Hà Nội tới Hải Phòng. 4. Đoàn tàu cắt và móc: là đoàn tàu trong quá trình chạy từ ga xuất phát đến ga cuối

có cắt hay móc thêm toa ở các ga trung gian. 5. Đoàn tàu biệt phái: là đoàn tàu chạy ở một số ga trung gian của khu đoạn, thường là

những đoàn tàu chạy ở những đoạn đường nhánh, những đoàn tàu thoi. 3.2. Một số chỉ tiêu chủ yếu của công tác vận chuyển đường sắt 3.2.1. Chỉ tiêu khối lượng công tác Khối lượng công tác vận chuyển là khối lượng hàng hoá và hành khách được dự kiến

trong kế hoạch hay đã thực hiện được trong một đơn vị thời gian (1 tháng, 1 quí hay 1 năm). Khối lượng công tác bao gồm:

a) Khối lượng vận chuyển: là khối lượng hàng hoá (tính bằng tấn) và số lượng hành khách vận chuyển được trong một đơn vị thời gian.

b) Khối lượng luân chuyển: là tích số giữa khối lượng vận chuyển và cự ly vận chuyển, có đơn vị là tấn-kilômét (T.km) và hành khách km, người ta còn gọi đó là lượng quay vòng hàng hoá (Tkm) và lượng quay vòng hành khách (hành khách km).

3.2.2. Chỉ tiêu về tốc độ Tốc độ đoàn là chỉ tiêu quan trọng của ngành vận tải đường sắt. Nó có liên quan tới cơ

sở vật chất và trình độ tổ chức kỹ thuật của ngành đường sắt. Tốc độ chạy tàu có liên quan tới đường sắt, cầu cống, kiểu loại và chất lượng đầu máy,

toa xe, thiết bị và phương tiện thông tin, tín hiệu, trình độ kỹ thuật của công nhân viên ngành đường sắt nhất là công nhân lái máy và tổ chức chạy tàu.

Trong ngành đường sắt thường sử dụng một số loại tốc độ sau đây: a) Tốc độ vận hành: là tốc độ bình quân (tốc độ chạy thuần túy) của đoàn tàu chạy

trên khu gian, không tính đến thời gian tăng và giảm tốc của đầu máy

ch

vh tLV = , km/h (3.1)

trong đó: L - chiều dài khu gian, km ; tch - thời gian chạy thuần tuý trên khu gian không kể thời gian tăng và giảm tốc, h.

23

b) Tốc độ kỹ thuật: là tốc độ bình quân của đoàn tàu chạy trên khu gian kể từ khi chạy ở ga xuất phát tới khi đỗ ở ga đến

tgch

kt ttLV+

= , km/h (3.2)

trong đó: ttg - thời gian tăng và giảm tốc độ, h.

Nếu đoàn tàu không đỗ ở ga thì tốc độ kỹ thuật của khu gian bằng tốc độ vận hành. c) Tốc độ khu đoạn: là tốc độ bình quân của đoàn tàu chạy trên khu đoạn có kể tới thời

gian dừng ở các ga trung gian, tức là kể từ khi đoàn tàu xuất phát ở ga đoạn đến khi đoàn tàu đến ga quay máy

gtrdtgсh

kd tttLV

.,++= , km/h (3.3)

trong đó: L - chiều dài đường quay vòng, km;

( tch + ttg + td,tr.g ) - tổng thời gian chạy trên các khu gian và dừng ở các ga trung gian, h;

td,tr.g - thời gian dừng ở các ga trung gian, h. d) Tốc độ lữ hành: là tốc độ bình quân trong suốt quá trình chạy của đoàn tàu từ ga lập

tàu tới ga giải thể có tính đến thời gian dừng ở các ga, kể cả thời gian dừng ở ga đoạn và ga quay máy để thay đầu máy.

tramddoandgtrdtgch

lu tttttLV

..., ++++= , km/h (3.4)

trong đó: td.doan, td,tram- thời gian dừng trên ga đoạn và ga trạm, h. Nếu đoàn tàu chỉ chạy trong khu đoạn thì tốc độ khu đoạn là tốc độ lữ hành. Trong các loại tốc độ trên người ta thường quan tâm đến tốc độ kỹ thuật và tốc độ lữ

hành. Các nguyên nhân ảnh hưởng đến tốc độ đoàn tàu: + Ảnh hưởng tới tốc độ kỹ thuật: - Công suất và tính năng của đầu máy như khả năng gia tốc, tốc độ lớn nhất và mức

quá tải; - Chất lượng của toa xe và phương thức thành lập đoàn tàu - Chất lượng cầu, hầm và mặt trắc dọc đường - Trạng thái thiết bị thông tin tín hiệu - Trình độ của ban lái máy + Ảnh hưởng tới tốc độ lữ hành: Ngoài những nguyên nhân trên còn có: - Phương thức lập biểu đồ chạy tàu; - Trình độ tổ chức vận chuyển, xếp, dỡ hàng và đón phát xe. 3.2.3. Chỉ tiêu về giá thành và hiệu suất lao động của công tác vận chuyển đường

sắt Chỉ tiêu về giá thành là chỉ tiêu tổng hợp phản ánh hiệu quả kinh tế của công tác vận

tải. Giá thành vận tải là số tiền chi vận doanh cần thiết cho ngành vận tải đường sắt để sản

xuất ra sản phẩm là 1 Tkm hay 1 hành khách km. Vì công tác vận tải đường sắt là công tác tổng hợp của nhiều khâu công tác nên giá thành vận tải chịu ảnh hưởng của chất lượng công việc các ngành.

24

Ngoài một số chỉ tiêu trên đây trong ngành vận tải đường sắt còn nhiều chỉ tiêu khác liên quan tới hệ đoàn tàu, toa xe. Các chỉ tiêu đó sẽ được đề cập tới ở các phần sau.

3.3. Biểu đồ chạy tầu và bảng giờ tàu Biểu đồ chạy tàu là kế hoạch vận chuyển của các đoàn tàu trên tuyến đường trong đó

chỉ rõ thời gian đi và đến các ga của các đoàn tàu. Bảng giờ tàu là bảng diễn giải bằng số liệu cụ thể thời gian đi và đến các ga của các đoàn tàu.

Trên một tuyến đường chỉ có một biểu đồ chạy tàu, trên đó biểu thị đầy đủ tất cả các đoàn tàu chạy trên tuyến trong 24 giờ. Vì vậy biểu đồ chạy tàu dùng khi lập kế hoạch chạy tàu cho từng tuyến đường, còn bảng giờ tàu là trích giờ đi đến của các chuyến tàu để những người có liên quan biết và thực hiện. Thông thường bảng giờ tàu được niêm yết ở các ga có đoàn tàu chạy qua.

3.3.1. Phương pháp biểu diễn biểu đồ chạy tàu Biểu đồ chạy tàu thường dùng hiện nay là một hệ trục toạ độ, trục hoành biểu thị thời

gian của một ngày đêm, trục tung biểu thị khoảng cách các khu gian. Khi đó biểu đồ chạy tàu được biểu diễn bởi hàm số:

S = f(t) trong đó: S - khoảng cách khu gian, km; t - thời gian đoàn tàu chạy, phút Sơ đồ biểu diễn biểu đồ chạy tàu được thể hiện trên hình 3.1.

Hình 3.1. Sơ đồ biểu diễn biểu đồ chạy tàu

Trên hình 3.1 ta thấy tại thời điểm t0 đoàn tàu ở vị trí S0, tại thời điểm t1, đoàn tàu ở vị trí S1, như vậy đoàn tàu chạy từ vị trí S0 đến S1 mất một khoảng thời gian là t1 - t0.

Đến thời điểm t’1 đoàn tàu ở vị trí S1, như vậy có nghĩa là đoàn tàu dừng ở ga S1 một khoảng thời gian là t'1 - t1. Cũng như vậy, đoàn tàu chạy trên khu gian S2 - S1 hết một khoảng thời gian là t2 - t'1.

Đường chéo chỉ đường vận hành của đoàn tàu với giả thiết tốc độ của đoàn tàu chạy trên khu gian là không đổi. Trong thực tế tốc độ đoàn tàu trên khu gian luôn thay đổi tuỳ theo tình trạng tuyến đường, nhưng điều đó không ảnh hưởng gì tới biểu đồ chạy tàu, miễn là thời gian ở hai ga không thay đổi.

Trong biểu đồ chạy tàu người ta dùng tỉ lệ, các nét đậm, nét nhạt và các màu sắc khác nhau để biểu thị thời gian, điểm phân giới và các loại đoàn tàu khác nhau.

Tỷ lệ thường sử dụng như sau: 1 km = 1,5 mm 10 phút = 4 mm Các ký hiệu theo chiều trục tung: - Nét đậm: chỉ thời gian theo giờ. - Nét đứt: chỉ thời gian 30 phút.

25

- Nét mảnh: chỉ thời gian 10 phút. Các ký hiệu theo chiều trục hoành: - Nét đậm: chỉ ga lớn. - Nét mảnh: chỉ ga nhỏ. Để phân biệt hành trình của các loại tàu người ta sử dụng các ký hiệu và màu sắc khác

nhau: 1. Tàu khách đặt biệt nhanh: hai vạch đỏ mảnh. 2. Tàu khách trực thông, hỗn hợp: một vạch đỏ đậm. 3. Tàu hàng định kỳ: một vạch xanh nhỏ. 4. Tàu hàng thường: một vạch đen đậm 5. Tàu cắt móc: +-+-+-+-+-+ màu đen. 6. Tàu có máy đẩy: _._._._._._ màu đen. 7. Đầu máy chạy không: →→→→ màu đen Thời gian tàu đi đến các ga chỉ ghi con số lẻ (phần chẵn không ghi) ở góc tù kẹp giữa

hành trình và phân giới để dễ phân biệt các tàu. Theo quy định, tất cả các đoàn tàu xuất phát từ ga gốc (thường là từ thủ đô của mỗi

nước, ở Việt Nam là Hà Nội) đánh số lẻ và gọi là chiều đi, các đoàn tàu trở về ga gốc đánh số chẵn và gọi là chiều về. Ngoài ra còn quy định các đoàn tàu khách mang số hiệu nhỏ hơn 100, các đoàn tàu hàng lớn hơn 100.

Như vậy căn cứ vào các số liệu nói trên người ta biết được hướng đi và các loại tàu trên khu gian. Ví dụ của một số loại biểu đồ chạy tàu được thể hiện trên hình 3.2 và 3.3.

Hình 3.2. Biểu đồ chạy tàu song song đường đơn

26

Hình 3.3. Biểu đồ chạy tàu không song song đường đơn 3.3.2. Phân loại biểu đồ chạy tàu Căn cứ vào điều kiện chạy tàu và trang thiết bị kỹ thuật, người ta có thể phân các biểu đồ chạy tàu thành các loại khác nhau:

a. Căn cứ vào tỷ lệ tốc độ của các đoàn tàu, ta có: biểu đồ chạy tàu song song và biểu đồ chạy tàu không song song.

- Biểu đồ chạy tàu song song là biểu đồ các đoàn tàu chạy cùng chiều với tốc độ như nhau, trong khu đoạn không vượt nhau. Trên biểu đồ chạy tàu đường vận hành của các đoàn tàu song song với nhau.

Đặc điểm của loại biểu đồ chạy tàu này là phát huy được năng lực vận chuyển tối đa của tuyến đường vì các đoàn tàu cùng chiều không phải chờ đợi nhau, thời gian đỗ tại các ga của đoàn tàu là ngắn nhất.

Nhược điểm của loại biểu đồ chạy tàu này là không phù hợp với vận chuyển đa dạng của tuyến đường trong đó có các đoàn tàu hàng, tàu hỗn hợp chạy với tốc độ khác nhau.

- Biểu đồ chạy tàu không song song là biểu đồ các đoàn tàu chạy cùng chiều với tốc độ khác nhau, trong khu đoạn có sự vượt nhau. Trên các tuyến đường sắt nói chung thường tổ chức nhiều loại đoàn tàu khác nhau với tốc độ khác nhau, vì vậy loại biểu đồ này được áp dụng một cách phổ biến, và nó còn được gọi là biểu đồ thông dụng.

b. Căn cứ vào số đường chính của tuyến đường, ta có: biểu đồ chạy tàu đường đơn và biểu đồ chạy tàu đường đôi.

Đặc điểm của biểu đồ chạy tàu đường đơn là địa điểm 2 đoàn tàu ngược chiều nhau gặp nhau (tránh nhau) phải là các ga có đường tránh. Trong biểu đồ chạy tàu đường đôi các đoàn tàu ngược chiều chạy trên các đường riêng biệt do đó trên biểu đồ chạy tàu các đường biểu diễn hành trình có thể cắt nhau ở bất kỳ chỗ nào trên khu gian.

c. Căn cứ vào tỷ lệ số lượng đoàn tàu chiều đi và chiều về, ta có biểu đồ chạy tàu sóng đôi và không sóng đôi. Biểu đồ chạy tàu sóng đôi là biểu đồ có số đoàn tàu chiều đi và chiều về bằng nhau.

Biểu đồ chạy tàu không sóng đôi là biểu đồ có số đoàn tàu đi và về không bằng nhau. Loại biểu đồ chạy tàu không sóng đôi rất ít dùng chỉ khi nào khối lượng vận chuyển của hai chiều chênh lệch nhau rất lớn, hay muốn giảm bớt số tàu chiều rỗng để tăng thêm năng lực thông qua của chiều nặng.

d. Căn cứ vào điều kiện chạy tàu, ta có: biểu đồ chạy tàu kế tiếp, biểu đồ chạy tàu chạy đuổi và chạy đuổi bộ phận.Khoảng cách giữa 2 đoàn tàu kế tiếp là khu gian giữa 2 ga. Biểu đồ chạy tàu cũng có thể là sóng đôi hay không sóng đôi, song song hay không song song.

Khoảng cách giữa 2 đoàn tàu chạy đuổi là khoảng cách giữa hai trạm tín hiệu hay giữa trạm và ga. Đặc điểm của loại biểu đồ chạy tàu này là cùng một lúc có nhiều đoàn tàu cùng chiều chạy trong cùng một khu gian. Biểu đồ chạy tàu chạy đuổi cũng có thể ở đường đơn, đường đôi cũng có thể là sóng đôi hay không sóng đôi, cũng có thể là song song hay không song song.

Biểu đồ chạy tàu chạy đuổi bộ phận chỉ áp dụng trong những trường hợp đặc biệt hay trong những khoảng thời gian cao điểm.

Trong công tác vận tải đường sắt, các loại biểu đồ chạy tàu đều được sử dụng trong một phạm vi, trong một điều kiện và thời gian xác định nào đó. Loại sử dụng rộng rãi nhất vẫn là loại biểu đồ sóng đôi không song song.

3.3.3. Các yếu tố thời gian của biểu đồ chạy tàu 1. Thời gian đoàn tàu chạy trong khu gian

27

Thời gian đoàn tàu chạy trong khu gian là thời gian từ khi phát xe ở ga đầu này đến khi đỗ xe đầu kia của khu gian.

Thời gian đoàn tàu chạy trong khu gian gồm thời gian đoàn tàu chạy thuần tuý và thời gian gia tốc và hãm. Nếu đoàn tàu trong khu gian mà không đỗ ở 2 ga đầu và cuối khu gian thì thời gian đoàn tàu chạy trong khu gian bằng thời gian chạy thuần tuý. Thời gian chạy thuần tuý phụ thuộc vào trọng lượng đoàn tàu, tình trạng tuyến đường, chủng loại toa xe và sức kéo của đầu máy.

Thời gian gia tốc và hãm phụ thuộc vào loại đầu máy và tình trạng kỹ thuật của đường sắt. Đối với đầu máy hơi nước thời gian gia tốc khoảng 2-3 phút, đối với đầu máy diezel và đầu máy điện: 0,5 - 1,0 phút.

Thời gian đoàn tàu chạy trong khu gian thường được xác định bằng phương pháp tính sức kéo đầu máy. Các thông số tính toán bao gồm trọng lượng và gia tốc cho phép của mỗi loại tàu, kiểu loại đầu máy, toa xe, sức kéo, sức hãm,tải trọng cho phép và tình hình duy tu, bảo dưỡng, sửa chữa cầu đường. Thời gian chạy tàu trong khu gian tính theo trung tâm điểm phân giới, trung tâm bãi xe hay vị trí của tín hiệu đèn nằm trên khu gian.

2. Thời gian đoàn tàu đỗ ở các ga dọc đường (các ga trung gian) Thời gian đoàn tàu đỗ ở các ga được tính từ khi đón xe đến khi phát xe ở ga. Đoàn tàu

đỗ ở ga để thực hiện các tác nghiệp kỹ thuật sau: - Cắt hay móc thêm toa xe, - Kiểm tra kỹ thuật đoàn tàu , - Để các đoàn tàu tránh nhau hay vượt nhau, - Tác nghiệp về hành khách hay hàng hoá. 3. Thời gian gián cách ở ga Thời gian gián cách ở ga là thời gian tối thiểu để nhà ga hoàn thành các tác nghiệp đón

xe, phát xe hay cho xe thông qua. Căn cứ vào điều kiện đón gửi tàu và gửi tàu thông qua, thời gian gián cách gồm có: - Thời gian gián cách hai đoàn tàu ngược chiều không vào cùng một lúc; - Thời gian gián cách hai tàu tránh nhau; - Thời gian gián cách chạy kế tiếp hai tàu cùng chiều; - Thời gian gián cách hai đoàn tàu cùng chiều không gửi đón cùng một lúc; - Thời gian gián cách hai đoàn tàu ngược chiều không đón gửi cùng một lúc trên các

đường giao nhau; - Thời gian gián cách hai đoàn tàu ngược chiều không thông qua trạm cùng một lúc

trên các trạm có ghép đường đôi. Thời gian gián cách là dài hay ngắn phụ thuộc vào phương thức tránh tàu và các yếu tố

như: phương pháp đóng đường, phương pháp bẻ ghi và tín hiệu, bố trí mặt bằng của ga, mặt cắt dọc của tuyến chính, loại hình đầu máy, chiều dài đoàn tàu. Cách xác định thời gian này thường kết hợp giữa bấm giờ và theo tính toán sức kéo đầu máy.

3.3.4. Ý nghĩa của biểu đồ chạy tàu Khi lập biểu đồ chạy tàu phải căn cứ vào kế hoạch vận chuyển đường sắt, cơ sở vật

chất hiện có và trình độ kỹ thuật, tổ chức của cán bộ và nhân viên toàn ngành. Biểu đồ chạy tàu là kế hoạch để phối hợp nhịp nhàng công tác giữa các ngành, các ga

và các xí nghiệp đầu máy. Lập biểu đồ chạy tàu chính xác có thể tận dụng được năng lực thông qua của đường sắt, đảm bảo cho đoàn tàu vận chuyển an toàn và khai thác đầu máy, toa xe một cách kinh tế nhất.

Muốn đạt được những mục tiêu trên, biểu đồ chạy tàu phải được xây dựng trên cơ sở phản ánh đầy đủ những kinh nghiệm, chỉ tiêu và các phương án công tác tiên tiến nhất có lưu ý một cách thích đáng tới các điều kiện cụ thể hiện tại của ngành.

3.4. Năng lực thông qua và năng lực vận chuyển của đường sắt 3.4.1. Năng lực thông qua và năng lực vận chuyển Muốn hoàn thành nhiệm vụ vận tải được giao, đường sắt phải có một năng lực thông

qua nhất định. Năng lực này phụ thuộc vào các yếu tố sau:

28

- Trang thiết bị cố định: cầu, đường, thông tin tín hiệu - Trang thiết bị di động: đầu máy, toa xe - Yếu tố con người: tính năng động, phương pháp và trình độ tổ chức chạy tàu. Năng lực thông qua thực hiện được do sử dụng các thiết bị cố định được gọi là năng

lực thông qua của khu đoạn hay tuyến đường. Năng lực thông qua là số đôi tàu lớn nhất có thể thông qua khu đoạn hay tuyến đường

trong một đơn vị thời gian (thường là 24 giờ) với điều kiện sử dụng các trang thiết bị cố định và di động xác định, với phương pháp tổ chức chạy tàu và biểu đồ chạy tàu xác định.

Năng lực vận chuyển là khối lượng vận tải có thể thực hiện được trong khu đoạn hay tuyến đường trong một đơn vị thời gian (thường là 24 giờ) với điều kiện sử dụng các trang thiết bị cố định và di động xác định, với phương pháp tổ chức chạy tàu và biểu đồ chạy tàu xác định.

Năng lực thông qua là khả năng của năng lực vận chuyển có thể thực hiện được của khu đoạn, nói cách khác năng lực vận chuyển lớn nhất không vượt quá được khả năng thông qua.

Năng lực vận chuyển là thể hiện cụ thể của năng lực thông qua. Với khu đoạn có năng lực thông qua nhất định có thể có những năng lực vận chuyển khác nhau tuỳ theo điều kiện và yêu cầu vận chuyển.

Năng lực thông qua của khu đoạn hay tuyến đường được quyết định bởi các năng lực thiết bị kỹ thuật sau:

1. Năng lực thông qua của khu gian: năng lực này phụ thuộc vào số đường chính (đường đơn hay đường đôi), chiều dài khu gian, mặt cắt dọc của tuyến, thiết bị thông tin tín hiệu và loại biểu đồ chạy tàu hiện hành.

2. Năng lực thông qua của ga: năng lực này phụ thuộc vào số đường đón gửi trong ga, mặt bằng, cách bố trí và sử dụng ghi yếu hầu.

3. Năng lực của xí nghiệp đầu máy (Đoạn đầu máy): năng lực này phụ thuộc vào kiểu loại đầu máy, thiết bị chỉnh bị và năng lực sửa chữa đầu máy.

Năng lực thông qua của khu đoạn hay tuyến đường bị hạn chế bởi một trong ba loại năng lực thông qua nhỏ nhất nói trên.

3.4.2. Năng lực thông qua của các khu gian Năng lực thông qua của khu gian được biểu thị bằng số đôi tàu kẻ được trên biểu đồ

chạy tàu khu gian trong một ngày đêm (24 giờ). Do đó tính năng lực thông qua của khu gian thực chất là tính năng lực thông qua của các loại biểu đồ chạy tàu sử dụng trên các khu gian.

Năng lực thông qua của khu gian được tính theo công thức tổng quát theo sơ đồ trên hình 3.4 như sau:

KT

nck

.1440= , đôi tàu (3.5)

trong đó: n - số đôi tàu trên đường đơn; T ck - chu kỳ của biểu đồ chạy tàu (thời gian cần thiết cho một chuyến đi và về của đoàn tàu trên khu gian ), phút ; K - số đôi tàu (đoàn tàu) trong một chu kỳ; 1440 - tổng số phút trong một ngày đêm.

29

Hình 3.4. Sơ đồ tính toán năng lực thông qua của khu gian Thời gian của một chu kỳ (Tck ) bao gồm tổng số thời gian chạy đơn thuần của các

đoàn tàu ( )∑ cht , tổng số thời gian gián cách ( )∑ gct và tổng số thời gian gia, giảm tốc

( )∑ ggt

∑ ∑ ∑++= gggcchck tttT , (3.6) trong đó: ∑ += 21 chchch TTt , với 21, chch TT là thời gian chạy của đoàn tàu trên chiều lẻ (chiều đi) và chiều chẵn (chiều về).

Thay (3.6) vào (3.5) ta có năng lực thông qua của khu gian:

Kttt

ngggcch

.1440

∑ ∑∑ ++= , đôi tàu (3.7)

Như đã biết, thời gian gián cách ở ga bao gồm nhiều yếu tố khác nhau tuỳ theo các phương pháp kẻ biểu đồ khác nhau. Do đó nếu kẻ biều đồ chạy tàu khác nhau thì ( )∑ gct khác nhau, dẫn đến năng lực thông qua của khu gian cũng khác nhau.

Qua công thức (3.7) thấy rằng năng lực thông qua của khu gian phụ thuộc vào 3 yếu tố: ( )∑ cht , ( )∑ gct và ( )∑ ggt . Muốn rút ngắn Tck để tăng năng lực thông qua phải tìm cách rút

ngắn các yếu tố này. Tuy vậy yếu tố ( )∑ cht thường là ổn định do thiết bị kỹ thuật tạo nên, do

đó năng lực thông qua thường được thay đổi theo hai yếu tố ( )∑ gct và ( )∑ ggt . 3.4.3. Mô hình tổng quát tính toán năng lực thông qua cho các

tuyến và khu đoạn Năng lực thông qua của các tuyến hoặc khu đoạn được xác định bằng số đôi

tàu hàng, tàu khách thông qua tuyến hoặc khu đoạn trong một ngày đêm nhằm thỏa mãn khối lượng vận chuyển yêu cầu.

Số đôi tàu hàng, tàu khách trên các tuyến và các khu đoạn khác nhau được xác định trên cơ sở khối lượng vận chuyển hàng hóa và hành khách trên các tuyến và khu đoạn đó.

3.4.3.1. Mô hình toán tổng quát xác định số đôi tàu khách trên một tuyến hoặc một khu đoạn nào đó

ikik

ikik LQ

n,,

,, ).2.(365

Γ= , đôi tàu (3.8)

trong đó: nk,i - số đôi tàu khách trên tuyến hoặc khu đoạn thứ i trong một ngày đêm; Γk,i - tổng khối lượng luân chuyển hành khách trên tuyến hoặc khu đoạn thứ i (tính cả

chiều đi và chiều về) trong một năm, Hk.Km; 2Qk,i - số lượng hành khách bình quân trên một đôi tàu của tuyến hoặc khu đoạn thứ i,

Hk/đôi tàu; Qk,i - số lượng hành khách bình quân trên một đoàn tàu của tuyến hoặc khu đoạn thứ i,

Hk/đoàn tàu; Lk,i - chiều dài khu đoạn hoặc tuyến thứ i đối với tàu khách, km.

30

3.4.3.2. Mô hình toán tổng quát xác định số đôi tàu hàng trên tuyến hoặc khu đoạn nào đó

ihih

ihih LQ

n,,

,, ).2.(365

Γ= , đôi tàu (3.9)

trong đó: nh,i - số đôi tàu hàng trên tuyến hoặc khu đoạn thứ i trong một ngày đêm; Γh,i - tổng khối lượng luân chuyển hàng hóa trên tuyến hoặc khu đoạn thứ i ( tính cả

chiều đi và chiều về) trong một năm, T.Km; Lh,i - chiều dài khu đoạn hoặc tuyến thứ i đối với tàu hàng, km; (2Qh,i) - trọng lượng hàng hóa bình quân trên một đôi tàu của tuyến hoặc khu đoạn thứ

i,T/đôi tàu; Qh,i - trọng lượng hàng hóa bình quân trên một đoàn tàu của tuyến hoặc khu đoạn thứ

i,T/đoàn tàu; Hoặc có thể tính:

ihih

nangih

ih LQn

,,

,, ..365

Γ= , đôi tàu (3.10)

trong đó: Γh,i - tổng khối lượng luân chuyển hàng hóa trên tuyến hoặc khu đoạn thứ i ( tính theo

chiều nặng) trong một năm, T.Km;

với: bhihnang

ih k.2

,,

Γ=Γ , T.km (3.11)

kbh - hệ số mất cân đối giữa hai chiều nặng và chiều nhẹ (hệ số bất bình hành), thông thường kbh = 1,15 -1,30.

Hoặc tổng quát:

ihih

bhihih LQ

kn

,,

,, ..365.2

.Γ= , đôi tàu (3.12)

trong đó: Γh,i - tổng khối lượng luân chuyển hàng hóa trên tuyến hoặc khu đoạn thứ i (tính cả

chiều đi và chiều về) trong một năm, T.Km; Qh,i - trọng lượng hàng hóa bình quân trên một đoàn tàu của tuyến hoặc khu đoạn thứ

i,T/đoàn tàu; kbh - hệ số mất cân đối giữa hai chiều nặng và chiều nhẹ (hệ số bất bình hành), thông

thường kbh = 1,15 -1,30. Trong quá trình tính toán cho một tuyến cụ thể, trọng lượng đoàn tàu được xác định

như sau

p

pdmk

iiPF

Q+

+−= ''

0

'0 )(

ωω

, T (3.13)

với: Fk - sức kéo vành bánh của đầu máy, daN (hay kG)

p

kk V

NF .270= , daN (hay kG) (3.14)

trong đó: Q - trọng lượng đoàn tàu, T ω0’, ω0”- sức cản cơ bản của đầu máy và toa xe, (N/kN) ip - độ dốc tính toán của đường, 0/00

31

Vì rằng: Trọng lượng đoàn tàu = Tự trọng các toa xe + Trọng tải hàng hóa trên các toa xe, tức

là Qtrong.tai = Qtu.trong + Qhang.hoa Do đó:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

h

trongtuh Q

QQQ .1 , T (3.15)

Thông thường Q = 2,1.Qh. Mặt khác cũng cần lưu ý rằng trọng lượng đoàn tàu còn phụ thuộc vào

kiểu loại toa xe và đặc biệt phụ thuộc vào chiều dài đường ga, Do vậy khi xác định số đôi tàu trên tuyến, trọng lượng đoàn tàu không chỉ đơn thuần xác định theo công suất đầu máy mà cần phải xác định theo chiều dài tối thiểu của đường ga trên tuyến.

Để thuận tiện cho việc thiết lập một chương trình tính toán tự động, ta sử dụng biểu thức cuối cùng sau đây:

ihij

ihijh LQ

n,

,, ..365.2

1,2.3,1.Γ= , đôi tàu (3.16)

3.4.4. Mô hình xác định năng lực thông qua của các đoàn tàu khách trên các tuyến

đường sắt Việt Nam hiện tại và tương lai 3.4.4.1. Tính toán năng lực thông qua tàu khách trên các tuyến cho năm dự báo xxxx

ikij

xxxxikxxxx

ijk LHn

,

,, ..365.2

Γ= , đôi tàu (3.17)

trong đó: i- chỉ số của tuyến hoặc khu đoạn kéo tàu khách, i = 1÷12 i =1 (HN-HP), tuyến Hà Nội-Hải Phòng i =2 (HN-ĐĐ), tuyến Hà Nội-Đồng Đăng i =3 (HN-QT), tuyến Hà Nội-Quán Triều i =4 (HN-LC), tuyến Hà Nội-Lào Cai i =5 (HN-HL), tuyến Hà Nội-Hạ Long i =6 (HN-ĐH), tuyến Hà Nội-Đồng Hới i =7 (ĐH-DT), tuyến Đồng Hới-Diêu Trì i =8 (DT-SG), tuyến Diêu Trì-Sài Gòn i =9 (SG-VT), tuyến Sài Gòn-Vũng Tàu i =10 (SG-LN), tuyến Sài Gòn-Lộc Ninh i =11 (NĐHN), tuyến nội đô Hà Nội i =12 (NĐSG), tuyến nội đô Sài Gòn j- chỉ số số lượng hành khách trên một đoàn tàu ( phản ảnh trọng lượng của

đoàn tàu), số lượng hành khách trên một đoàn tàu cho chạy trong phạm vi từ 100 HK đến 1000 HK với bước là 50HK, j = 1÷19.

xxxxijkn , - số đôi tàu khách trên tuyến hoặc khu đoạn thứ i tương ứng với số lượng

hành khách j trên đoàn tàu khách, xác đinh theo lượng luân chuyển hành khách trên tuyến thứ i tương ứng với năm xxxx;

32

xxxxik ,Γ - khối lượng luân chuyển hành khách trên tuyến thứ i (kể cả chiều đi và

chiều về) tương ứng với năm xxxx; Hij - số lượng hành khách bình quân j trong một đoàn tàu trên tuyến hoặc khu

đoạn thứ i,HK/đoàn tàu; Số lượng hành khách trên đoàn tàu Hij được thay đổi từ 100HK đến 1000HK với bước

ΔH = 50HK Lk,i - chiều dài khu đoạn hoặc tuyến thứ i đối với tàu khách, km. Khi cho gía trị Hi j cần xác định : - giá trị trọng lượng đoàn tàu Qk,ij tương ứng, với Qk,ij = Hij.1,25, - giá trị công suất kéo tương ứng, với Nk,ij = 3. Qk,ij

3.4.4.2. Tính toán năng lực thông qua tàu hàng trên các tuyến cho năm dự báo xxxx

ihij

xxxxihxxxx

ijh LQn

,

,, ..365.2

1,2.3,1.Γ= , đôi tàu (3.18)

trong đó: i- chỉ số của tuyến hoặc khu đoạn kéo tàu hàng, i = 1÷10 i =1 (HN-HP), tuyến Hà Nội-Hải Phòng i =2 (HN-ĐĐ), tuyến Hà Nội-Đồng Đăng i =3 (HN-QT), tuyến Hà Nội-Quán Triều i =4 (HN-LC), tuyến Hà Nội-Lào Cai i =5 (HN-HL), tuyến Hà Nội-Hạ Long i =6 (HN-ĐH), tuyến Hà Nội-Đồng Hới i =7 (ĐH-DT), tuyến Đồng Hới-Diêu Trì i =8 (DT-SG), tuyến Diêu Trì-Sài Gòn i =9 (SG-VT), tuyến Sài Gòn-Vũng Tàu i =10 (SG-LN), tuyến Sài Gòn-Lộc Ninh

j- chỉ số trọng lượng của đoàn tàu, trọng lượng đoàn tàu cho chạy trong phạm vi từ 300T đến 1500T với bước là 50T, j = 1÷25

xxxxijhn , - số đôi tàu hàng trên tuyến hoặc khu đoạn thứ i tương ứng với trọng

lượng j của đoàn tàu hàng, xác đinh theo lượng luân chuyển hàng hóa trên tuyến thứ i tương ứng với năm xxxx; xxxx

ih,Γ - khối lượng luân chuyển hàng hóa trên tuyến thứ i (kể cả chiều đi và chiều về) tương ứng với năm xxxx; Qij - trọng lượng bình quân j của một đoàn tàu trên tuyến hoặc khu đoạn thứ i,T/đoàn tàu; Trọng lượng đoàn tàu Qij được thay đổi từ 300T đến 1500T với bước ΔQ = 50T Lh,i - chiều dài khu đoạn hoặc tuyến thứ i đối với tàu hàng, km. Khi cho gía trị Qi j cần xác định : - giá trị Qh,ij tương ứng, với Qh,ij = Qi j/2,1, - giá trị công suất kéo tương ứng, với Nh,ij = 2. Qh,ij

3.5. Những biện pháp nâng cao năng lực thông qua và năng lực vận chuyển của

đường sắt Để nâng cao năng lực thông qua và năng lực vận tải của đường sắt có thể áp dụng

những biện pháp sau đây: 1. Đối với trang thiết bị cố định: - Giảm bớt độ dốc hạn chế của tuyến đường;

33

- Hoàn thiện phương tiện thông tin, tín hiệu và đóng đường; - Xác định chiều dài hợp lý của đường ga. - Xây dựng các tuyến đường đôi; 2. Đối với trang thiết bị di động: - Tăng cường sức kéo của đầu máy; - Sử dụng biện pháp ghép đôi đầu máy; - Sử dụng đầu máy đẩy; - Giảm sức cản của đầu máy, toa xe; - Giảm bớt tự trọng toa xe. 3. Đối với công tác tổ chức chạy tàu: - Xác định trọng lượng đoàn tàu một cách hợp lý; - Tăng tốc độ chạy tàu; - Sử dụng các loại biểu đồ chạy tàu tiên tiến. Câu hỏi kiểm tra: 1.Trình bày các chỉ tiêu cơ bản của công tác vận tải đường sắt: chỉ tiêu khối

lượng công tác, chỉ tiêu tốc độ đầu máy và tốc độ đoàn tầu. 2. Trình bày các khái niệm về biểu đồ chạy tầu và bảng gìơ tầu. Các yếu tố thời

gian của biểu đồ chạy tầu. 3. Trình bày các khái niệm về năng lực thông qua và năng lực vận chuyển của

đường sắt, các biện pháp nâng cao năng lực thông qua và năng lực vận chuyển.

34

33

CHƯƠNG IV TỔ CHỨC VẬN DỤNG ĐẦU MÁY

4.1. Phân loại đầu máy theo quan điểm vận dụng Đầu máy nói chung và đầu máy diezel nói riêng được phân bổ cho các khu đoạn và

được đưa vào danh mục quản lý của các Xí nghiệp với số lượng cần thiết, những đầu máy đó tạo thành số đầu máy thống kê của Xí nghiệp (của Đoạn).

Trong những trường hợp cụ thể, khi một Xí nghiệp không có đủ số lượng đầu máy để đảm nhiệm khối lượng vận chuyển gia tăng, người ta có thể điều động tạm thời một số đầu máy từ các Xí nghiệp khác tới. Số lượng đầu máy thống kê cùng với các đầu máy công tác tạm thời tại Xí nghiệp tạo thành số đầu máy thuộc diện chi phối của Xí nghiệp. Tiếp đó, số đầu máy thuộc diện chi phối của Xí nghiệp lại được phân ra theo khả năng sử dụng của chúng, đó là: số đầu máy vận dụng và số đầu máy không vận dụng, và theo trạng thái của chúng: số đầu máy không hư hỏng và số đầu máy hư hỏng.

Trên cơ sở đó, về phương diện nghiệp vụ (theo quan điểm vận dụng) người ta phân loại đầu máy như sau:

1- Số đầu máy thống kê: bao gồm tất cả những đầu máy thuộc danh mục của Xí nghiệp quản lý, bao gồm những đầu máy thuộc Xí nghiệp chi phối (không kể những đầu máy thuê nơi khác), những đầu máy do đơn vị khác thuê và những đầu máy dự phòng của Công ty hoặc Tổng công ty.

2- Số đầu máy hiện có: là số đầu máy có mặt của Xí nghiệp gồm số đầu máy thống kê cộng với số đầu máy thuê của nơi khác trừ đi số đầu máy cho nơi khác thuê.

3- Số đầu máy chi phối: là số đầu máy thuộc quyền sử dụng của Xí nghiệp bao gồm số đầu máy hiện có trừ đi số đầu máy dự phòngcủa Liên hợp hay Liên hiệp.

Những đầu máy không thuộc quyền chi phối của Xí nghiệp gồm những đầu máy dự phòng và những đầu máy cho nơi khác thuê.

4- Số đầu máy vận dụng: bao gồm những đầu máy đang làm việc, những đầu máy đang chờ công việc, những đầu máy đang tiến hành chỉnh bị và kiểm tra kỹ thuật.

5- Số đầu máy không vận dung: bao gồm những đầu máy đang sửa chữa (từ khám chữa cấp 1 đến sửa chữa lớn), những đầu máy đang chờ sửa chữa, những đầu máy đang điều động từ nơi này đến nơi khác, những đầu máy dự phòng của Công ty hoặc Tổng công ty và Xí nghiệp, những đầu máy chờ rút khỏi số đầu máy thống kê của Xí nghiệp.

Việc phân loại đầu máy như trên giúp cho việc thống kê hàng ngày về sự hiện diện và trạng thái của đầu máy được dễ dàng, ngoài ra nó còn cho phép tính toán các chỉ tiêu vận dụng của đầu máy và phân tích hoạt động của ngành nghiệp vụ đầu máy một cách thuận lợi.

4.2. Lựa chọn đầu máy sử dụng cho các tuyến hoặc khu đoạn Việc lựa chọn đầu máy cho các khu đoạn có thể tiến hành theo trình tự sau: 1-Tính công suất cần thiết của loại đầu máy dùng cho khu đoạn, căn cứ vào: - Điều kiện vận doanh, luồng hàng, luồng khách - Đặc trưng chủ yếu của khu đoạn: mặt trắc dọc tuyến đường, chiều dài ga, tốc độ cho

phép và chiều dài khu gian. Từ giáo trình sức kéo ta đã biết:

270

.vFN k

k = , (mã lực) (4.1)

trong đó: Nk - công suất vành bánh của đầu máy, mã lực; Fk - sức kéo vành bánh của đầu máy, daN (hay kG); v - tốc độ của đầu máy ở Fk đã biết (km/h); Công suất của đầu máy phải thoả mãn điều kiện kéo được đoàn tàu ở khu gian hạn

chế. Mặt khác ta có:

34

( ) ( )giQgiPF ttttk .. "0

'0 +++= ωω , (N) (4.2)

trong đó: P- khối lượng đầu máy (tấn); Q- khối lượng đoàn tàu (tấn); "

0'0 ,ωω - sức cản cơ bản đơn vị của đầu máy và toa xe (N/kN);

itt- độ dốc tính toán (quy đổi) của tuyến đường (%0). g- gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 Chia (4.2) cho Fk được:

( ) ( )

k

tt

k

tt

FgiQ

FgiP ..

1"0

'0 +

++

=ωω

, (4.3)

Gọi ( )

k

tt

FgiP .'

0 +=ω

γ là tỷ lệ sức cản của đầu máy trên sức kéo hay tỷ lệ sức kéo để

tự kéo mình. Trong thực tế giá trị γ rất nhỏ. Từ (4.3) ta có

( )γ

ω−+

=1

.''0 giQF tt

k , (4.4)

Khối lượng đoàn tàu Q được sử dụng để kéo tàu hàng có liên quan đến tải trọng toa xe qtải trọng, tự trọng toa xe qtự trọng và kỹ thuật xếp xe.

Gọi taitrong

tutrong

qq

=α là hệ số tự trọng của toa xe

trong đó: qtự trọng - tự trọng toa xe (tấn); qtải trọng- trọng tải toa xe (tấn);

và taitrong

hang

qq

=β là hệ số trọng tải toa xe (tỷ số giữa khối lượng hàng hoá thực tế xếp lên

toa xe với tải trọng theo thiết kế của toa xe). trong đó: qhàng - trọng tải hàng hoá xếp lên toa xe (tấn); và qtải trọng = qtự trọng + qhàng Giả thiết trọng tải và tự trọng các toa xe giống nhau tức là α và β giống nhau, ta có:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+==

βα

βα 11.. hanghangtaitrong QqmqmQ , (4.5)

Trong đó: m- số lượng toa xe trong đoàn tàu; Để đảm bảo khối lượng vận chuyển cho trước, trọng lượng hàng hoá trong đoàn tàu

phải bằng:

n

Qnangh

ngdhang

,Γ= (4.6)

trong đó: nangh

ngd,Γ - khối lượng hàng hoá cần vận chuyển trong một ngày đêm theo chiều nặng, tấn

n- số đôi tàu thông qua khu gian trong một ngày đêm

ητ

.24+

=t

n ητ

.1440+

=t

trong đó: 24 và 1440- số giờ và số phút trong một ngày đêm (h, phút);

35

t- thời gian đoàn tàu chạy trên khu gian hạn chế tính cho đường đơn theo cả chiều đi và chiều về (h, phút);

τ - thời gian đón, phát xe (h, phút); η - hệ số thời gian tàu hàng chiếm khu gian. Từ đó:

( )η

τ.24., +Γ

=t

Qnangh

ngdhang , tấn

Gọi tτϕ = là hệ số đóng khu gian

Ta có:

( )η

ϕ.241.., +Γ

=t

Qnangh

ngdhang , tấn (4.7)

Thay (4.6) vào (4.5) sau đó vào (4.4), ta được:

( )

git

F ttnangh

ngdk .

11

.241.. ''

0,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

+Γ=

γω

βα

ηϕ

, (kN) (4.8)

Đối với đường đơn:

tLv 2

= (4.9)

trong đó: L - chiều dài khu gian (km) Thay (4.9) và (4.8) vào (4.1), ta có:

( )( )

( )γηβαωϕ

−

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+++Γ

=1..270.24

.11..2 ''0

. giLN

ttnangh

ngd

k , (mã lực)

hay ( )( )

( )γηβαωϕ

−

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+++Γ

=1..3240

.11. ''0

. giLN

ttnangh

ngd

k , (mã lực) (4.10)

2- Phân tích Nk = f (vk), chọn 2 -3 loại đầu máy có công suất thoả mãn các điều kiện ở bước 1.

3- Tính toán một số chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật cho các đầu máy vừa chọn ở bước 2. 4- Lập bảng kết quả tính toán ở bước 3 và so sánh. 5- Căn cứ bảng so sánh tiến hành lựa chọn một loại đầu máy thích hợp nhất cho khu

đoạn. 4.3. Xác định và kiểm nghiệm khối lượng kéo của đầu máy sử dụng cho các tuyến

hoặc khu đoạn 4.3.1. Tính toán và kiểm nghiệm khối lượng kéo theo độ dốc tính toán

Mô hình tính toán xác định khối lượng kéo tính toán theo độ dốc hạn chế và tốc độ tính toán có thể được rút ra từ (4.2) như sau:

( )( )gi

giPFQtto

ttok

++−

= ,,

,

ωω , tấn (4.11)

trong đó: Q- khối lượng kéo của đoàn tàu (tấn); kF -lực kéo tính toán (lực kéo vành bánh) của đầu máy, N; P- khối lượng tính toán của đầu máy, tấn;

36

'0ω và ''

0ω - lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy, toa xe ở tốc độ tính toán, N/kN;

gP

Woo .

'' =ω và

gQWo

o .

"" =ω

tti - độ dốc tính toán hoặc độ dốc hạn chế ( quy đổi) của tuyến đường, (%0); g- gia tốc trọng trường, lấy g = 9,81 m/s2.

4.3.2. Tính toán và kiểm nghiệm trọng lượng kéo theo độ dốc đoạn khởi động trên đường ga Khối lượng kéo trên đoạn dốc khởi động trên đường ga:

( )( )gi

giPFQkdkd

kdkdkdkd .

..''

0

'0

++−

=ω

ω , tấn (4.12)

trong đó: kdF - lực kéo khởi động tính toán của đầu máy đầu máy, N; ''

0'0 , kdkd ωω - lực cản khởi động đơn vị của đầu máy và toa xe, N/kN;

kdi - độ dốc quy đổi của đoạn dốc khởi động, (%0); Nếu Qkd > Q (trị số khối lượng kéo cần kiểm nghiệm đã biết) thì đoàn tàu có thể khởi động được trên độ dốc này. Ngược lại, nếu Qkd < Q thì đoàn tàu không khởi động được, do đó trọng lượng kéo nên lấy là Qkd hoặc dùng biện pháp không dừng đoàn tàu ở ga có độ dốc này. 4.3.3. Tính toán và kiểm nghiệm trọng lượng kéo theo chiều dài hữu hiệu đường ga Chiều dài hữu hiệu của nhà ga là chỉ cự ly giữa hai mốc xung đột. Nếu chiều dài đoàn tàu lớn hơn chiều dài hữu hiệu của nhà ga thì đoàn tàu có thể va chạm với đoàn tàu ở tuyến bên cạnh. Bởi vậy, chiều dài đoàn tàu không được vượt quá chiều dài hữu hiệu ngắn nhất trừ đi 30m (là chiều dài phụ thêm khi hãm). Trọng lượng kéo lớn nhất được tính như sau:

ttrtbtx

ttrdmgatbtxga Q

LLLL

QQ .. +⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −−= , tấn (4.13)

trong đó: gaL – chiều dài hữu hiệu của đường ga, m;

tbtxQ – tổng trọng lượng trung bình của mỗi toa xe, tấn;

tbtxL – chiều dài trung bình của mỗi toa xe, m;

dmL – chiều dài của đầu máy, m; ttrL . – chiều dài toa trưởng tàu, m; ttrQ . – trọng lượng toa trưởng tàu, tấn. Nếu Qga > Q (đã biết) thì chiều dài đoàn tàu không bị hạn chế bởi chiều dài hữu hiệu của đường ga. Nếu không, trọng lượng kéo nên lấy là Qga hoặc qui định đoàn tàu không đỗ tại ga này. 4.3.4. Tính toán và kiểm nghiệm trọng lượng kéo theo bán kính cong nhỏ nhất Khi đoàn tàu đi vào đường cong bán kính nhỏ, hệ số bám của đầu máy giảm thấp dẫn đến lực kéo bám giảm theo. Lúc này lực kéo bám thực tế thuctebF , có xu hướng nhỏ hơn lực kéo bám tính toán ttbF , , do đó khối lượng kéo có thể bị hạn chế bởi mức độ suy giảm của hệ số bám, và vì vậy cần phải kiểm nghiệm khối lượng kéo, theo công thức sau:

37

( )

( )gigiPF

QR

RRR .

..''

0

'0

++−

=ω

ω, tấn (4.14)

trong đó: RF – lực kéo đầu máy khi đi vào đường cong bán kính nhỏ bị giảm độ bám, N. Ri – độ dốc quy đổi của đoạn có bán kính cong nhỏ, ‰. '

0ω và ''0ω - lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy, toa xe ở tốc độ tính toán, N/kN;

Nếu QR > Q (đã biết) thì khối lượng kéo không bị hạn chế bởi sự giảm bám, ngược lại nên lấy khối lượng kéo là QR. 4.4. Đường quay vòng đầu máy

4.4.1. Khái niệm về đường quay vòng đầu máy Đường quay vòng đầu máy là đường tác nghiệp kéo đoàn tàu của đầu máy từ ga đoạn

đến ga quay máy rồi kéo đoàn tàu từ ga quay máy trở về ga đoạn. Chiều dài đường quay vòng đầu máy thông thường là chiều dài giữa hai khu đoạn. Nếu một Xí nghiệp đầu máy (đoạn đầu máy) có các Phân đoạn thì đường quay vòng

có thể bắt đầu từ ga Phân đoạn tới ga quay máy. Đường quay vòng đầu máy cũng có thể ngắn hơn chiều dài khu đoạn.

Đường quay vòng đầu máy thường được biểu diễn như sơ đồ hình 4.1.

Hình 4.1. Sơ đồ đường quay vòng đầu máy

- Ga đoạn (ga Xí nghiệp đầu máy); -Ga trạm (ga trạm quay máy); L – Chiều dài đường quay vòng đầu máy

Căn cứ vào thời gian làm việc liên tục của một ban lái máy người ta phân ra: - Đường quay vòng đầu máy ngắn - Đường quay vòng đầu máy dài. Đường quay vòng đầu máy ngắn là đường quay vòng mà ở đó thời gian làm việc liên

tục của một ban lái máy (bao gồm cả lên, xuống ban) kể cả lượt đi và lượt về không vượt quá định mức thời gian làm việc liên tục của họ (thường là từ 8-12 giờ).

Đường quay vòng đầu máy dài là đường quay vòng mà ở đó thời gian làm việc liên tục của một ban lái máy kể cả lượt đi và lượt về vượt quá định mức thời gian làm việc liên tục của họ (thường là 12 giờ). Trong trường hợp này ban lái máy phải nghỉ ở trạm quay máy hay nơi thay ban dọc đường.

4.4.2. Lựa chọn đường quay vòng đầu máy Đường quay vòng đầu máy có liên quan tới công tác vận dụng đầu máy như: quản lý

ban lái máy, chế độ vận chuyển của đầu máy, vấn đề thực hiện chỉ tiêu vận dụng đầu máy. Việc lựa chọn đường quay vòng đầu máy được tiến hành theo những nguyên tắc sau: - Vận dụng đầu máy tiện lợi và kinh tế nhất. - Lợi dụng được năng lực thông qua của các tuyến đường tới mức lớn nhất. - Đảm bảo thời gian làm việc và nghỉ ngơi của các ban lái máy và thuận tiện cho việc

quản lý nhân lực. Thông thường người ta căn cứ vào cơ sở vật chất hiện có và xét tới sự phát triển trong

tương lai để tiến hành lựa chọn đường quay vòng đầu máy cho thích hợp.

38

Việc lựa chọn đường quay vòng đầu máy có liên quan trực tiếp tới việc lựa chọn và bố trí địa điểm trạm quay máy. Thông thường phải lưu ý tới các đặc điểm sau:

1- Ga quay vòng là ga có lượng hàng hoá và hành khách lớn, là trung tâm kinh tế, văn hoá và chính trị của địa phương.

2- Xét tới địa hình, địa vật như mặt bằng, độ dốc để thuận tiện cho việc thông qua năng lực của tuyến đường và quay đầu máy.

3- Xét đến điều kiện địa chất, nguồn cung cấp điện, nước, điều kiện khí hậu và điều kiện sinh hoạt của cán bộ, công nhân viên đường sắt;

4- Xét đến chế độ vận chuyển của đầu máy và phương thức phục vụ của ban lái máy. 5- Xét đến các điều kiện về an ninh và quốc phòng. Khi tính toán, lựa chọn đường quay vòng đầu máy người ta còn lưu ý tới cự ly cấp

nhiên liệu và cấp cát cho đầu máy: Cự ly chạy lớn nhất của đầu máy giữa hai trạm cấp nhiên liệu:

eQ

VL nl

nl .10..9.0 4

= , km (4.15)

trong đó: 0,9 - hệ số tính tới 10% lượng dự trữ nhiên liệu trong thùng chứa của đầu máy; Vnl - thể tích thùng chứa nhiên liệu đầu máy, kg; Q - trọng lượng đoàn tàu, T; e - tiêu hao nhiên liệu đơn vị của đầu máy cho 104 T.km cả bì, kg. Cự ly chạy lớn nhất của đầu máy giữa hai trạm cấp cát:

max

6

.10..9.0

qQV

L cc = , km (4.16)

trong đó: 0,9 - hệ số tính tới 10% lượng dự trữ cát trong thùng chứa cát của đầu máy; Vc - dung tích hữu ích của thùng chứa cát trên đầu máy, m3; Q - trọng lượng đoàn tàu, T; qmax - lượng tiêu hao cát đơn vị lớn nhất của đầu máy cho 106 T.km cả bì, m3. Sau khi lựa chọn đường quay vòng đầu máy, cần nghiệm lại như sau: 1. Đối với đường quay vòng ngắn:

( ) tbtrdlvn Vttl .5,0 ,∑−= , km (4.17)

2. Đối với đường quay vòng dài: - Ban lái máy giao ban ở trạm quay máy:

( ) min. .Vttl trdlvd ∑−= , km (4.18)

- Ban lái máy giao ban ở trạm thay ban dọc đường:

( ) min. .' Vttl bdlvd ∑−= ( ) tbtrblv Vtt .5,0 ,∑−− , km (4.19) trong đó:

tlv - thời gian làm việc liên tục của một ban lái máy theo qui định (giờ); ∑td,tr - tổng thời gian làm việc liên tục của một ban lái máy tại đoạn và trạm (giờ);

39

∑td,b - tổng thời gian làm việc của một ban lái máy tại đoạn và và ở nơi thay ban dọc đường (giờ); ∑tb,tr - tổng thời gian làm việc của một ban lái máy ở nơi thay ban dọc đường và tại trạm quay máy (giờ); Vtb - tốc độ lữ hành trung bình của chiều đi và chiều về (km/h); Vmin - tốc độ lữ hành trung của chiều khó khăn (km/h); Thông thường khi kéo dài đường quay vòng đầu máy thì hiệu quả vận dụng của đầu

máy được nâng cao. 4.5. Các chế độ vận chuyển của đầu máy Chế độ vận chuyển của đầu máy là phương thức tác nghiệp kéo đoàn tàu của đầu máy

hay nói khác là phương thức vận hành chiều đi và chiều về của đầu máy giữa Xí nghiệp đầu máy (Đoạn đầu máy) và trạm quay máy.

Căn cứ theo phương thức tác nghiệp vận hành của đầu máy có thể phân ra: 4.5.1. Chế độ vận chuyển liên hoàn 4.5.1.1. Khái niệm Chế độ vận chuyển liên hoàn (hình 4.2) là phương thức cho đầu máy ra khỏi đoạn (Xí

nghiệp), kéo đoàn tàu đến trạm quay máy, ở đó đầu máy có thể được chỉnh bị hay không rồi lại kéo đoàn tàu trở về đoạn. Ở ga đoạn đầu máy cắt khỏi đoàn tàu, chạy về đoạn (Xí nghiệp) để tiến hành chỉnh bị, kiểm tra kỹ thuật và thay ban lái máy. Sau đó đầu máy tiếp tục ra đoạn để kéo đoàn tàu trên đường quay vòng cũ hay một đường quay vòng khác nào đó của đoạn.

Hình 4.2. Chế độ vận chuyển liên hoàn của đầu máy

4.5.1.2. Thứ tự tác nghiệp: 1. Chỉnh bị toàn bộ đầu máy ở đoạn (Xí nghiệp) và giao nhận ban; 2. Chạy từ đoạn tới ga đoạn, móc nối với đoàn xe và chờ xuất phát; 3. Kéo đoàn tàu từ ga đoạn tới ga trạm (ga quay máy ) và cắt móc; 4. Chạy từ ga trạm vào trạm, chỉnh bị vận chuyển (nếu cần) giao nhận ban (hay không) 5. Chạy từ trạm ra ga trạm nối với đoàn xe và chờ xuất phát; 6. Kéo đoàn tàu từ ga trạm về ga đoạn, cắt móc; 7. Chạy từ ga đoạn về đoạn, tiến hành chỉnh bị, kiểm tra kỹ thuật và thay ban lái máy. Sau đó đầu máy tiếp tục ra đoạn thực hiện tác nghiệp kéo đoàn tàu theo trình tự nêu

trên trên đường quay vòng cũ hay một đường quay vòng khác nào đó của đoạn. 4.5.1.3. Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng 1. Chế độ vận chuyển liên hoàn thích ứng với những tuyến có đường quay vòng ngắn,

khối lượng vận chuyển không lớn, mật độ số đôi tàu nhỏ. 2. Việc chỉnh bị, kiểm tra kỹ thuật cho đầu máy cũng như việc thay ban lái máy đều

tiến hành ở đoạn hay trạm do đó thuận tiện cho việc quản lý cũng như giảm được vốn đầu tư cơ bản (do việc không phải xây dựng các thiết bị chỉnh bị trên đường ga).

3. Sau mỗi lần kéo tàu đầu máy đều phải vào đoạn chỉnh bị do đó thời gian chiếm dụng ghi yết hầu lớn làm giảm năng lực thông qua của đoạn đầu máy (Xí nghiệp) cũng như của khu đoạn hay tuyến đường.

4. Hiệu quả vận dụng của đầu máy (thời gian làm việc thực tế kéo đoàn tàu) không cao do phải ra vào đoạn liên tục sau mỗi lần quay vòng.

4.5.2. Chế độ vận chuyển tuần hoàn

40

4.5.2.1. Khái niệm Chế độ vận chuyển tuần hoàn (hình 4.3) là phương thức cho đầu máy ra đoạn (Xí

nghiệp) làm nhiệm vụ kéo một số đôi tàu trên các đường quay vòng kề bên nào đó của đoạn khi cần thiết mới vào đoạn để kiểm tra kỹ thuật định kỳ trên các thiết bị chuyên dùng. Việc chỉnh bị kiểm tra kỹ thuật và thay ban lái máy được tiến hành trên các đường ga của ga đoạn.

Hình 4.3. Chế độ vận chuyển tuần hoàn của đầu máy 4.5.2.2. Thứ tự tác nghiệp 1. Chỉnh bị toàn bộ đầu máy ở đoạn, giao nhận ban; 2. Chạy từ đoạn tới ga đoạn, móc nối với đoàn xe và chờ xuất phát; 3. Kéo đoàn tàu từ ga đoạn tới ga trạm và cắt móc; 4. Chạy từ ga trạm vào trạm, chỉnh bị (nếu cần) và giao nhận ban (hoặc không) 5. Chạy từ trạm ra ga trạm, nối với đoàn xe và chờ xuất phát; 6. Kéo đoàn tàu từ ga trạm về ga đoạn cắt móc hay không; 7. Tiến hành chỉnh bị và thay ban lái máy ngay trên đường ga của ga đoạn; 8. Kéo đoàn tàu từ ga đoạn đến ga trạm trên một đường quay vòng kề bên nào đó của

đoạn, cắt móc; 9. Chạy từ trạm ra ga trạm, nối với đoàn xe chờ xuất phát; 10. Kéo đoàn tàu từ ga trạm về ga đoạn, cắt móc hay không; 11. Tiến hành chỉnh bị và thay ban lái máy ngay trên đường ga của ga đoạn; 12. Tiếp tục kéo đoàn tàu như ở bước (3), cứ như vậy đầu máy liên tục kéo các đoàn

tàu trên các đường quay vòng kề nhau của đoạn, khi cần kiểm tra kỹ thuật định kỳ mới vào đoạn.

4.5.2.3. Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng - Chế độ vận chuyển tuần hoàn thích ứng với những tuyến có đường quay vòng dài,

khối lượng vận chuyển và mật độ đôi tàu lớn. - Vì đầu máy không phải ra vào đoạn trong một lần quay vòng cho nên hiệu quả vận

dụng đầu máy cao, tiết kiệm được số đầu máy vận dụng. - Vì đầu máy không phải thường xuyên ra vào đoạn nên giảm nhẹ được gánh nặng ghi

yết hầu của đoạn, nâng cao năng lực thông qua của đoạn cũng như ở ga, tăng cường được an toàn tác nghiệp ở ga.

- Nhược điểm của chế độ vận chuyển tuần hoàn là phải bố trí thiết bị chỉnh bị (hay trạm chỉnh bị) trên đường ga của ga đoạn. Điều này làm tăng chi phí xây dựng cơ bản, mặt khác gây khó khăn cho việc quản lý thiết bị và nhân lực của đoạn đầu máy (Xí nghiệp đầu máy). Nhược điểm này sẽ được bù trừ nếu khối lượng vận tải và mật độ đôi tàu trên tuyến đủ lớn.

4.5.3. Chế độ vận chuyển bán tuần hoàn 4.5.3.1. Khái niệm Chế độ vận chuyển bán tuần hoàn (hình 4.4) là phương thức cho đầu máy ra đoạn làm

nhiệm vụ kéo các đôi tàu trên hai đường quay vòng kề nhau của đoạn sau đó vào đoạn chỉnh bị.

41

Hình 4.4. Chế độ vận chuyển bán tuần hoàn của đầu máy 4.5.3.2. Thứ tự tác nghiệp 1. Chỉnh bị toàn bộ đầu máy ở đoạn, giao nhận ban; 2. Chạy từ đoạn tới ga đoạn, móc nối với đoàn xe và chờ xuất phát; 3. Kéo đoàn tàu từ ga đoạn tới ga trạm, cắt móc; 4. Chạy từ ga trạm vào trạm, chỉnh bị và giao nhận ban (nếu cần); 5. Chạy từ trạm ra ga trạm, nối với đoàn xe và chờ xuất phát; 6. Kéo đoàn tàu từ ga trạm về ga đoạn, cắt móc hay không; 7. Tiến hành chỉnh bị đầu máy (nếu cần thiết) và thay ban lái máy ngay trên đường ga

của ga đoạn; 8. Kéo đoàn tàu từ ga đoạn đến ga trạm trên một đường quay vòng kề bên nào đó của

đoạn, cắt móc; 9. Chạy từ ga trạm vào trạm, chỉnh bị và giao nhận ban (nếu cần); 10. Chạy từ trạm ra ga trạm, nối với đoàn xe và chờ xuất phát; 11. Kéo đoàn tàu từ ga trạm về ga đoạn, cắt móc; 12. Chạy từ ga đoạn về đoạn, tiến hành chỉnh bị, kiểm tra kỹ thuật và thay ban lái

máy; Sau đó đầu máy tiếp tục ra đoạn và thực hiện trình tự kéo đoàn tàu như đã nêu trên. 4.5.3.3. Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng Chế độ vận hành bán tuần hoàn là chế độ vận chuyển trung gian giữa liên hoàn và tuần

hoàn, thông thường được áp dụng có lợi khi chỉnh bị ở đoạn có thể chạy ở hai đường kề nhau mới phải vào đoạn chỉnh bị. Khi đó vừa nâng cao hiệu quả vận dụng đầu máy vừa tiết kiệm được chi phí vận chuyển mà không phải tăng đầu tư cho việc xây dựng thiết bị trên đường ga.

4.5.4. Chế độ vận chuyển thoi 4.5.4.1. Khái niệm Chế độ vận chuyển thoi (hình 4.5) là phương thức cho đầu máy ra đoạn thực hiện

nhiệm vụ kéo một số đôi tàu trên một đường quay vòng thường là vận chuyển ngắn trên đường chuyên dụng khi cần mới trở về đoạn. Đầu máy chạy đi chạy về một số lượt liên tục như con thoi trên đường quay vòng và thường không có biểu đồ quay vòng xác định.

Chế độ vận chuyển thoi ít khi áp dụng ở những tuyến chính của đường sắt, mặc dù vậy các đoàn tàu thoi vẫn có thể chạy trên các tuyến chính của đường sắt.

Hình 4.5. Chế độ vận chuyển thoi của đầu máy 4.5.4.2. Thứ tự tác nghiệp 1. Chỉnh bị toàn bộ đầu máy tại đoạn, giao nhận ban; 2. Đầu máy chạy từ đoạn tới ga đoạn, nối với đoàn xe và chờ xuất phát; 3. Kéo đoàn tàu từ ga đoạn tới ga cuối cùng của đường vận chuyển thoi, cắt móc hoặc

không; 4. Đầu máy dừng tại ga cuối cùng, chờ tác nghiệp và chờ xuất phát; 5. Kéo đoàn tàu quay về ga đoạn, cắt móc hoặc không, chờ đợi tác nghiệp;

42

6. Tiếp tục kéo đoàn tàu từ ga đoạn về ga cuối cùng theo trình tự nêu trên cho tới khi cần thiết mới đưa đầu máy trở về đoạn.

Trong chế độ vận chuyển thoi việc thay ban, thậm chí việc chỉnh bị có thể tiến hành tại hiện trường.

4.5.4.3. Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng Chế độ vận chuyển thoi được áp dụng trên những tuyến đường chuyên dùng như

những nơi khai thác đá, vận chuyển hành khách đường ngắn. Hiệu quả vận dụng của đầu máy sẽ cao nếu khối lượng vận chuyển lớn, ngược lại nếu khối lượng nhỏ sẽ gây lãng phí sức kéo và hiệu quả vận dụng đầu máy không cao.

Hiện nay ở Việt Nam chế độ vận chuyển liên hoàn tỏ ra thích hợp vì nhiệm vụ vận chuyển không lớn, trình độ tổ chức và chất lượng trang thiết bị chưa cao.

4.6. Ban lái máy và chế độ làm việc của ban lái máy 4.6.1. Ban lái máy và nhiệm vụ, trách nhiệm của các ban lái máy Thông thường đối với đầu máy hơi nước ban lái máy gồm ba người: tài xế, phụ tài xế

và nhân viên đốt lửa. Đối với đầu máy diezel ban lái máy gồm hai người: tài xế và phụ tài xế. 4.6.1.1. Nhiệm vụ chung của các ban lái máy - Làm việc theo đúng kế hoạch, hoàn thành có chất lượng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. - Phát huy đầy đủ năng lực của đầu máy, nâng cao sản lượng ngày của đầu máy, tiết

kiệm nhiên liệu và các vật liệu khác để giảm giá thành vận tải. - Luôn đảm bảo đầu máy sạch sẽ, có trạng thái kỹ thuật tốt, bảo quản tốt các dụng cụ

của đầu máy. - Bảo đảm chạy tàu đúng giờ, an toàn, không để xảy ra sự cố hay tai nạn. - Chấp hành đầy đủ các qui trình, qui tắc của ngành và đảm bảo kỷ luật lao động. - Nâng cao trình độ văn hoá, nghiệp vụ và phương pháp công tác tiên tiến. 4.6.1.2. Nhiệm vụ của các thành viên trong ban lái máy Tài xế : Tài xế là người trực tiếp lãnh đạo ban lái máy, chịu trách nhiệm về mọi mặt,

về thực hiện kế hoạch chạy tàu, đảm bảo chất lượng đầu máy và chạy tàu an toàn. Phụ tài xế: Giúp tài xế làm các công việc khám xét, bảo dưỡng và vận hành đầu máy,

kiểm tra máy móc, thiết bị trên đầu máy, theo dõi tín hiệu và chướng ngại trên đường khi tài xế lái máy.

4.6.2. Chế độ lái máy của ban lái máy Chế độ lái máy của ban lái máy là phương thức phân phối số ban lái máy cho một đầu

máy và qui định trách nhiệm của họ đối với đầu máy đó. Số lượng nhân viên ban lái máy được biên chế phù hợp với nhiệm vụ và khối lượng

công tác. Tuỳ theo phương thức phân phối ban lái máy cho đầu máy, có thể phân ra: 4.6.2.1. Chế độ bao máy Chế độ bao máy là phương thức phân phối một số ban lái máy cố định (thường là ba

ban) cho một đầu máy. Ban lái máy chịu trách nhiệm mọi mặt với đầu máy được sử dụng do đó nâng cao

được ý thức trách nhiệm của các ban lái máy đối với đầu máy. Do chuyên sử dụng một đầu máy nên các ban lái máy thành thạo đầu máy của mình,

thuận tiện cho việc cải tiến phương pháp lái máy và bảo dưỡng đầu máy, thực hiện tốt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của đầu máy trong quá trình vận dụng. Nhược điểm của chế độ này là hiệu quả vận dụng của đầu máy không cao.

4.6.2.2. Chế độ luân phiên Chế độ luân phiên là phương thức phân phối các ban lái máy luân lưu lái các đầu máy

khác nhau, không cố định cho một đầu máy nào. Ưu điểm của phương pháp này là đầu máy không phải chờ đợi đúng ban lái máy cố

định, do đó hiệu quả vận dụng của đầu máy được nâng cao. Tuy vậy chế độ lái máy này đòi

43

hỏi các ban lái máy phải có trình độ cao, thành thạo nhiều loại đầu máy, và như vậy việc quản lý chất lượng đầu máy sẽ gặp khó khăn.

4.6.2.3. Chế độ bao luân Chế độ bao luân là phương thức phân phối một số ban lái máy cố định cho một đầu

máy và một số ban lái máy luân phiên lái đầu máy đó. Chế độ bao luân là sự kết hợp giữa chế độ bao máy và luân phiên, nó bổ sung những

ưu khuyết điểm của các chế độ đó. Trong các chế độ lái máy, việc áp dụng chế độ nào tuỳ thuộc vào hoàn cảnh cụ thể của

ngành đường sắt. Chế độ luân phiên thường được áp dụng ở những nơi có mật độ đôi tàu lớn, trình độ quản lý, tổ chức tốt, các ban lái máy có trình độ kỹ thuật và ý thức tổ chức kỷ luật cao.

Chế độ bao máy thường được sử dụng khi có biểu đồ chạy tàu ổn định, tổ chức chạy tàu chặt chẽ và khối lượng vận chuyển không lớn.

Ở Việt Nam ngành đường sắt chủ yếu vẫn sử dụng chế độ bao máy. Trong điều kiện đổi mới hiện nay cần nghiên cứu một chế độ lái máy thích hợp để phát huy hiệu quả của những đầu máy hiện có.

4.6.3. Chế độ quay vòng của ban lái máy Chế độ quay vòng của ban lái máy là phương thức đi theo đầu máy của ban lái máy.

Chế độ quay vòng của ban lái máy bao gồm các hình thức sau: 4.6.3.1. Chế độ quay ngay Ở chế độ quay ngay ban lái máy lái đầu máy từ đoạn (ga đoạn) đến trạm quay máy

(hay ở một ga trung gian nào đó) rồi lại lái đầu máy kéo đoàn tàu quay ngay về đoạn (ga đoạn) mà không nghỉ lại ở trạm.

Ưu điểm của chế độ này là thuận tiện cho sinh hoạt và tổ chức học tập nghiệp vụ của ban lái máy. Chế độ này thích hợp với các đường quay vòng ngắn. Nếu tổ chức chạy tàu tốt hiệu quả vận dụng của đầu máy sẽ được nâng cao.

Nhược điểm của chế độ này là do đường quay vòng ngắn nên phải xây dựng nhiều đoạn và trạm do đó vốn đầu tư cơ bản lớn.

4.6.3.2. Chế độ nghỉ điều tiết ở đoạn Ở chế độ này ban lái máy lái đầu máy kéo đoàn tàu từ ga đoạn đến ga trạm, nghỉ lại ở

trạm một thời gian nhất định sau đó lái đầu máy kéo đoàn tàu trở về ga đoạn. Trong trường hợp này thời gian làm việc của ban lái máy vượt quá một nửa thời gian qui định do đó phải nghỉ điều tiết ở trạm.

Nếu thực hiện chế độ bao máy thì đầu máy phải chờ ở trạm quay máy, do đó hiệu quả vận dụng của đầu máy thấp.

4.6.3.3. Chế độ thay ban ở trạm Ở chế độ này ban lái máy kéo đoàn tàu từ ga đoạn đến ga trạm rồi tiến hành thay ban

và nghỉ lại tại trạm. Đầu máy được giao cho một ban lái máy lái máy khác để kéo đoàn tàu từ ga trạm trở về ga đoạn.

Ưu điểm của chế độ công tác này là ban lái máy được nghỉ ngơi đầy đủ, hiệu quả vận dụng đầu máy cao.

Nhược điểm của nó là do phải xây dựng nơi ăn, nghỉ cho ban lái máy nên đầu tư cơ bản lớn.

Hiện nay chế độ này đang được áp dụng phổ biến trong ngành đường sắt nước ta. 4.6.3.4. Chế độ thay ban dọc đường Khi đường quay vòng đầu máy dài, thời gian lái máy từ ga đoạn đến ga quay máy vượt

quá thời gian làm việc qui định của ban lái máy thì phải bố trí trạm thay ban lái máy ở dọc đường. Ban lái máy nghỉ lại tại trạm thay ban, còn đầu máy được giao cho một ban lái máy khác tiếp tục kéo đoàn tàu đến ga trạm. Sau khi nghỉ ngơi ban lái máy nhận ban để kéo một đoàn tàu nào đó từ trạm thay ban trở về ga đoạn.

44

Ưu điểm của chế độ này là nâng cao được hiệu quả vận dụng của đầu máy vì thời gian dừng của đầu máy ít. Tuy nhiên nó chỉ thích hợp với điều kiện đầu máy được chỉnh bị và kiểm tra kỹ thuật tốt.

4.6.3.5. Chế độ đi theo tàu Ở chế độ này các ban lái máy được bố trí đi theo đoàn tàu, ngoài thời gian làm việc

trên , ban lái máy nghỉ ngay trên tàu. Trong trường hợp này ban lái máy không được nghỉ ngơi đầy đủ và phải bố trí chỗ nghỉ cho ban lái máy ở trên tàu. Chế độ này được áp dụng trong thời chiến. Hiện nay nó cũng được áp dụng cho ban lái máy kéo tàu hàng và tàu khách Bắc- Nam.

Trên hình 4.6 giới thiệu một số phương án quay vòng đầu máy và ban lái máy điển hình cho các khu đoạn.

4.6.4. Chế độ làm việc của ban lái máy 4.6.4.1. Tiêu chuẩn thời gian làm việc của ban lái máy Đặc điểm làm việc của ban lái máy là phải đảm bảo lái đoàn tàu theo đúng biểu đồ

chạy tàu và chạy tàu an toàn. Mặt khác công tác của ban lái máy có tính chất lưu động, mệt nhọc nên phải có chế độ nghỉ ngơi thích hợp .

Chế độ làm việc của ban lái máy phải đảm bảo cho ban lái máy làm việc trong tình trạng sức khoẻ tốt, thuận tiện trong sinh hoạt .

Thời gian làm việc của ban lái máy bao gồm: - Thời gian làm việc chính: là thời gian ban lái máy lái đoàn tàu trên đường, tức là thời

gian xuất phát ở ga khởi hành tới khi dừng ở ga cuối cùng. Đối với chế độ nghỉ ở trạm:

kd

chlv VLt =, , giờ (4.20)

Đối với chế độ quay ngay:

kd

chlv VLt 2

, = , giờ (4.21)

trong đó: tlv,ch - thời gian làm việc chính của ban lái máy, h; L - chiều dài khu đoạn, km; Vkđ - tốc độ khu đoạn của đầu máy, km/h.

45

Hình 4.6. Sơ đồ một số phương án quay vòng đầu máy và ban lái máy a. Chế độ vận chuyển liên hoàn độc lập, thay ban lái máy dọc đường. b. Chế độ vận chuyển tuần hoàn độc lập, thay ban lái máy dọc đường. c. Chế độ vận chuyển tuần hoàn phối hợp, thay ban lái máy dọc đường. d. Chế độ vận chuyển liên hoàn phối hợp, thay ban lái máy dọc đường. e. Chế độ vận chuyển tuần hoàn mở rộng, thay ban lái máy dọc đường.

- Xí nghiệp đầu máy (đoạn đầu máy ); Đường quay vòng của đầu máy; - Trạm quay vòng đầu máy; - - - - Đường quay vòng của ban lái máy; - Trạm thay ban lái máy dọc đường;

Thời gian làm việc phụ là thời gian chờ đợi, chuẩn bị và chỉnh bị đầu máy, giao nhận ban ở đoạn cũng như ở trạm.

Ở các nước tiên tiến thời gian làm việc của ban lái máy thường là 7-8 giờ, trong đó thời gian làm việc chính không quá 6 giờ. Khi lái các đoàn tàu khách với tốc độ 100-120km/h thì thời gian làm việc chính không quá 5 giờ, còn nếu lớn hơn 120km/h thì thời gian đó không vượt quá 4 gìơ. Đối với các ban lái máy làm nhiệm vụ dồn hoặc vận chuyển nhỏ theo kế hoạch ngày thì thời gian làm việc liên tục qui định là 8 hoặc 12 giờ. Sở dĩ thời gian làm việc của ban lái máy tàu khách quy định như vậy là để đảm bảo sức khoẻ cho ban lái máy làm việc trong điều kiện căng thẳng khẩn trương.

Ở Việt Nam thời gian làm việc liên tục của ban lái máy qui định không vượt quá 12 giờ.

Ban lái máy làm việc theo qui định chung là 8 giờ một ngày, một tuần làm việc 5 ngày. Thời gian làm việc trong tháng:

12

8).( nghin DDT

−= , giờ (4.22)

trong đó: Dn - số ngày trong một năm, (365 ngày); Dnghi - số ngày nghỉ trong một năm (bao gồm 52 ngày thứ bảy và 52 ngày chủ

nhật và các ngày lễ, tết). Ở Việt Nam số ngày lễ, tết trong năm là 8 ngày (Tết dương lịch: 01 ngày, Tết

nguyên đán: 04 ngày, ngày lễ 30/4 và 1/5: 02 ngày, Quốc khánh 2/9: 01 ngày), do đó :

46

( )[ ] 7,16812

8.85252365=

++−=T giờ

4.6.4.2. Tiêu chuẩn thời gian nghỉ ngơi của ban lái máy - Thời gian nghỉ ở ngoài đoạn (ngoài Xí nghiệp) Khi thời gian làm việc liên tục của ban lái máy vựơt quá 12 giờ ban lái máy phải nghỉ

ỏ ngoài đoạn: ở trạm quay máy hoặc nơi thay ban dọc đường. Thời gian nghỉ ngơi của ban lái máy ở ngoài đoạn không nên kéo dài vì không thuận

tiện cho sinh hoạt của ban lái máy . Thời gian nghỉ ngơi của ban lái máy ở ngoài đoạn không nên ít hơn một nửa thời gian

làm việc liên tục trước đó (nhưng không ít hơn 2 giờ) đồng thời cũng không nên lớn hơn toàn bộ thời gian làm việc liên tục trước đó:

lvngoaidoan

nghilv ttt ≤≤21 (4.23)

trong đó: tlv - thời gian làm việc liên tục của ban lái máy kể từ khi bắt đầu nhận ban ở đoạn (Xí nghiệp đầu máy) đến khi giao xong đầu máy ở trạm quay vòng.

-Thời gian nghỉ ở đoạn (tại Xí nghiệp) Thời gian nghỉ ngơi của ban lái máy ở đoạn hoặc nơi thường trú không được ngắn hơn

hai lần thời gian làm việc liên tục trước đó đồng thời không ít hơn 12 giờ. Thời gian nghỉ liên tục trung bình sau mỗi chuyến đi có thể tính như sau :

12. ≥−= trnglv

dng ttkt , giờ (4.24)

trong đó: d

ngt - thời gian nghỉ ở đoạn, giờ

trngt - thời gian nghỉ ở trạm, giờ

k - hệ số nghỉ ngơi của ban lái máy. k = (thời gian nghỉ quy định trong tuần)/ (thời gian làm việc quy định trong

tuần) Ở Việt Nam hiện nay chế độ làm việc một tuần 5 ngày và mỗi ngày 8 giờ, do đó :

( ) ( )( )

( ) 240

4024585

85245=

−=

−=

xx

xxk

Tóm lại thời gian nghỉ ngơi của ban lái máy sau một chuyến đi: 122 ≥−= tr

nglvdng ttt (4.25)

Biện pháp tốt nhất để tổ chức nghỉ ngơi và làm việc cho ban lái máy là ban lái máy làm việc theo biểu đồ quay vòng kiểu ghi tên trên cơ sở của biểu đồ quay vòng đầu máy .

Hiện nay ở nước ta ban lái máy làm việc theo chế độ gọi ban. Theo chế độ này hàng ngày ban lái máy phải đến trực ban xem lịch trực ban, điều này gây mất công đi lại và chờ đợi phiền phức.

4.7. Các chỉ tiêu vận dụng của đầu máy Các chỉ tiêu vận dụng của đầu máy bao gồm: chỉ tiêu về số lượng và chỉ tiêu về chất

lượng. Các chỉ tiêu về số lượng bao gồm: - Tổng quãng đường chạy của đầu máy (đm-km); - Tổng khối lượng công tác của đầu máy (T.km); - Tổng thời gian làm việc của đầu máy (h.đm). Các chỉ tiêu về chất lượng bao gồm: - Các chỉ tiêu về tốc độ;

47

- Quãng đường chạy trung bình trong một ngày đêm; - Sản lượng (năng suất) trung bình của đầu máy trong một ngày đêm; - Trọng lượng trung bình của đoàn tàu trong một ngày đêm; - Thời gian làm việc của đầu máy trong một ngày đêm; - Thời gian quay vòng đầu máy; - Số phần trăm đầu máy hư hỏng. Sau đây ta xét cụ thể các chỉ tiêu đã nêu. 4.7.1. Các chỉ tiêu về số lượng 4.7.1.1. Tổng quãng đường chạy của đầu máy tính bằng đầu máy -km Tổng quãng đường chạy của đầu máy bao gồm: - Tổng quãng đường chạy tuyến tính (trên chính tuyến), - Tổng quãng đường chạy quy ứơc. Tức là: Tổng quãng đường chạy của đầu máy = Tổng quãng đường chạy tuyến tính (trên chính

tuyến) + Tổng quãng đường chạy quy ước. a. Quãng đường chạy tuyến tính: Là quãng đường chạy của các loại đầu máy: - Đứng đầu đoàn tàu (làm nhiệm vụ kéo đoàn tàu); - Kéo đôi (ghép đôi, ghép theo); - Đẩy; - Chạy đơn (chạy một mình). Trong đó: Quãng đường chạy của đầu máy đứng đầu đoàn tàu (kéo tàu) = Quãng đường chạy

chính. Như vậy: Quãng đường chạy chính: là quãng đường chạy của các đầu máy trực tiếp kéo đoàn

tàu. và: Quãng đường chạy của đầu máy ghép đôi, đẩy và chạy đơn = Quãng đường chạy phụ. Tức là: Quãng đường chạy phụ: là quãng đường chạy của các đầu máy: ghép theo, đầu máy

đẩy, đầu máy chạy đơn. Quãng đường chạy phụ còn được gọi là quãng đường chạy phi sản suất.

Như vậy: Quãng đường chạy tuyến tính = Quãng đường chạy chính + Quãng đường chạy phụ. b. Quãng đường chạy quy ước: Là quãng đường chạy quy đổi từ thời gian làm việc của các loại đầu máy làm nhiệm

vụ: - Vận chuyển nhỏ; - Dồn; - Dừng nóng trên các ga trung gian (ga dọc đường). Trong đó: Đầu máy làm nhiệm vụ vận chuyển nhỏ: 1 giờ làm việc được quy đổi thành 10 km chạy; Đầu máy làm nhiệm vụ dồn: 1 giờ làm việc được quy đổi thành 5 km chạy; Đầu máy dừng nóng (đầu máy dừng nhưng động cơ vẫn nổ máy): 1 giờ dừng nóng được quy đổi thành 1 km chạy.

48

Tổng quãng đường chạy chính được xác định

∑∑=

=m

iii

dng

chinhnLS

1

, 2 , đm-km (4.26)

Tổng quãng đường chạy phụ được xác định ∑ ∑ ∑ ++= dng

donchdng

daydng

ghepdng

fu SSSS ,.

,,, , đm-km (4.27) trong đó: ∑ dng

ghepS , - tổng quãng đường chạy của đầu ghép trong một ngày đêm;

∑ dngdayS , - tổng quãng đường chạy của đầu đẩy trong một ngày đêm;

∑ dngdonchS ,

. - tổng quãng đường chạy của đầu chạy đơn (chạy một mình) trong một ngày đêm;

Hệ số kilômét chạy phụ:

∑∑= dng

chinh

dngfu

fu SS

,

,

β (4.28)

4.7.1.2. Tổng khối lượng vận chuyển (luân chuyển) tính bằng tấn -km Ở đây cần phân biệt khối lượng vận chuyển (luân chuyển) tính bằng bằng tấn-km cả bì

đối với vận chuyển hàng hóa và hành khách và khối lượng vận chuyển tính bằng tấn-km hàng hóa đơn thuần (không kể bì).

Khối lượng vận chuyển tính bằng tấn -km cả bì còn được gọi là tổng trọng tấn -km. Khối lượng vận chuyển được tính trong một khoảng thời gian nào đó (ngày đêm,

tháng, quí, năm…). Tổng khối lượng vận chuyển của các đầu loại đầu máy trong một ngày đêm được xác

định như sau

∑=

=m

itbiidng i

QnLA1

, 2 , T-km (cả bì hoặc không kể bì) (4.29)

trong đó: iL - chiều dài đường quay vòng thứ i của khu đoạn, km; in - số đôi tàu trên đường quay vòng thứ i trong một ngày đêm;

itbQ - trọng lượng trung bình của đoàn tàu trên đường quay vòng thứ i. 4.7.1.3. Tổng thời gian làm việc của đầu máy trong một ngày đêm tính bằng giờ -đầu

máy Chỉ tiêu này xác định khối lượng công tác của Đoạn đầu máy (Xí nghiệp đầu máy )

hoặc khu đoạn tính bằng giờ làm việc của đầu máy. a. Thời gian làm việc kéo đoàn tầu trên khu đoạn:

∑=

=m

i kt

iidngtuyth

iV

nLT

1

,.

2, h-đm (4.30)

b. Thời gian làm của đầu máy ở các ga trung gian của khu đoạn:

∑∑==

−=m

i kt

iim

i kd

iidnggtrga

iiV

nLV

nLT

11

,..

22 , h (4.31)

c. Thời gian làm việc ở ga đoạn và ga trạm (không kể thời gian kiểm tra kỹ thuật và bảo dưỡng sửa chữa)

doangadoangadng

doanga ntT ..,

. .= , h (4.32)

49

tramgatramgadng

tramga ntT ..,

. .= , h (4.33) trong đó:

tramgadoanga nn .. , - số đôi tàu trên các ga đoạn và ga trạm trong một ngày đêm;

tramgadoanga tt .. , -thời gian dừng của các đoàn tàu trên các ga đoạn và ga trạm; h. d. Tổng thời gian làm việc của đầu máy trong một ngày đêm ∑ +++= dng

tramgadng

doangadng

gtrgadng

tuythdng TTTTT ,.

,.

,..

,., , h (4.34)

4.7.2. Các chỉ tiêu chất lượng 4.7.2.1. Chỉ tiêu về tốc độ 1. Tốc độ vận hành: là tốc độ bình quân của đoàn tàu chạy trên khu gian, không tính

đến thời gian tăng và giảm tốc của đầu máy

ch

vh tLV = , km/h (4.35)

trong đó: L - chiều dài khu gian, km tch - thời gian chạy thuần tuý trên khu gian không kể tăng và giảm tốc, h.

2. Tốc độ kỹ thuật: là tốc độ bình quân của đoàn tàu chạy trên khu gian hoặc khu đoạn

kể từ khi chạy ở ga xuất phát tới khi đỗ ở ga đến

tgch

kt ttLV+

= , km/h (4.36)

trong đó: ttg - thời gian tăng và giảm tốc độ của đầu máy, h

Nếu đoàn tàu không đỗ ở ga thì tốc độ kỹ thuật của khu gian bằng tốc độ vận hành. 3. Tốc độ khu đoạn: là tốc độ bình quân của đoàn tàu chạy trên khu đoạn có kể tới thời

gian dừng ở các ga trung gian, tức là kể từ khi đoàn tàu xuất phát ở ga đoạn đến khi đoàn tàu đến ga quay máy

gtrdtgch

kd tttLV

..++= , km/h (4.37)

trong đó: L - chiều dài đường quay vòng, km;

(tch + ttg + td,tr.g) - tổng thời gian chạy trên các khu gian và dừng ở các ga trung gian, h;

td,tr.g - thời gian dừng ở các ga trung gian, h. Hệ số tốc độ khu đoạn:

kt

kdkd V

V=γ , (4.38)

Khi tăng tốc độ của đầu máy có thể giảm được số lượng đầu máy vận dụng

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=Δ ∑

saukd

truockd

namvd VV

SN 11

24.365, đầu máy (4.39)

trong đó: vdNΔ - số lượng đầu máy vận dụng có thể giảm được do tăng tốc độ khu đoạn; ∑ namS - tổng quãng đường chạy của đầu máy trong một năm, km;

50

truockdV , sau

kdV - tốc độ khu đoạn của đầu máy trước và sau khi cải thiện (tăng) tốc độ, km/h.

Trong các loại tốc độ trên, đối với đầu máy người ta thường quan tâm đến tốc độ kỹ thuật và tốc độ khu đoạn.

4.7.2.2. Quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy, Sng Đó là quãng đường chạy trung bình trong một ngày đêm của một đầu máy vận dụng

trên đường quay vòng:

∑∑=

iivd

iivdng TN

LNS

..24

, (4.40)

trong đó: iivd LN . - quãng đường chạy tổng cộng của tất cả đầu máy vận dụng trong khoảng thời

gian cần xác định (ngày đêm); iivd TN . - tổng số giờ làm việc của các đầu máy vận dụng trong khoảng thời gian cần

xác định (ngày đêm), giờ-đầu máy. Quãng đường chạy ngày đêm Sng càng cao thì hiệu quả vận dụng đầu máy càng lớn. Tùy theo chủng loại đầu máy, số km chạy trung bình ngày đêm ở Việt Nam vào

khoảng 150 đến 300 km. Ở các nước tiên tiến quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy có thể lên

tới hàng ngàn kilômét, nhất là đối với đầu máy điện.

Nếu gọi số lần quay vòng đầu máy trong một ngày đêm là tpT

24 và quãng đường chạy

được trong một lần quay vòng là 2L thì :

tptp

ng TLL

TS 48.2.24

== , (4.41)

Nếu gọi hệ số quay vòng k là số đầu máy cần dùng trong một ngày đêm cho một đôi

tàu 24

tpTk = thì:

kLSng

2= , (4.42)

Nếu gọi một đầu máy làm việc đủ 24 giờ là một đầu máy vận dụng thì số đầu máy vận dụng Nvd sẽ bằng hệ số quay vòng k nhân với số đôi tàu n trên đường quay vòng đầu máy :

nT

nkN tpvd .

24. == , (4.43)

hay

vd

ng NnLS .2

= , (4.44)

Ở đây cần lưu ý một số điểm sau : - Quãng đường chạy Sng nói trên là không tính đến thời gian kiểm tra kỹ thuật định kỳ - Trong Sng có thể có một bộ phận km chạy không do vận chuyển không cân bằng

(luồng hàng hai chiều không bằng nhau) - Sng phụ thuộc vào Ttp, vì vậy các nhân tố kéo dài Ttp sẽ làm giảm quãng đường chạy

trung bình ngày đêm - Số km chạy bình quân trong một tháng không phải là 30.Sng vì trong một tháng đầu

máy phải vào kiểm tra kỹ thuật ,khám chữa hoặc sửa chữa định kỳ - Số km chạy trung bình trong ngày còn có thể tính :

51

∑= LnS khng ..2. , (đối với tàu hàng và tàu khách) (4.45)

và d

vddng NS 5.5,23= , (đối với đầu máy dồn) (4.46)

Số km chạy ngày đêm của đầu máy dồn được tính quy đổi một gìơ làm việc bằng 5 km chạy và một ngày một đầu máy dồn làm việc 23,5 giờ.

Như vậy số kilômét chạy trong năm của toàn bộ đầu máy có thể tính như sau: Đối với đầu máy kéo tàu hàng và tàu khách :

∑= LnS dnam ..2.365 , (4.47)

Đối với đầu máy dồn: d

ngdnam SS 365= , (4.48)

Cuối cùng : d

namkh

namnam SSS += , , (4.49) Tỷ số quãng đường chạy phụ của đầu máy (hệ số phụ trợ) Như trên đã nói, quãng đường chạy phụ là số kilômét chạy của đầu máy làm nhiệm vụ

phụ trợ cho công tác vận chuyển, bao gồm dồn, đẩy, chạy ghép theo, chạy một mình (chạy đơn) và dừng nóng (đỗ ở ga nhưng không tắt máy).

Các tác nghiệp nói trên của đầu máy có loại thuộc về tác nghiệp sản xuất như dồn, đẩy, vận chuyển nhỏ, và có loại thuộc về phí sản xuất như ghép theo, chạy một mình và dừng nóng.

Tỷ số kilômét chạy phụ được tính như sau: phuβ = (số km chạy phụ / số km chạy chính).100%, (4.50)

Đây là một chỉ tiêu quang trọng của công tác vận chuyển đầu máy, phuβ càng nhỏ thì số đầu máy vận dụng càng ít, hiệu quả vận dụng càng cao.

4.7.2.3. Thời gian quay vòng đầu máy Thời gian quay vòng đầu máy là thời gian đầu máy làm nhiệm vụ kéo đoàn tàu lượt đi

và lượt về trên một đường quay vòng đầu máy. Sơ đồ tính thời gian quay vòng đầu máy được thể hiện trên hình 4.7.

Thời gian quay vòng đầu máy được phân ra : - Thời gian quay vòng toàn phần (Ttp ) và - Thời gian quay vòng vận dụng (Tvd) . 1. Thời gian quay vòng toàn phần Ttp Thời gian quay vòng toàn phần là toàn bộ thời gian cần thiết để đầu máy kéo tàu lượt

đi và lượt về trên 1 đường quay vòng kể cả thời gian chỉnh bị và chờ đợi tại đoạn đầu máy (Xí nghiệp đầu máy).

Nói cách khác thời gian quay vòng toàn phần là thời gian kể từ khi đầu máy thông qua chòi ghi đoạn ra đoạn kéo đoàn tàu đến ga trạm quay máy , sau đó kéo đoàn tàu trở về ga đoạn, vào đoạn chỉnh bị đến khi lại thông qua chòi ghi đoạn để ra ga đoạn kéo đoàn tàu khác.

52

Hình 4.7. Sơ đồ thời gian quay vòng đầu máy Các yếu tố của thời gian quay vòng đầu máy :

trdtp ttttttttttttT +++++++++++= 10987654321 , (4.51) trong đó:

t 1 - thời gian đầu máy chạy từ chòi ghi đến ga đoạn; t2- thời gian chờ xuất phát ở ga đoạn; t3 - thời gian đoàn tàu chạy từ ga đoạn đến ga trạm; t4 - thời gian đầu máy dừng ở ga trạm và cắt móc; t5 – thời gian đầu máy chạy từ ga trạm đến chòi ghi trạm; ttr - thời gian đầu máy dừng ở trạm giao nhận ban, chỉnh bị và chờ việc; t6 - thời gian đầu máy chạy từ chòi ghi đến ga trạm móc với đoàn xe; t7 - thời gian đoàn tàu chờ xuất phát; t8 - thời gian đoàn tàu chạy từ ga trạm đến ga đoạn; t9 - thời gian dừng ở ga đoạn và cắt móc; t10 - thời gian đầu máy chạy từ ga đoạn đến chòi ghi đoạn;

td - thời gian đầu máy thông qua chòi ghi đoạn và đoạn giao nhận máy; chỉnh bị, chạy từ đoạn đến chòi ghi đoạn để ra ga đoạn kéo đoàn tàu.

2. Thời gian quay vòng vận dụng Tvd Thời gian quay vòng vận dụng là toàn bộ thời gian cần thiết để đầu máy làm việc ở

ngoài đoạn, hoàn thành nhiệm vụ kéo một đôi tàu lượt đi và lượt về, tức là toàn bộ thời gian tính từ khi đầu máy thông qua chòi ghi đoạn đầu máy, chạy đến ga trạm quay máy sau đó kéo đoàn tàu về ga đoạn, cắt móc rồi chạy đến chòi ghi đoạn để vào đoạn:

dvdtp TTT += hay dtpvd tTT −= (4.52) Thời gian quay vòng đầu máy là cơ sở nghiên cứu, phân tích chỉ tiêu công tác vận

dụng đầu máy, được coi là chỉ tiêu tính toán để xác định số đầu máy vận dụng. 3. Các biện pháp tăng nhanh quay vòng đầu máy Qua phân tích thấy rằng có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến thời gian quay vòng đầu

máy. Muốn rút ngắn thời gian quay vòng toàn phần của đầu máy thì các ngành có liên quan phải phối hợp nhịp nhàng và có những biện pháp thích đáng.

Trong phạm vi giáo trình này chỉ đề cập tới một số biện pháp chủ yếu nhất liên quan tới công tác của Đoạn đầu máy (Xí nghiệp đầu máy) đó là:

- Rút ngắn thời gian chỉnh bi vận chuyển của đầu máy bằng cách sử dụng các thiết bị chỉnh bị có năng suất cao, áp dụng phương pháp chỉnh bị song song.

- Rút ngắn thời gian chuẩn bị và giao nhận cho ban lái máy. - Rút ngắn thời gian dừng ở trạm quay máy và ở đoạn. - Nâng cao tốc độ kỹ thuật chạy tàu bằng cách áp dụng các phương pháp bảo dưỡng và

công nghệ sửa chữa tiên tiến ,nâng cao chất lượng sửa chữa và vận dụng đầu máy. - Khi xây dưng hoặc bố trí các đoạn, trạm quay máy cần lưu ý tới cự ly từ đoạn, trạm

đến nhà ga phối thuộc. Nếu đoạn trạm ở xa nhà ga thì cần có bãi để và chỉnh bị, kiểm tra kỹ thuật cho đầu máy ở gần ga.

4.7.2.4. Thời gian làm việc của đầu máy Thời gian làm việc của đầu máy bao gồm thời gian công tác có ích và thời gian chạy

thuần túy. 1. Thời gian công tác có ích tci

Là thời gian chạy đi và về của đầu máy trên đường quay vòng (giữa ga đoạn và ga trạm) trong một ngày đêm

53

kdtptpkd

ci VTL

TVLt

.4824.2

== , giờ (4.53)

trong đó:

VkdVL2 - thời gian đầu máy kéo đoàn tàu chạy trên một quãng đường vòng, (giờ);

kdV - tốc độ khu đoạn trung bình cả lượt đi và lượt về, (km/h);

TpT

24 - số lần quay vòng của một đầu máy trong một ngày đêm.

vì tp

ng TLS 48

=

nên kd

ngci V

St = , giờ (4.54)

2. Thời gian chạy thuần túy tch Là thời gian đầu máy kéo đoàn tàu chạy trên đường quay vòng trong một ngày đêm

không tính đến thời gian đỗ ở các ga trung gian. Thời gian chạy thuần túy phụ thuộc vào tốc độ kỹ thuật của đoàn tàu:

kt

ng

tpktch V

STV

Lt ==24.2 , giờ (4.55)

trong đó: Vkt - tốc độ kỹ thuật trung bình của đầu máy trên khu đoạn, km/h. Cần chú ý rằng thời gian làm việc có ích tci chỉ thể hiện mức độ có làm việc của đầu

máy trong một ngày đêm, còn thời gian chạy thuần túy tch phản ánh cường độ làm việc của đầu máy.

4.7.2.5. Sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy Mng Sản lượng trung bình trong một ngày đêm của một đầu máy Mng là tổng trọng tấn-km

trung bình của một đầu máy vận dụng kéo đoàn tàu trong một ngày đêm:

vd

ii

NLQ

M ∑= , T.km (4.56)

trong đó: ∑ ii LQ - tổng trọng tấn-km ( cả bì ) trên khu đoạn trong một ngày đêm, T.km cả bì; Nvd - số đầu máy vận dụng kéo đoàn tàu có tính cả đầu máy thoi và đẩy. Khi tính toán với khối lượng lớn có thể dùng các công thức:

ψ.. ngtbng SQM = , (4.57)

phu

ngtbng

SQM

β+=

1.

, (4.58)

trong đó: Qtb - trọng lượng trung bình của cả đoàn tàu (cả bì ), T; Sng - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy, km; Ψ - hệ số năng suất (sản lượng) của đầu máy;

βphu - hệ số quãng đường chạy phụ của đầu máy, (đầu máy ghép đôi, đẩy và chạy một mình).

54

Hệ số năng suất ψ của đầu máy thể hiện ảnh hưởng của công tác phụ trợ đầu máy tới năng suất trung bình ngày đêm:

( )( )0111

ββϕψ

+++=

ghd

, (4.59)

trong đó: ϕd - hệ số đầu máy đẩy (tỷ lệ giữa số đầu máy đẩy với số đầu máy vận dụng); βgh - hệ số đầu máy ghép theo (tỷ lệ giữa quãng đường chạy của các đầu máy ghép theo với tổng số quãng đường chạy của đầu máy đứng đầu đoàn tàu);

β0 - hệ số quãng đường đầu máy chạy một mình (tỷ số giữa km đầu máy chạy một mình với số km của các đầu máy đứng đầu đoàn tàu).

Hệ số quãng đường chạy phụ của đầu máy:

cvd

fvdphu LN

LN..

∑∑=β , (4.60)

trong đó: ∑ fvd LN . - tổng số kilômét chạy phụ của đầu máy, đầu máy-km;

∑ cvd LN . - tổng số kilômét chạy chính của đầu máy (đứng đoàn tàu); đầu máy-km. 4.7.2.6. Trọng lượng trung bình của đoàn tàu Qtb

Là số tấn cả bì tính trung bình cho một đoàn tàu trong khu đoạn:

∑∑=

ii

iiitb Ln

nLQQ , (4.61)

trong đó: ∑ iii nLQ - tổng khối lượng vận chuyển trên đường quay vòng thứ i, Tkm cả bì;

∑ ii Ln - tổng quãng đường chạy của các đoàn tàu trên đường quay vòng thứ i, đoàn tàu-km.

Tăng trọng lượng trung bình của đoàn tàu sẽ cải thiện được việc tận dụng công suất kéo của đầu máy góp phần làm tăng năng lực thông qua và năng lực vận chuyển của đường sắt.

4.7.2.7. Tỷ lệ phần trăm đầu máy hư hỏng hα Là tỷ số tính bằng phần trăm giữa số đầu máy hư hỏng nằm sưả chữa ở các cấp với

tổng số đầu máy chi phối của đoạn (Xí nghiệp)

∑∑==

=m

j cf

ijn

ih N

f

11.100α , (4.62)

trong đó: fịj - số đầu máy loại j nằm sửa chữa cấp i có kể cả sửa chữa đột xuất; Ncf - số đầu máy chi phối của đoạn (hoặc khu đoạn); m - số kiểu loại đầu máy của Xí nghiệp; n - số lượng cấp sửa chữa của loại đầu máy j. Việc giảm tỷ lệ đầu máy sửa chữa (hư hỏng) sẽ làm giảm số lượng đầu máy cần thiết

cho đoạn, từ đó có thể tiết kiệm được chi phí về nhiên liệu và giảm giá thành vận tải.

55

4.8. Biểu đồ quay vòng đầu máy Biểu đồ quay vòng đầu máy là kế hoạch công tác của đầu máy và ban lái máy làm việc

trên đầu máy đó. Biểu đồ quay vòng đầu máy do phòng điều độ kẻ, còn biểu thời gian làm việc theo

kiểu ghi tên của ban lái máy do Xí nghiệp đầu máy lập. Biểu đồ quay vòng đầu máy kéo tàu hàng thường lập theo tuần còn biểu đồ quay vòng

đầu máy kéo tàu khách, đầu máy dồn vì ổn định hơn nên có thể lập theo tháng. Số đầu máy kéo tàu hàng làm việc theo biểu đồ quay vòng nhiều nhất cũng chỉ chiếm

tới 70%, còn lại 30% đầu máy làm việc theo kế hoạch ngày. Sở dĩ làm như vậy vì tàu hàng thường không ổn định, nếu số đầu máy làm việc theo biểu đồ quay vòng lớn thì biểu đồ quay vòng dễ bị phá vỡ .

Trong trường hợp đặc biệt nếu biểu đồ quay vòng bị phá vỡ thì phải biên chế lại đầu máy để giải quyết, nhưng phải tính toán sao cho đầu máy qua một vài lần vận chuyển lại theo được biểu đồ quay vòng đã kẻ.

4.8.1. Những số liệu cần thiết để lập biểu đồ quay vòng đầu máy Để lập được biểu đồ quay vòng đầu máy cần biết những số liệu sau đây: - Biểu đồ chạy tàu hoặc bảng chờ tàu; - Định mức thời gian chỉnh bị đầu máy ở đoạn (Xí nghiệp ) và ở trạm; - Định mức thời gian giao nhận đầu máy; - Định mức thời gian đứng trước đoàn tàu trước khi phát xe và thử hãm, sau khi đến ga

đoạn và ga trạm; - Định mức thời gian đầu máy chạy từ đoàn tàu tới chòi ghi đoạn và ngược lại; - Định mức thời gian làm việc, nghỉ ngơi của ban lái máy; - Phương pháp lái máy của ban lái máy; - Chế độ vận chuyển của đầu máy; - Số kilômét chạy giữa 2 kỳ kiểm tra kỹ thuật; - Số kilômét chạy ngày đêm của đầu máy. 4.8.2. Trình tự lập biểu đồ quay vòng đầu máy Căn cứ vào các số liệu cần thiết đã biết, biểu đồ quay vòng đầu máy được thiết lập

theo trình tự sau: 1- Lập bảng kế hoạch quay vòng đầu máy 2- Lập biểu đồ quay vòng đầu máy và tính toán các chỉ tiêu vận dụng đầu máy 3- Lập bảng công tác chi tiết hàng ngày cho đầu máy và ban lái máy 4- Trích trong bảng kế hoạch chi tiết ra từng bảng thời gian làm việc của mỗi ban lái

máy và giao bảng thời gian này cho ban lái máy.

4.8.3. Thiết lập biểu đồ quay vòng đầu máy Giả sử trên đường quay vòng từ ga đoạn A đến ga quay máy B với chiều dài là 200 km

có bảng giờ tàu của các chuyến tàu như sau (bảng 4.1).

Bảng 4.1. Bảng giờ tàu trên khu đoạn AB

Ga ở Đoạn đầu máy A Đến Xuất phát

Số tàu Giờ tàu Số tàu Giờ tàu 110 4h30 101 2h00 112 7h30 103 5h00 114 10h30 105 8h00 116 13h30 107 11h00

56

102 16h30 109 14h00 104 19h30 111 17h00 106 22h30 113 20h00 108 1h30 115 23h00

Ga ở Trạm quay máy B Đến Xuất phát

Số tàu Giờ tàu Số tàu Giờ tàu 109 2h00 116 0h30 111 5h00 102 3h30 113 8h00 104 6h30 115 11h00 106 9h30 101 14h00 108 12h30 103 17h00 110 15h30 105 20h00 112 18h30 107 23h00 114 21h30

Từ bảng giờ tàu trên tiến hành lập bảng kế hoạch quay vòng đầu máy của xí nghiệp

(đoạn) đầu máy và trạm quay máy như sau: Phương án 1: Thời gian dừng ở ga trạm B là 1 h 30 Bảng kế hoạch quay vòng đầu máy của Phương án 1 được thể hiện trên bảng 4.2. Tổng số thời gian các đoàn tàu dừng ở ga đoạn A: ∑ d

dt = 4,0 giờ Tổng số thời gian các đoàn tàu dừng ở ga trạm B : ∑ d

trt = 12,0 giờ Tổng thời gian đoàn tàu chạy từ ga đoạn A đến ga trạm B:

∑ABkdV

L

,

= 96,0 giờ

Tổng thời gian các đoàn tàu chạy từ ga trạm B đến ga đoạn A:

∑BAkdV

L

,

= 104 giờ

Tổng thời gian quay vòng toàn phần của đầu máy :

∑ =tpT ∑ dtrt +∑ d

trt +∑ABkdV

L

,

+ ∑BAkdV

L

,

= 4 +12 + 96 + 104 = 216 giờ

∑ =tpT 216 giờ là tổng thời gian cần thiết để một đầu máy kéo toàn bộ các đoàn tàu. Tổng thời gian này chia cho 24 giờ phải là số nguyên:

924216

24==tpT

Số nguyên này chính là số đầu máy cần dùng trong một ngày đêm để kéo toàn bộ các đoàn tàu trên đường quay vòng AB.

57

Câu hỏi kiểm tra: 1. Phân loại đầu máy theo quan điểm vận dụng. 2. Phương pháp tính toán và kiểm nghiệm trọng lượng đoàn tàu cho tuyến và

khu đoạn. 3. Khái niệm về đường quay vòng đầu máy. 4. Các chế độ vận chuyển của đầu máy, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng. 5. Chế độ lái máy, chế độ quay vòng, chế độ làm việc và nghỉ ngơi của ban lái

máy. 6. Thời gian quay vòng đầu máy. Các biện pháp tăng nhanh quay vòng đầu

máy. 7. Các chỉ tiêu vận dụng đầu máy và phương pháp xác định: chỉ tiêu số lượng:

tổng khối lượng công tác, tổng quãng đường chạy, tỏng thời gian làm việc; chỉ tiêu chất lượng: quãng đường chạy trung bình ngày đêm, sản lượng trung bình này đêm; trọng lượng trung bình đoàn tàu.

8. Biểu đồ quay vòng đầu máy. 9. Xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd bằng phương pháp biểu đồ

58

61

CHƯƠNG V XÁC ĐỊNH NHU CẦU SỨC KÉO ĐẦU MÁY

CHO CÁC TUYẾN HOẶC KHU ĐOẠN Số lượng đầu máy cần sử dụng cho các Xí nghiệp đầu máy, các tuyến hoặc khu đoạn

được xác định như sau: dfscvd NNNN ++= , (5.1) trong đó: vdN - số lượng đầu máy vận dụng; scN - số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng và sửa chữa; dfN - số lượng đầu máy dự phòng. Số lượng đầu máy vận dụng vdN bao gồm vdN = d

vdvcnvd

hvd

kvd NNNN +++ , (5.2a)

trong đó: k

vdN - số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách; h

vdN - số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng; vcn

vdN - số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ hoặc vận chuyển nội bộ; d

vdN - số lượng đầu máy vận dụng dồn N dvd .

Số lượng đầu máy vận dụng vdN có thể được xác định bằng hai phương pháp là phương pháp biểu đồ và phương pháp giải tích.

5.1. Xác định số lượng đầu máy vận dụng vdN bằng phương pháp biểu đồ Phương pháp xác định số lượng đầu máy vận dụng vdN bằng biểu đồ chỉ áp dụng cho

những trường hợp có biểu đồ chạy tàu hoặc biểu đồ quay vòng đầu máy cụ thể, do đó thực chất chỉ xác định được số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách và tàu hàng trên chính tuyến k

vdN , hvdN hoặc những đầu máy vận chuyển nhỏ làm việc theo biểu đồ chạy tàu vcn

vdN . Mặt khác phương pháp này chỉ có thể xác định được số đầu máy vận dụng trong thời gian hiện tại hoặc trong thời gian trước mắt, chứ không có khả năng dự báo trong một tương lai xa hơn.

Nội dung xác định số lượng đầu máy vận dụng theo biểu đồ đã được trình bày trong mục 4.8. “Biểu đồ quay vòng đầu máy”, chương IV.

5.2. Xác định nhu cầu sức kéo cho các tuyến và khu đoạn bằng phương pháp giải tích Phương pháp giải tích cho phép xác định số lượng đầu máy vận dụng vdN không những chỉ trong hiện tại mà nó còn thích hợp cho việc phân tích và dự báo nhu cầu sức kéo trong tương lai. Mặt khác phương pháp này còn cho phép xác định số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng, sửa chữa và đầu máy phục vụ cho các nhu cầu khác.

5.2.1. Mô hình tính toán số lượng các loại đầu máy vận dụng vdN Số lượng các loại đầu máy vận dụng vdN cho các tuyến hoặc khu đoạn bao gồm: 1- Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách k

vdN ; 2- Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng h

vdN 3- Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ hoặc vận chuyển nội bộ vcn

vdN ; 4- Số lượng đầu máy vận dụng dồn d

vdN . Khi đó, mô hình tính toán số lượng các loại đầu máy vận dụng vdN có dạng: vdN = d

vdvcnvd

hvd

kvd NNNN +++ (5.2b)

62

Trong phương pháp giải tích, số lượng đầu máy vận dụng vdN có thể được xác định

theo các thông số sau đây: 1- Theo quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy, Sng 2- Theo sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy, Mng 3- Theo hệ số quay vòng đầu máy, k 5.2.1.1. Mô hình tính toán số lượng các loại đầu máy vận dụng vdN theo quãng

đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy, ngS (đm-km) Phương pháp này được sử dụng khi chưa biết thời gian quay vòng toàn phần của đầu

máy. Quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy được căn cứ vào số liệu thống kê nhiều năm trước đó và có tính tới khả năng phát triển trong tương lai.

1. Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách, kvdN

a. Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó

( )kigh

kik

ing

ki

kik

ivd SnL

N,,0

,, 1

.2ββ ++= , (5.3)

trong đó: k

ivdN , - số đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i;

ki

ki nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một

ngày đêm đối với tàu khách; kiL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu

khách; kin - số đôi tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày

đêm; k

ingS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu khách trên đường quay vòng(tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km;

ki,0β - hệ số đầu máy kéo tàu khách chạy đơn trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn)

thứ i; k

igh,β - hệ số đầu máy kéo tàu khách chạy ghép trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i.

b. Tổng số đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành)

( )kigh

kik

ing

km

i

ki

ki

kvd S

nLN ,,0

,

)(

1 1.2

ββ ++=∑= , (5.4)

trong đó:

∑=

)(

1.2

km

i

ki

ki nL - tổng đoàn tàu-km trên toàn tuyến trong một ngày đêm đối với tàu khách;

)(km - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu khách trên toàn tuyến.

2. Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng, hvdN

a. Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó

63

( )high

hih

ing

hi

hih

ivd SnL

N,,0

,, 1

.2ββ ++= , (5.5)

trong đó: h

ivdN , - số đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i;

ki

ki nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một

ngày đêm đối với tàu hàng; hiL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu hàng; hin - số đôi tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày

đêm; h

ingS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu hàng trên đường quay vòng(tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km;

hi,0β - hệ số đầu máy kéo tàu hàng chạy đơn trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn)

thứ i; h

igh,β - hệ số đầu máy kéo tàu hàng chạy ghép trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i.

b. Tổng số đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn ngành)

( )high

hih

ing

hm

i

hi

hi

hvd S

nLN ,,0

,

)(

1 1.2

ββ ++=∑= , (5.6)

trong đó:

∑=

)(

1.2

hm

i

hi

hi nL - tổng đoàn tàu-km trên toàn tuyến trong một ngày đêm đối với tàu hàng;

)(hm - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu hàng trên toàn tuyến.

3. Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách, kvcnvdN , (theo số liệu

thống kê về quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ, vchngS ,

đm-km) a. Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyến nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn

thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó

100

..2

,,

,,

kvch

kvching

ki

kikvch

ivd SnL

Nδ

= , (5.7)

trong đó: kvch

ivdN ,, - số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn nào

đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm ; ki

ki nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một

ngày đêm đối với tàu khách; kiL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu

khách; kin - số đôi tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày

đêm;

64

kvchingS ,

, - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km;

kvchδ - tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu

khách trên một cung đoạn nào đó với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo đoàn tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; %; (thường lấy 2,0-4,0%).

b. Tổng số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành)

100

..2

,

)(

1,kvch

kvchng

ki

ki

km

ikvchvd S

nLN δ∑

== , (5.8)

trong đó: kvch

ngS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ kéo tàu khách tính chung cho toàn tuyến, đm-km;

4. Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyến nhỏ kéo tàu hàng, hvch

vdN , (theo số liệu thống kê về quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ, vch

ngS , đm-km )

a. Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyến nhỏ kéo tàu hàng trên một cung đoạn thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó

100

..2

,,

,,

hvch

hvching

hi

hihvch

ivd SnL

Nδ

= , (5.9)

trong đó: hvch

ivdN ,, - số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên một cung đoạn nào đó

thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm ; hi

hi nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một

ngày đêm đối với tàu hàng; hiL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu hàng; hin - số đôi tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày

đêm; kvch

ingS ,, - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ

kéo tàu hàng trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km;

kvchδ - tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu

hàng trên một cung đoạn nào đó với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo đoàn tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; %; (thường lấy 2,0-4,0%).

b. Tổng số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn

ngành)

100

..2

,

)(

1,hvch

hvchng

hi

hi

hm

ihvchvd S

nLN

δ∑== , (5.10)

65

trong đó: kvch

ngS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng tính chung cho toàn tuyến, đm-km;

5. Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách, kd

vdN , (theo số liệu thống kê về quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy dồn, d

ngS , đm-km) a. Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên một đường quay vòng

(tuyến, khu đoạn) nào đó

100

..2,,

,,

kd

kding

ki

kikd

ivd SnL

Nδ

= , (5.11)

trong đó: kdivdN ,

, - số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm;

ki

ki nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một

ngày đêm đối với tàu khách; k

iL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu khách;

kin - số đôi tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày

đêm; kdingS ,

, - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km; (thường tính 23h×5km/h=115 km)

kdδ - tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách

với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; %; (thường lấy 2-4%).

b. Tổng số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành)

100

..2

,

)(

1,kd

kdng

ki

ki

km

ikdvd S

nLN

δ∑== , (5.12)

trong đó: kd

ngS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách tính chung cho toàn tuyến, đm-km; (thường tính 23h×5km/h=115 km).

6. Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng, hd

vdN , (theo số liệu thống kê về quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy dồn, d

ngS đm-km) a. Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên một đường quay vòng

(tuyến, khu đoạn) nào đó

100

..2,,

,,

hd

hding

hi

hihd

ivd SnL

Nδ

= , (5.13)

trong đó:

66

hdivdN ,

, - số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm ;

hi

hi nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một

ngày đêm đối với tàu hàng; hiL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu hàng; hin - số đôi tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày

đêm; hdingS ,

, - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km; (thường tính 23h×5km/h=115 km);

hdδ - tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng

với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; %; (thường lấy 2-4%).

b. Tổng số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn ngành)

100

..2

,

)(

1,hd

hdng

hi

hi

hm

ihdvd S

nLN

δ∑== , (5.14)

trong đó: hd

ngS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng tính chung cho toàn tuyến, đm-km; (thường tính 23h×5km/h=115 km).

5.2.1.2. Mô hình tính toán số lượng các loại đầu máy vận dụng vdN theo sản lượng

trung bình ngày đêm của đầu máy, ngM (HK.Km/đm hoặc T.Km/đm)

1. Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách, kvdN

a. Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó

king

kik

ivd MN

,, .365

Γ= , (5.15)

trong đó: k

ivdN , - số đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i;

kiΓ - khối lượng luân chuyển hành khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i

trong một năm, HK.Km; k

ingM , - sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, HK.Km/đm.

b. Tổng số đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành)

king

km

i

ki

kvd M

N,

)(

1

.365

∑=

Γ= , (5.16)

trong đó:

67

∑=

Γ)(

1

km

i

ki - tổng khối lượng luân chuyển hành khách trong toàn ngành trong một năm,

HK.Km; )(km - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu khách trên toàn

tuyến. 2. Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng, h

vdN a. Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên một đường quay vòng (tuyến, khu

đoạn) nào đó

hing

hih

ivd MN

,, .365

Γ= , (5.17)

trong đó: h

ivdN , - số đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i;

hiΓ - khối lượng luân chuyển hàng hóa trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i

trong một năm, T.Km; h

ingM , - sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, T.Km/đm.

b. Tổng số đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn ngành)

hing

hm

i

hi

hvd M

N,

)(

1

.365

∑=

Γ= , (5.18)

trong đó:

∑=

Γ)(

1

hm

i

hi - tổng khối lượng luân chuyển hàng hóa trong toàn ngành trong một năm,

T.Km; )(hm - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu hàng trên toàn

tuyến. 3. Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách, kvcn

vdN , (theo sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ vch

ngM ) a. Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn

thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó

kvching

kvchikvch

ivd MN ,

,

,,

, .365Γ

= , (5.19)

trong đó: kvch

ivdN ,, - số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn nào

đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; kvch

i,Γ - khối lượng luân chuyển hành khách vận chuyển nhỏ trên một cung đoạn nào đó

thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một năm, HK.Km; kvch

ingM ,, - sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ kéo tàu khách

trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, HK.Km/đm.

68

b. Tổng số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành)

kvching

km

i

kvchi

kvchvd M

N ,,

)(

1

,

,

.365

∑=

Γ= , (5.20)

trong đó:

∑=

Γ)(

1

,km

i

kvchi - tổng khối lượng luân chuyển hành khách vận chuyển nhỏ trong toàn ngành

trong một năm, HK.Km; )(km - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu khách trên toàn

tuyến. 4. Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyến nhỏ kéo tàu hàng, hvch

vdN , (theo sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ vch

ngM ) a. Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyên nhỏ kéo tàu hàng trên một cung đoạn thuộc

đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó

hvching

hvchihvch

ivd MN ,

,

,,

, .365Γ

= , (5.21)

trong đó: hvch

ivdN ,, - số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên một cung đoạn nào đó

thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; hvch

i,Γ - khối lượng luân chuyển hàng hóa vận chuyển nhỏ trên một cung đoạn nào đó

thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một năm, T.Km; hvch

ingM ,, - sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng

trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, T.Km/đm. b. Tổng số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn

ngành)

hvching

hm

i

hvchi

hvchvd M

N ,,

)(

1

,

,

.365

∑=

Γ= , (5.22)

trong đó:

∑=

Γ)(

1

,km

i

kvchi - tổng khối lượng luân chuyển hàng hóa vận chuyển nhỏ trong toàn ngành

trong một năm, T.Km; )(km - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu hàng trên toàn

tuyến. 5. Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách, kd

vdN , (theo khối lượng dồn)

a. Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó

kdng

txkdij

dtxkijkd

ijvd Ttn

N ,

,,,, .60

.= , (5.23)

trong đó:

69

kdijvdN ,

, - số đầu máy vận dụng dồn toa xe khách ở ga thứ j trên tuyến thứ i trong một ngày đêm;

dtxkijn , - số lượng toa xe khách phải dồn ở ga thứ j trên tuyến thứ i trong một ngày đêm;

txkdijt , - định mức dồn một toa xe khách ở ga thứ j trên tuyến thứ i, phút;

kdngT , -thời gian làm việc của một đầu máy dồn đối với toa xe khách trong một ngày

đêm, h; (23h). b. Tổng số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn

ngành)

kdng

txkdij

dtxkij

kdg

j

km

ikdvd T

tnN ,

,,),(

1

)(

1,

.60

.∑∑=== , (5.24)

trong đó: )(km - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đối với tàu khách; ),( kdg - số lượng ga có dồn toa xe khách trên một đường quay vòng (tuyến hoặc khu

đoạn) đối với tàu khách. 6. Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng, hd

vdN , (theo khối lượng dồn)

a. Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó

hdng

txhdij

dtxhijhd

ijvd Ttn

N ,

,,,, .60

.= , (5.25)

trong đó: hdijvdN ,

, - số đầu máy vận dụng dồn toa xe hàng ở ga thứ j trên tuyến thứ i trong một ngày đêm;

dtxhijn , - số lượng toa xe hàng phải dồn ở ga thứ j trên tuyến thứ i trong một ngày đêm;

txhdijt , - định mức dồn một toa xe hàng ở ga thứ j trên tuyến thứ i, phút;

hdngT , -thời gian làm việc của một đầu máy dồn đối với toa xe hàng trong một ngày

đêm, 23h. b. Tổng số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn ngành)

hdng

txhdij

dtxhij

hdg

j

hm

ihdvd T

tnN ,

,,),(

1

)(

1,

.60

.∑∑=== , (5.26)

trong đó: )(hm - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đối với tàu hàng ;

),( hdg - số lượng ga có dồn toa xe hàng trên một đường quay vòng (tuyến hoặc khu đoạn) đối với tàu khách.

5.2.1.3. Mô hình tính toán số lượng các loại đầu máy vận dụng vdN theo hệ số quay

vòng đầu máy, k 1- Xác định số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách, k

vdN a. Mô hình xác định số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách, N k

vd trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó

70

k

iki

kivd nkN ., = ,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

=

∑ kitrdk

ikd

ki

kik

ivd

ki

kitpk

ivd

tV

LnN

nTN

,,,

,

,,

224

24.

(5.27)

trong đó: kik - hệ số quay vòng của đầu máy kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu

đoạn) thứ i; kin - số đôi tàu khách trong một ngày đêm trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ

i; k

itpT , - thời gian quay vòng toàn phần của đầu máy kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, h;

kiL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu

khách, km; k

ikdV , - tốc độ khu đoạn đối với đầu máy kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i;

∑ kitrdt ,, - tổng thời gian dừng ở ga đoạn và ga trạm đối với đầu máy kéo tàu khách trên

đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, h; b. Mô hình xác định tổng số đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn

ngành)

ki

ki

km

i

kivd nkN .

)(

1, ∑

=

= ,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

=

∑∑

∑

=

=

kitrdk

ikd

ki

ki

km

i

kivd

ki

kitp

km

i

kivd

tV

LnN

nTN

,,,

)(

1,

,)(

1,

224

24.

(5.28)

trong đó: )(km - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu khách trên toàn

tuyến. 2. Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng, h

vdN a. Mô hình xác định số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên một đường quay

vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó h

ihi

hivd nkN ., = ,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

=

∑ hitrdh

ikd

hi

hih

ivd

hi

hitph

ivd

tV

LnN

nTN

,,,

,

,,

224

24.

(5.29)

trong đó: hik - hệ số quay vòng của đầu máy kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu

đoạn) thứ i;

71

hin - số đôi tàu hàng trong một ngày đêm trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ

i; h

itpT , - thời gian quay vòng toàn phần của đầu máy kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, h;

hiL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu hàng,

km; h

ikdV , - tốc độ khu đoạn đối với đầu máy kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i;

∑ hitrdt ,, - tổng thời gian dừng ở ga đoạn và ga trạm đối với đầu máy kéo tàu hàng trên

đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i. b. Mô hình xác định tổng số đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn

ngành)

hi

hi

hm

i

hivd nkN .

)(

1, ∑

=

= ,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

=

∑∑

∑

=

=

hitrdh

ikd

hi

hi

hm

i

hivd

hi

hitp

hm

i

hivd

tV

LnN

nTN

,,,

)(

1,

,)(

1,

224

24.

(5.30)

trong đó: )(hm - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu hàng trên toàn

tuyến. 3. Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách, kvcn

vdN , (theo số liệu thống kê về quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ, vch

ngS (đm-km)

a. Mô hình xác định số lượng đầu máy vận dụng vận chuyến nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó [tương tự công thức (5.7)]

100

..2

,,

,,

kvch

kvching

ki

kikvch

ivd SnL

Nδ

= , (5.31)

b. Mô hình xác định tổng số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên

toàn tuyến (toàn ngành) [tương tự công thức (5.8)]

100.

.2

,

)(

1,kvch

kvchng

ki

ki

km

ikvchvd S

nLN

δ∑== , (5.32)

4. Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyến nhỏ kéo tàu hàng, hvch

vdN , a. Mô hình xác định số lượng đầu máy vận dụng vận chuyến nhỏ kéo tàu hàng trên

một cung đoạn thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó [tương tự công thức (5.9)]

72

100

..2

,,

,,

hvch

hvching

hi

hihvch

ivd SnL

Nδ

= , (5.33)

b. Mô hình xác định tổng số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên toàn

tuyến (toàn ngành) [tương tự công thức (5.10)]

100.

.2

,

)(

1,hvch

hvchng

hi

hi

hm

ihvchvd S

nLN

δ∑== , (5.34)

5. Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách, kdvdN , (mô hình xác định

số lượng đầu máy vận dụng dồn bằng phương pháp giải tích, theo số liệu thống kê) a. Mô hình xác định số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên một

đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó [tương tự công thức (5.11)]

100

..2,,

,,

kd

kding

ki

kikd

ivd SnL

Nδ

= , (5.35)

b. Mô hình xác định tổng số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên toàn

tuyến (toàn ngành) [tương tự công thức (5.12)]

100

..2

,

)(

1,kd

kdng

ki

ki

km

ikdvd S

nLN

δ∑== , (5.36)

6. Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng, hd

vdN , a. Mô hình xác định số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên một

đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó [tương tự công thức (5.13)]

100

..2,,

,,

hd

hding

hi

hihd

ivd SnL

Nδ

= , (5.37)

b. Mô hình xác định tổng số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên toàn

tuyến (toàn ngành) [tương tự công thức (5.14)]

100

..2

,

)(

1,hd

hdng

hi

hi

hm

ihdvd S

nLN

δ∑== , (5.38)

Mô hình tính toán số lượng đầu máy vận dụng bằng giải tích được tổng hợp và thể

hiện trong các bảng 5.1, 5.2 và 5.3.

73

Bảng 5.1a. Mô hình tính toán xác định nhu cầu số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu chính tuyến

TT Cơ sở

xác định Số lượng đầu máy vận dụng

kéo tàu khách, N kvd

Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng, N h

vd

74

1 Theo quãng đường

chạy trung bình ngày đêm của đầu máy, Sng,

(đm-km)

Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

( )k

ighk

iking

ki

kik

ivd SnL

N,,0

,, 1

.2ββ ++=

Trong đó: k

ivdN , - số đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; k

iki nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên

đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm đối với tàu khách; k

iL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu khách; k

in - số đôi tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm; k

ingS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu khách trên đường quay vòng(tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km; k

i,0β - hệ số đầu máy kéo tàu khách chạy đơn trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; k

igh,β - hệ số đầu máy kéo tàu khách chạy ghép trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i. Tổng số đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành):

( )kigh

kik

ing

km

i

ki

ki

kvd S

nLN ,,0

,

)(

1 1.2

ββ ++=∑=

Trong đó:

∑=

)(

1.2

km

i

ki

ki nL - tổng đoàn tàu-km trên

toàn tuyến trong một ngày đêm đối với tàu khách; )(km - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu khách trên toàn tuyến.

Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

( )h

ighh

ihing

hi

hih

ivd SnL

N,,0

,, 1

.2ββ ++=

Trong đó: h

ivdN , - số đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; k

iki nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên

đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm đối với tàu hàng; h

iL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu hàng; h

in - số đôi tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm; h

ingS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu hàng trên đường quay vòng(tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km; h

i,0β - hệ số đầu máy kéo tàu khách chạy đơn trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; h

igh,β - hệ số đầu máy kéo tàu hàng chạy ghép trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i. Tổng số đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn ngành):

( )high

hih

ing

hm

i

hi

hi

hvd S

nLN ,,0

,

)(

1 1.2

ββ ++=∑=

Trong đó:

∑=

)(

1.2

hm

i

hi

hi nL - tổng đoàn tàu-km trên

toàn tuyến trong một ngày đêm đối với tàu hàng; )(hm - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu hàng trên toàn tuyến.

75

Bảng 5.1b. Mô hình tính toán xác định nhu cầu số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu chính tuyến

TT Cơ sở

xác định Số lượng đầu máy vận dụng

kéo tàu khách, N kvd

Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng, N h

vd 2 Theo

sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy, Mng,

(HK.Km/đm hoặc T.Km/ đm)

Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

king

kik

ivd MN

,, .365

Γ=

Trong đó: k

ivdN , - số đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i;

kiΓ - khối lượng luân chuyển

hành khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một năm, HK.Km;

kingM , - sản lượng trung bình

ngày đêm của đầu máy kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, HK.Km/đm.

Tổng số đầu máy vận dụng

kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành):

king

km

i

ki

kvd M

N,

)(

1

.365

∑=

Γ=

Trong đó:

∑=

Γ)(

1

km

i

ki - tổng khối lượng luân

chuyển hành khách trong toàn ngành trong một năm, HK.Km; )(km - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu khách trên toàn tuyến.

Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

hing

hih

ivd MN

,, .365

Γ=

Trong đó: h

ivdN , - số đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; h

iΓ - khối lượng luân chuyển hàng hóa trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một năm, T.Km; h

ingM , - sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, T.Km/đm. Tổng số đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn ngành):

hing

hm

i

hi

hvd M

N,

)(

1

.365

∑=

Γ=

Trong đó:

∑=

Γ)(

1

hm

i

hi - tổng khối lượng luân

chuyển hàng hóa trong toàn ngành trong một năm, T.Km; )(hm - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu hàng trên toàn tuyến.

76

Bảng 5.1.c. Mô hình tính toán xác định nhu cầu số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu chính tuyến

TT Cơ sở

xác định Số lượng đầu máy vận dụng

kéo tàu khách, N kvd

Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng, N h

vd

77

3 Theo hệ số

quay vòng đầu máy,

k

Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó: k

iki

kivd nkN ., = ,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

=

∑ kitrdk

ikd

ki

kik

ivd

ki

kitpk

ivd

tV

LnN

nTN

,,,

,

,,

224

24.

Trong đó: k

ik - hệ số quay vòng của đầu máy kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; k

in - số đôi tàu khách trong một ngày đêm trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; k

itpT , - thời gian quay vòng toàn phần của đầu máy kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, h; k

iL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu khách, km; k

ikdV , - tốc độ khu đoạn đối với đầu máy kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; ∑ k

itrdt ,, - tổng thời gian dừng ở ga đoạn và ga trạm đối với đầu máy kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, h;

Tổng số đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành):

ki

ki

km

i

kivd nkN .

)(

1, ∑

=

= ,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

=

∑∑

∑

=

=

kitrdk

ikd

ki

ki

km

i

kivd

ki

kitp

km

i

kivd

tV

LnN

nTN

,,,

)(

1,

,)(

1,

224

24.

Trong đó: )(km - số lượng đường quay

vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu khách trên toàn tuyến.

Số lượng đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó: h

ihi

hivd nkN ., = ,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

=

∑ hitrdh

ikd

hi

hih

ivd

hi

hitph

ivd

tV

LnN

nTN

,,,

,

,,

224

24.

Trong đó: h

ik - hệ số quay vòng của đầu máy kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; h

in - số đôi tàu hàng trong một ngày đêm trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; h

itpT , - thời gian quay vòng toàn phần của đầu máy kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, h; h

iL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu hàng, km; h

ikdV , - tốc độ khu đoạn đối với đầu máy kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; ∑ h

itrdt ,, - tổng thời gian dừng ở ga đoạn và ga trạm đối với đầu máy kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i. Tổng số đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn ngành):

hi

hi

hm

i

hivd nkN .

)(

1, ∑

=

= ,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

=

∑∑

∑

=

=

hitrdh

ikd

hi

hi

hm

i

hivd

hi

hitp

hm

i

hivd

tV

LnN

nTN

,,,

)(

1,

,)(

1,

224

24.

Trong đó: )(hm - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu hàng trên toàn tuyến.

78

Bảng 5.2.a. Mô hình tính toán xác định nhu cầu số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ

TT Cơ sở xác định

Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách, N kvch

vd,

Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyến nhỏ kéo tàu hàng, hvch

vdN ,

79

1 Theo Số

liệu thống

kê về

quãng đường

chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận

chuyển nhỏ,

vchngS

(đm-km) và tỷ lệ

phần trăm

Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyến nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

100.

.2,

,

,,

kvch

kvching

ki

kikvch

ivd SnL

Nδ

=

Trong đó: kvch

ivdN ,, - số đầu máy vận dụng vận

chuyển nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm ; k

iki nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên

đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm đối với tàu khách; k

iL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu khách; k

in - số đôi tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm; kvch

ingS ,, - quãng đường chạy trung bình

ngày đêm của đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km; k

vchδ - tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn nào đó với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo đoàn tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; %; (thường lấy 2,0-4,0%). Tổng số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành):

100.

.2

,

)(

1,kvch

kvchng

ki

ki

km

ikvchvd S

nLN

δ∑==

Trong đó: kvch

ngS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ kéo tàu khách tính chung cho toàn tuyến, đm-km;

Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyến nhỏ kéo tàu hàng trên một cung đoạn thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

100.

.2,

,

,,

hvch

hvching

hi

hihvch

ivd SnL

Nδ

=

Trong đó: hvch

ivdN ,, - số đầu máy vận dụng vận

chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm ; h

ihi nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên

đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm đối với tàu hàng; h

iL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu hàng; h

in - số đôi tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm; kvch

ingS ,, - quãng đường chạy trung bình

ngày đêm của đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km; k

vchδ - tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên một cung đoạn nào đó với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo đoàn tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; %; (thường lấy 2,0-4,0%). Tổng số đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn ngành):

100.

.2

,

)(

1,hvch

hvchng

hi

hi

hm

ihvchvd S

nLN

δ∑==

Trong đó: kvch

ngS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng tính chung cho toàn tuyến, đm-km;

80

Bảng 5.2b. Mô hình tính toán xác định nhu cầu số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ

TT Cơ sở xác định

Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách, N kvch

vd,

Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyến nhỏ kéo tàu hàng, hvch

vdN , 2 Theo

sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy vận

chuyển nhỏ

vchngM

Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

kvching

kvchikvch

ivd MN ,

,

,,

, .365Γ

=

Trong đó: kvch

ivdN ,, - số đầu máy vận dụng vận

chuyển nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i;

kvchi

,Γ - khối lượng luân chuyển hành khách vận chuyển nhỏ trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một năm, HK.Km;

kvchingM ,

, - sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, HK.Km/đm.

Tổng số đầu máy vận dụng

vận chuyển nhỏ kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành):

kvching

km

i

kvchi

kvchvd M

N ,,

)(

1

,

,

.365

∑=

Γ=

Trong đó:

∑=

Γ)(

1

,km

i

kvchi - tổng khối lượng

luân chuyển hành khách vận chuyển nhỏ trong toàn ngành trong một năm, HK.Km; )(km - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu khách trên toàn tuyến.

Số lượng đầu máy vận dụng vận chuyên nhỏ kéo tàu hàng trên một cung đoạn thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

hvching

hvchihvch

ivd MN ,

,

,,

, .365Γ

=

Trong đó: hvch

ivdN ,, - số đầu máy vận dụng vận

chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i;

hvchi

,Γ - khối lượng luân chuyển hàng hóa vận chuyển nhỏ trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một năm, T.Km;

hvchingM ,

, - sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên một cung đoạn nào đó thuộc đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, T.Km/đm.

Tổng số đầu máy vận dụng

vận chuyển nhỏ kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn ngành):

hvching

hm

i

hvchi

hvchvd M

N ,,

)(

1

,

,

.365

∑=

Γ=

Trong đó:

∑=

Γ)(

1

,hm

i

hvchi - tổng khối lượng

luân chuyển hàng hóa vận chuyển nhỏ trong toàn ngành trong một năm, T.Km; )(hm - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đầu máy kéo tàu hàng trên toàn tuyến.

81

Bảng 5.3a. Mô hình tính toán xác định nhu cầu số lượng đầu máy vận dụng dồn

TT Cơ sở

xác định Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục

vụ kéo tàu khách, kdvdN ,

Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng, hd

vdN ,

82

1 Theo số liệu

thống kê về

quãng đường

chạy trung bình ngày đêm của đầu máy dồn,

dngS

(đm-km) và tỷ lệ

phần trăm

Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

100.

.2,,

,,

kd

kding

ki

kikd

ivd SnL

Nδ

=

Trong đó: kd

ivdN ,, - số đầu máy vận dụng dồn

phục vụ kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm ; k

iki nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên

đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm đối với tàu khách; k

iL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu khách; k

in - số đôi tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm; kd

ingS ,, - quãng đường chạy trung bình

ngày đêm của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km; (thường tính 23h×5km/h=115 km) k

dδ - tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo tàu khách trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; %; (thường lấy 2-4%). Tổng số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành):

100.

.2

,

)(

1,kd

kdng

ki

ki

km

ikdvd S

nLN

δ∑==

Trong đó: kd

ngS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách tính chung cho toàn tuyến, đm-km; (thường tính 23h×5km/h=115 km).

Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

100.

.2,,

,,

hd

hding

hi

hihd

ivd SnL

Nδ

=

Trong đó: hd

ivdN ,, - số đầu máy vận dụng dồn

phục vụ kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm ; h

ihi nL .2 - tổng đoàn tàu-km trên

đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm đối với tàu hàng; h

iL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i đối với đầu máy kéo tàu hàng; h

in - số đôi tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm; hd

ingS ,, - quãng đường chạy trung bình

ngày đêm của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, đm-km; (thường tính 23h×5km/h=115 km) h

dδ - tỷ lệ giữa quãng đường chạy của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng với tổng quãng đường chạy của đầu máy vận dụng kéo tàu hàng trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i; %; (thường lấy 2-4%). Tổng số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn ngành):

100.

.2

,

)(

1,hd

hdng

hi

hi

hm

ihdvd S

nLN

δ∑==

Trong đó: hd

ngS , - quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng tính chung cho toàn tuyến, đm-km; (thường tính 23h×5km/h=115 km)

83

Bảng 5.3b. Mô hình tính toán xác định nhu cầu số lượng đầu máy vận dụng dồn

TT Cơ sở xác định

Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách, kd

vdN , Số lượng đầu máy vận dụng dồn

phục vụ kéo tàu hàng, hdvdN ,

2 Theo khối

lượng dồn

Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

kdng

txkdij

dtxkijkd

ijvd Ttn

N ,

,,,, .60

.=

Trong đó: kd

ijvdN ,, - số đầu máy vận dụng dồn toa

xe khách ở ga thứ j trên tuyến thứ i trong một ngày đêm; dtxk

ijn , - số lượng toa xe khách phải dồn ở ga thứ j trên tuyến thứ i trong một ngày đêm; txkd

ijt , - định mức dồn một toa xe khách ở ga thứ j trên tuyến thứ i, phút; kd

ngT , -thời gian làm việc của một đầu máy dồn đối với toa xe khách trong một ngày đêm, h; (23h). Tổng số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu khách trên toàn tuyến (toàn ngành):

kdng

txkdij

dtxkij

kdg

j

km

ikdvd T

tnN ,

,,),(

1

)(

1,

.60

.∑∑===

Trong đó: )(km - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đối với tàu khách; ),( kdg - số lượng ga có dồn toa xe khách trên một đường quay vòng (tuyến hoặc khu đoạn) đối với tàu khách.

Số lượng đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên một đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) nào đó:

hdng

txhdij

dtxhijhd

ijvd Ttn

N ,

,,,, .60

.=

Trong đó: hd

ijvdN ,, - số đầu máy vận dụng dồn toa

xe hàng ở ga thứ j trên tuyến thứ i trong một ngày đêm; dtxh

ijn , - số lượng toa xe hàng phải dồn ở ga thứ j trên tuyến thứ i trong một ngày đêm; txhd

ijt , - định mức dồn một toa xe hàng ở ga thứ j trên tuyến thứ i, phút; hd

ngT , -thời gian làm việc của một đầu máy dồn đối với toa xe hàng trong một ngày đêm, h; (23h). Tổng số đầu máy vận dụng dồn phục vụ kéo tàu hàng trên toàn tuyến (toàn ngành):

hdng

txhdij

dtxhij

hdg

j

hm

ihdvd T

tnN ,

,,),(

1

)(

1,

.60

.∑∑===

Trong đó: )(hm - số lượng đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) đối với tàu hàng ; ),( hdg - số lượng ga có dồn toa xe hàng trên một đường quay vòng (tuyến hoặc khu đoạn) đối với tàu khách.

84

5.2.1.4. Các mô hình tổng hợp xác định số lượng đầu máy vận dụng trên toàn tuyến Từ các mô hình đã nêu hoặc từ các bảng 5.1 - 5.3, có thể tổ hợp được ba dạng mô

hình tổng quát xác định số lượng đầu máy vận dụng trên toàn tuyến bằng giải tích như sau: 1. Mô hình thứ nhất: Theo quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu chính tuyến

=vdN ( )kigh

kik

ing

km

i

ki

ki

S

nL,,0

,

)(

1 1.2

ββ ++∑= + ( )h

ighh

ihing

hm

i

hi

hi

S

nL,,0

,

)(

1 1.2

ββ ++∑= +

100.

.2

,

)(

1kvch

kvchng

ki

ki

km

i

S

nLδ∑

= +

+100

..2

,

)(

1hvch

hvchng

hi

hi

hm

i

S

nLδ∑

= + 100

..2

,

)(

1kd

kdng

ki

ki

km

i

S

nLδ∑

= + 100

..2

,

)(

1hd

hdng

hi

hi

hm

i

S

nLδ∑

= , (5.39)

2. Mô hình thứ hai: Theo sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy chính tuyến và khối lượng dồn

=vdN king

km

i

ki

M ,

)(

1

.365

∑=

Γ + h

ing

hm

i

hi

M ,

)(

1

.365

∑=

Γ + kvch

ing

km

i

kvchi

M ,,

)(

1

,

.365

∑=

Γ + hvch

ing

hm

i

hvchi

M ,,

)(

1

,

.365

∑=

Γ+ kd

ng

txkdij

dtxkij

kdg

j

km

i

T

tn

,

,,),(

1

)(

1

.60

.∑∑== +

+ hdng

txhdij

dtxhij

hdg

j

hm

i

T

tn

,

,,),(

1

)(

1

.60

.∑∑== , (5.40)

3. Mô hình thứ ba: Theo hệ số quay vòng đầu máy k và hệ số thống kê

=vdN ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+∑∑

=

kitrdk

ikd

ki

ki

km

it

VLn

,,,

)(

1

224

+ ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+∑∑

=

hitrdh

ikd

hi

hi

hm

it

VLn

,,,

)(

1

224

+ 100

..2

,

)(

1kvch

kvchng

ki

ki

km

i

S

nLδ∑

= +

+ 100

..2

,

)(

1hvch

hvchng

hi

hi

hm

i

S

nLδ∑

= + 100

..2

,

)(

1kd

kdng

ki

ki

km

i

S

nLδ∑

= + 100

..2

,

)(

1hd

hdng

hi

hi

hm

i

S

nLδ∑

= . (5.41)

5.2.2. Mô hình tính toán xác định số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng và

sửa chữa Đầu máy đưa vào bảo dưỡng, sửa chữa bao gồm các dạng sau: Đối với đầu máy hơi nước có các cấp: rửa kiểm, ky chữa và sửa chữa lớn. Đối với đầu

máy diezen có các cấp kiểm tra kĩ thuật (hoặc các cấp bảo dưỡng kỹ thuật cấp 1 (BD1), cấp 2 (BD2), cấp 3 (BD3); sửa chữa cấp 1 (C1), cấp 2 (C2), cấp 3 (C3); ky chữa (KY), trung tu (TT) và đại tu ( ĐT) hay còn gọi là sửa chữa lớn.

Số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng, sửa chữa thường được xác định từ cấp bảo dưỡng 3 (BD3) đến cấp đại tu (ĐT).

Số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng, sửa chữa được xác định cho từng kiểu loại đầu máy và từng dạng công việc (đầu máy kéo tàu hàng, tàu khách, đầu máy vận chuyển nhỏ, đầu máy dồn).

Việc xác định số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng và sửa chữa được tiến hành thông qua chu kỳ sửa chữa của đầu máy. Mỗi kiểu loại đầu máy diezel có chu kì sửa chữa và

85

số km chạy giữa các lần sửa chữa khác nhau, vì vậy khi tính toán số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng, sửa chữa phải tiến hành cho từng loại đầu máy một cách riêng biệt.

Mô hình tổng quát xác định số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng sửa chữa: NSC = NĐT + NKY + NC3 + NC2 + NC1 + NBD3 ,

(5.42) trong đó: NĐT - số lượng đầu máy đầu máy nằm ở cấp đại tu NKY - số lượng đầu máy đầu máy nằm ở cấp ky NC3 - số lượng đầu máy đầu máy nằm ở cấp sửa chữa 3 NC2 - số lượng đầu máy đầu máy nằm ở cấp sửa chữa 2 NC1 - số lượng đầu máy đầu máy nằm ở cấp sửa chữa 1 NBD3 - số lượng đầu máy đầu máy nằm ở cấp bảo dưỡng 3 5.2.2.1. Đối với loại đầu máy có chu kỳ sửa chữa tính bằng kilômét chạy Loại chu kỳ sửa chữa này thường áp dụng chủ yếu đối với đầu máy kéo tàu chính

tuyến, khi đó số lượng lượt đầu máy nằm ở một cấp sửa chữa nào đó có thể xác định:

jkjBD

jii

jBD

ngji

jkjBD

namjinam

jkiSC LnL

LS

LS

N ββ ...2.365.365

.,3,3,3

, === , (5.43)

jkjBD

jiijk

jBD

ngjing

jkiSC LnL

LS

N ββ ...2

.,3,3

, == , (5.44)

trong đó: ng

jkiSCnam

jkiSC NN ,, , - số lượng lượt đầu máy loại j nằm ở cấp bảo dưỡng hoặc sửa chữa k tính cho đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một năm và trong một ngày đêm;

ngji

namji SS , - tổng kilômét chạy của đầu máy loại j kéo tàu trên đường quay vòng (tuyến,

khu đoạn) thứ i trong một năm và trong một ngày đêm, km; iL - chiều dài đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i, km;

jin - số đôi tàu do loại đầu máy j kéo trên đường quay vòng (tuyến, khu đoạn) thứ i trong một ngày đêm;

jBDL ,3 - chu kỳ bảo dưỡng kỹ thuật cấp 3 của loại đầu máy j, km;

jkβ - hệ số chu kỳ sửa chữa cấp k của loại đầu máy j.

j

kjjk m

m=β , (5.45)

với: kjm - số lượt bảo dưỡng hoặc sửa chữa cấp k của loại đầu máy j trong chu trình sửa chữa;

jm - tổng số lượt các cấp bảo dưỡng, sửa chữa trong một chu trình của loại đầu máy j.

jBD

jDTj L

Lm

,3

,= , (5.46)

với: DTL - chu kỳ đại tu của loại đầu máy j, km; Như vậy số lượng lượt đầu máy loại j kéo tàu trên đường quay vòng thứ i nằm ở các

cấp bảo dưỡng, sửa chữa trong một ngày đêm được xác định như sau:

jDTjBD

jiingjiDT L

nLN ,

,3, .

..2β= , (5.47)

86

jKYjBD

jiingjiKY L

nLN ,

,3, .

..2β= , (5.48)

jSCjBD

jiingjiSC L

nLN ,3

,3,3 .

..2β= , (5.49)

jSCjBD

jiingjiSC L

nLN ,2

,3,2 .

..2β= , (5.50)

jSCjBD

jiingjiSC L

nLN ,1

,3,1 .

..2β= , (5.51)

jBDjBD

jiingjiBD L

nLN ,3

,3,3 .

..2β= , (5.52)

trong đó: jii nL ..2 - tổng kilômét chạy trong một ngày đêm của đầu máy loại j kéo tàu trên đường quay vòng i.

5.2.2.2. Đối với loại đầu máy có chu kỳ sửa chữa tính bằng thời gian (ngày, tháng,

năm) Loại chu kỳ sửa chữa này thường áp dụng chủ yếu đối với đầu máy dồn và vận chuyển

nhỏ, khi đó số lượng lượt đầu máy loại j thực hiện khối lượng công việc trên đường quay vòng i, nằm ở một cấp sửa chữa nào đó trong một năm có thể xác định:

jDT

vcdjivdng

jiDT TN

N,

,,

, = , (5.53)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jDT

jKY

jKY

vcdjivdng

jiKY TT

TN

N,

,,,

, 1,

, (5.54)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jKY

jSC

jSC

vcdjivdng

jiSC TT

TN

N,

,3

,3

,,

,3 1 , (5.55)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jSC

jSC

jSC

vcdjivdng

jiSC TT

TN

N,3

,2

,2

,,

,2 1 , (5.56)

..12

1.12

,2

,1

,1

,,

,1 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jSC

jSC

jSC

vcdjivdng

jiSC TT

TN

N , (5.57)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jSC

jBD

jBD

vcdjivdng

jiBD TT

TN

N,1

,3

,3

,,

,3 .301.

.365, (5.58)

Từ đó có thể xác định số lượng lượt đầu máy loại j thực hiện khối lượng công việc trên đường quay vòng i, nằm ở một cấp sửa chữa nào đó trong một ngày đêm:

jDT

vcdjivdng

jiDT TN

N,

,,

, .365= , (5.59)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jDT

jKY

jKY

vcdjivdng

jiKY TT

TN

N,

,,,

, 1,.365

, (5.60)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jKY

jSC

jSC

vcdjivdng

jiSC TT

TN

N,

,3

,3

,,

,3 1.365

, (5.61)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jSC

jSC

jSC

vcdjivdng

jiSC TT

TN

N,3

,2

,2

,,

,2 1.365

, (5.62)

87

..12

1.365

.12

,2

,1

,1

,,

,1 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jSC

jSC

jSC

vcdjivdng

jiSC TT

TN

N , (5.63)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jSC

jBD

jBD

vcdjivdng

jiBD TT

TN

N,1

,3

,3

,,

,3 .301. , (5.64)

trong đó: vcdjivdN ,

, - số lượng đầu máy vận dụng dồn, vận chuyển nhỏ loại j trên đường quay vòng thứ i nào đó;

jSCjSCjKYjDT TTTT ,2,3,, ;;; - chu kỳ sửa chữa cấp đại tu, cấp ky, cấp 3 và cấp 2 của đầu máy loại j, (tính bằng năm);

jSCT ,1 - chu kỳ sửa chữa cấp 1 của đầu máy loại j, (tính bằng tháng);

jBDT ,3 - chu kỳ bảo dưỡng cấp 3 của đầu máy loại j, (tính bằng ngày đêm). 5.2.2.3. Mô hình tổng quát xác định tổng số đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng sửa

chữa trong toàn ngành trong một ngày đêm Từ các mô hình nêu trên, có thể thiết lập mô hình tổng quát xác định tổng số đầu máy

nằm ở các cấp bảo dưỡng sửa chữa trong toàn ngành trong một ngày đêm như sau:

=scN jDTjBD

jiim

i

s

j LnL

,,31 1

...2

β∑∑= =

+∑∑= =

m

i

s

j1 1jKY

jBD

jii

LnL

,,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,3,3

...2

β +

+∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,2,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,1,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jBD

jBD

jii

LnL

,3,3

...2

β +

+∑∑= =

m

i

s

j1 1 jDT

vcdjivd

TN

,

,,

.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jDT

jKY

jKY

vcdjivd

TT

TN

,

,,, 1

,.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jKY

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

,

,3

,3

,, 1

.365+

+∑∑= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

,3

,2

,2

,, 1

.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1

..12

1.365

.12

,2

,1

,1

,,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

+

+∑∑= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jBD

jBD

vcdjivd

TT

TN

,1

,3

,3

,,

.301. (5.65)

trong đó: m - số lượng đường quay vòng đầu máy tương ứng với từng loại công việc; s- số lượng kiểu loại đầu máy tương ứng với từng loại công việc. 5.2.3. Tổng hợp mô hình tính toán nhu cầu sức kéo cho các tuyến và khu đoạn Từ các mô hình xác định số lượng đầu máy vận dụng và các mô hình xác định số

lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng, sửa chữa, có thể tổ hợp được ba mô hình đặc trưng tổng quát xác định tổng số đầu máy trong toàn ngành bằng giải tích như sau:

5.2.3.1. Mô hình thứ nhất: Theo quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy kéo tàu chính tuyến

=N ( )kigh

kik

ing

km

i

ki

ki

S

nL,,0

,

)(

1 1.2

ββ ++∑= + ( )h

ighh

ihing

hm

i

hi

hi

S

nL,,0

,

)(

1 1.2

ββ ++∑= +

88

+ 100

..2

,

)(

1kvch

kvchng

ki

ki

km

i

S

nLδ∑

= + 100

..2

,

)(

1hvch

hvchng

hi

hi

hm

i

S

nLδ∑

= + 100

..2

,

)(

1kd

kdng

ki

ki

km

i

S

nLδ∑

= + 100

..2

,

)(

1hd

hdng

hi

hi

hm

i

S

nLδ∑

= +

+ jDTjBD

jiim

i

s

j LnL

,,31 1

...2

β∑∑= =

+∑∑= =

m

i

s

j1 1jKY

jBD

jii

LnL

,,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,3,3

...2

β +

+∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,2,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,1,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jBD

jBD

jii

LnL

,3,3

...2

β +

+∑∑= =

m

i

s

j1 1 jDT

vcdjivd

TN

,

,,

.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jDT

jKY

jKY

vcdjivd

TT

TN

,

,,, 1

,.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jKY

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

,

,3

,3

,, 1

.365+

+∑∑= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

,3

,2

,2

,, 1

.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1

..12

1.365

.12

,2

,1

,1

,,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

+

+∑∑= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jBD

jBD

vcdjivd

TT

TN

,1

,3

,3

,,

.301. (5.66)

5.2.3.2. Mô hình thứ hai: Theo sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy chính tuyến và khối lượng dồn

=N king

km

i

ki

M ,

)(

1

.365

∑=

Γ + h

ing

hm

i

hi

M ,

)(

1

.365

∑=

Γ + kvch

ing

km

i

kvchi

M ,,

)(

1

,

.365

∑=

Γ + hvch

ing

hm

i

hvchi

M ,,

)(

1

,

.365

∑=

Γ + kd

ng

txkdij

dtxkij

kdg

j

km

i

T

tn

,

,,),(

1

)(

1

.60

.∑∑==

+ hdng

txhdij

dtxhij

hdg

j

hm

i

T

tn

,

,,),(

1

)(

1

.60

.∑∑== + jDT

jBD

jiim

i

s

j LnL

,,31 1

...2

β∑∑= =

+∑∑= =

m

i

s

j1 1jKY

jBD

jii

LnL

,,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,3,3

...2

β +

+∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,2,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,1,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jBD

jBD

jii

LnL

,3,3

...2

β +

∑∑= =

m

i

s

j1 1 jDT

vcdjivd

TN

,

,,

.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jDT

jKY

jKY

vcdjivd

TT

TN

,

,,, 1

,.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jKY

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

,

,3

,3

,, 1

.365+

+∑∑= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

,3

,2

,2

,, 1

.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1

..12

1.365

.12

,2

,1

,1

,,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

+

+∑∑= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jBD

jBD

vcdjivd

TT

TN

,1

,3

,3

,,

.301. (5.67)

5.2.3.3. Mô hình thứ ba: Theo hệ số quay vòng đầu máy k và hệ số thống kê

=N ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+∑∑

=

kitrdk

ikd

ki

ki

km

i

tV

Ln,,

,

)(

1

224

+ ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+∑∑

=

hitrdh

ikd

hi

hi

hm

i

tV

Ln,,

,

)(

1

224

+ 100

..2

,

)(

1kvch

kvchng

ki

ki

km

i

S

nLδ∑

= +

+ 100

..2

,

)(

1hvch

hvchng

hi

hi

hm

i

S

nLδ∑

= + 100

..2

,

)(

1kd

kdng

ki

ki

km

i

S

nLδ∑

= + 100

..2

,

)(

1hd

hdng

hi

hi

hm

i

S

nLδ∑

= +

89

+ jDTjBD

jiim

i

s

j LnL

,,31 1

...2

β∑∑= =

+∑∑= =

m

i

s

j1 1jKY

jBD

jii

LnL

,,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,3,3

...2

β +

+∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,2,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jSC

jBD

jii

LnL

,1,3

...2

β +∑∑= =

m

i

s

j1 1jBD

jBD

jii

LnL

,3,3

...2

β +

+∑∑= =

m

i

s

j1 1 jDT

vcdjivd

TN

,

,,

.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jDT

jKY

jKY

vcdjivd

TT

TN

,

,,, 1

,.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jKY

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

,

,3

,3

,, 1

.365+

+∑∑= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

,3

,2

,2

,, 1

.365+∑∑

= =

m

i

s

j1 1

..12

1.365

.12

,2

,1

,1

,,

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jSC

jSC

vcdjivd

TT

TN

+

+∑∑= =

m

i

s

j1 1⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

jSC

jBD

jBD

vcdjivd

TT

TN

,1

,3

,3

,,

.301. (5.68)

5.3. Tính toán định viên lao động của Xí nghiệp (hoặc khu đoạn) Tổ chức của Xí nghiệp đầu máy gồm 2 bộ phận: bộ phận vận dụng và bộ phận sửa

chữa. Định viên của Xí nghiệp bao gồm cán bộ công nhân viên của bộ phận vận dụng, bộ

phận sửa chữa và các phòng ban kỹ thuật, nghiệp vụ hành chính của Xí nghiệp. 5.3.1. Bộ phận vận dụng của đầu máy 1. Nhân viên trực tiếp sản xuất a. Tính số lượng ban lái máy Số ban lái máy làm việc trên đầu máy được tính trên nguyên tắc ngày làm 8 giờ. Số

lượng ban lái máy thường trực Btrực của Xí nghiệp được tính theo công thức

thlv

lvtruc t

nTB ..30= , (5.69)

trong đó: Tlv - thời gian làm việc của ban lái máy trong một lần quay vòng; n - tổng số đôi tàu trên đường quay vòng trong một ngày đêm; Tlv.n - thời gian làm việc của tất cả ban lái máy trên đường quay vòng trong

một ngày đêm; th

lvt - tiêu chuẩn thời gian làm việc hàng tháng của ban lái máy, giờ, ( thlvt = 169

giờ); 30 - số ngày trong tháng. Thời gian làm việc trong một lần quay vòng đầu máy của ban lái máy có thể lấy trong

bảng kế hoạch quay vòng đầu máy . Số ban lái máy thường trực của Xí nghiệp có thể tính dựa trên giả thiết chế độ bao

máy với số lượng 3 ban cho một đầu máy. vdtruc NB .3= , (5.70)

Tuy nhiên trong quá trình tính toán số ban lái máy cần lưu ý một số điểm sau: - Số ban lái máy nghỉ phép, nghỉ ốm và tham gia các công việc khác; - Số ban lái máy dự phòng trong những trường hợp cần thiết. Vì vậy số ban lái máy thường được tính là: tructong BB .15,1= , (5.71) Đối với đầu máy hơi nước số nhân viên trong đầu máy là 3 còn đối với đầu máy diezel

là 2. b. Tính toán số lượng công nhân chỉnh bị

90

Nhân viên chỉnh bị được xác định theo khối lượng công tác và trang thiết bị cụ thể. Ngoài ra số lượng nhân viên chỉnh bị còn được tính dựa vào số liệu thống kê và thường lấy theo tỷ lệ phần trăm so với số lượng nhân viên lái máy.

c. Tính toán nhân viên gián tiếp sản xuất Nhân viên gián tiếp sản xuất được tính theo tỉ lệ biên chế theo qui định chung của nhà

nước. 5.3.2. Bộ phận sửa chữa đầu máy 1. Nhân viên trực tiếp sản xuất Số lượng công nhân trực tiếp sản xuất được tính theo số lượng giờ công dùng để sửa

chữa đầu máy.

A

SaD ii∑= .

, người

(5.72) trong đó:

ai- định mức giờ công cho một đơn vị sửa chữa thứ i; Si - số lượng đơn vị sửa chữa thứ i trong một năm; ∑ ii Sa . - khối lượng giờ công sửa chữa đầu máy ở cấp i; A - tổng số giờ công của một công nhân sửa chữa trong một năm; với: A = (253 -12).8 = 1928 giờ 253 - số ngày làm việc trong 1 năm; 12- số ngày nghỉ phép trong 1 năm. 2. Nhân viên gián tiếp sản xuất Nhân viên gián tiếp cũng được tính theo tỷ lệ phần trăm như đối với bộ phận vận

dụng. Trong quá trình tính toán số lượng nhân viên cho bộ phận sửa chữa cần lưu ý đến một

số điểm sau đây: - Số lượng công nhân các phân xưởng phục vụ sửa chữa như : phân xưởng cơ khí,

phân xưởng phụ tùng, phân xưởng rèn, đúc. - Số lượng công nhân các phân xưởng phục vụ cho quá trình sản xuất chung của Xí

nghiệp. 5.3.3. Lập bảng tổng định viên của Xí nghiệp Tổng định viên của Xí nghiệp ngoài bộ phận vận dụng và sửa chữa còn có các phòng

ban giúp việc cho giám đốc như: Phòng kỹ thuật, kế hoạch, vật tư, tài vụ, phân tích xét nghiệm và phòng ban về hành chính đời sống.

Số cán bộ công nhân viên của Xí nghiệp, tuỳ theo nhiệm vụ cụ thể, được các cấp có thẩm quyền công nhận và phê duyệt.

Câu hỏi kiểm tra: 1. Tính toán xác định số lượng các loại đầu máy vận dụng bằng phương pháp

giải tích 2. Tính toán xác định số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng và sửa chữa

bằng phương pháp giải tích

91

56

Bảng 4.2. Bảng kế hoạch quay vòng đầu máy của Xí nghiệp đầu máy và Trạm quay máy Phương án 1.

TT Kéo đoàn tàu

Số tàu về

Thời gian đến ga đoạn

A

Đầu máy

chạy từ ga đoạn A

Số

tàu đi

Thời gian phát xe ở ga đoạn

A

Thời gian dừng xe ở ga đoạn

A

Thời gian chạy từ A đến B

Thời gian đến ga quay

máy B

Đầu máy chạy từ ga trạm B

Số

tàu về

Thời gian phát xe ở ga B

Thời gian dừng xe ở ga B

Thời gian chạy từ B đến A

Thời gian đến ga đoạn

A

1 2 3 4 5 6 7 8

110 112 114 116 102 104 106 108

4.30 7.30 10.30 13.30 16.30 19.30 22.30 1.30

101 103 105 107 109 111 113 115

2.00 5.00 8.00 11.00 14.00 17.00 20.00 23.00

0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30

4.00

12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00

96.00

14.00 17.00 20.00 23.00 2.00 5.00 8.00 11.00

116 102 104 106 108 110 112 114

0.30 3.30 6.30 9.30 12.30 15.30 18.30 21.30

1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30

12.00

13.00 13.00 13.00 13.00 13.00 13.00 13.00 13.00

104.0

13.30 16.30 19.30 22.30 1.30 4.30 7.30 10.30

57

Sau khi lập kế hoạch quay vòng đầu máy tiến hành vẽ biểu đồ quay vòng đầu máy. Biểu đồ quay vòng đầu máy gồm 24 ô dọc biểu thị số giờ trong một ngày đêm và 9 ô ngang mỗi ô biểu thị cho 1 đầu máy làm việc trong một ngày đêm. Khoảng cách giữa hai đường vận hành của đoàn tàu là thời gian đầu máy dừng ở ga đoạn hoặc ga trạm. Biểu đồ quay vòng đầu máy của phương án 1 được thể hiện trên bảng 4.3.

Bảng 4.3. Biểu đồ quay vòng đầu máy (theo Phương án 1)

Phương án 2: Tổ chức quay vòng đầu máy với thời gian dừng ở ga quay máy B dài

hơn Bảng kế hoạch quay vòng đầu máy theo Phương án 2 được thể hiện trên bảng 4.4. Tổng số thời gian các đoàn tàu dừng ở ga đoạn A: ∑ d

dt = 4,0 giờ Tổng số thời gian các đoàn tàu dừng ở ga trạm B: ∑ d

trt = 36,0 giờ Tổng thời gian đoàn tàu chạy từ ga đoạn A đến ga trạm B:

∑ABkdV

L

,

= 96,0 giờ

Tổng thời gian các đoàn tàu chạy từ ga trạm B đến ga đoạn A:

∑BAkdV

L

,

= 104 giờ

Tổng thời gian quay vòng toàn phần của đầu máy :

∑ =tpT ∑ dtrt +∑ d

trt +∑ABkdV

L

,

+ ∑BAkdV

L

,

= 4 +36 + 96 + 104 = 240 giờ

22164 2018141210862

2

4

9

8

7

6

5

3

1

Sè ngµylµm viÖccña mét®Çu m¸y

Sè giê lµm viÖc trong mét ngµy ®ªm

58

Bảng 4.4. Bảng kế hoạch quay vòng đầu máy của Xí nghiệp đầu máy và Trạm quay máy

Phương án 2.

TT kéo đoàn tàu

Số tàu về

Thời gian đến ga đoạn A

Đầu máy

chạy từ ga đoạn A

Số

tàu đi

Thời gian phát xe ở ga đoạn

A

Thời gian dừng xe ở ga đoạn

A

Thời gian chạy từ A đến B

Thời gian đến ga

quay máy

B

Đầu máy chạy từ ga trạm B

Số tàu về

Thời gian phát xe ở ga B

Thời gian dừng xe ở ga B

Thời gian

chạy từ B đến

A

Thời gian đến ga đoạn

A

1 2 3 4 5 6 7 8

110 112 114 116 102 104 106 108

4.30 7.30 10.30 13.30 16.30 19.30 22.30 1.30

101 103 105 107 109 111 113 115

2.00 5.00 8.00 11.00 14.00 17.00 20.00 23.00

0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30

4.00

12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00

96.00

14.00 17.00 20.00 23.00 2.00 5.00 8.00 11.00

116 102 104 106 108 110 112 114

0.30 3.30 6.30 9.30 12.30 15.30 18.30 21.30

4.30 4.30 4.30 4.30 4.30 4.30 4.30 4.30

36.00

13.00 13.00 13.00 13.00 13.00 13.00 13.00 13.00

104.00

13.30 16.30 19.30 22.30 1.30 4.30 7.30 10.30

59

∑ =tpT 240 giờ là tổng thời gian cần thiết để một đầu máy kéo toàn bộ các đoàn tàu. Tổng thời gian này chia cho 24 giờ phải là số nguyên:

1024240

24==tpT

Trong phương án 2 số đầu máy để kéo hết đoàn tàu trong một ngày đêm là 10 đầu máy.

Biểu đồ quay vòng đầu máy theo phương án 2 được thể hiện trên bảng 4.5.

Bảng 4.5. Biểu đồ quay vòng đầu máy (theo Phương án 2)

Thông qua các phương án trên đây có thể nhận xét như sau: - Nếu một đầu máy kéo hết tất cả các đoàn tàu rồi mới kéo đến đoàn tàu ban đầu thì

loại biểu đồ quay vòng đó gọi là biểu đồ quay vòng đơn kép kín (Phương án 1). - Nếu một đầu máy chưa kéo hết tất cả các đoàn tàu mà đã kéo đến đoàn tàu ban đầu

thì loại biểu đồ đó được gọi là biểu đồ quay vòng phân nhóm. Trong biểu đồ quay vòng phân nhóm mỗi đầu máy chỉ kéo một nhóm đoàn tàu mà thôi (Phương án 2).

Trong một Xí nghiệp các nhóm không nên quá nhiều, thường không quá 4 -5 nhóm. Số nhóm nhiều quá sẽ làm cho công tác tổ chức và kiểm tra gặp khó khăn.

4.8.4. Tính toán số lượng đầu máy và các chỉ tiêu vận dụng đầu máy 1. Tính số đầu máy vận dụng

Sè giê lµm viÖc trong mét ngµy ®ªmSè ngµylµm viÖccña mét®Çu m¸y

1

3

5

6

7

8

9

4

2

2 6 8 10 12 14 18 204 16 22

Nhã

m

IN

hãm

II

10

60

24∑= tp

vd

TN

Phương án 1: 924

21624

=== tpvd

TN

Phương án 2: 1024

24024

=== tpvd

TN

2. Tính toán thời gian quay vòng toàn phần của đầu máy

Phương án 1: 278

216=== ∑

nT

T tptp giờ

Phương án 2: 308

240=== ∑

nT

T tptp giờ

3. Tính tốc độ khu đoạn trung bình của đầu máy

16200

8.200.22===

ci

tbkd t

LnV km/h

4. Tính toán quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy

Phương án 1: 6,3559

8.200.22, ===

vddng N

LnS km/ngày đêm

Phương án 2: 32010

8.200.22, ===

vddng N

LnS km/ngày đêm

5. Tính toán thời gian dừng ở ga trạm Phương án 1: d

trt = 1 giờ 30 phút Phương án 2: d

trt = 4 giờ 30 phút 6. Tính toán thời gian chạy trên khu đoạn cho cả hai phương án

Chiều lẻ AB: ( )

128

96/==== ∑

nVL

VLt

tbkd

tbkd

ci giờ

Chiều chẵn BA: ( )

138

104/==== ∑

nVL

VLt

tbkd

tbkd

ci giờ

Một số điều cần chú ý khi lập biểu đồ quay vòng đầu máy: - Tổng số thời gian làm việc của đầu máy phải là bội số của 24 và là số nguyên, nếu

không là tính sai. - Cần kết hợp giữa thời gian làm việc và nghỉ ngơi của ban lái máy và thời gian quay

vòng đầu máy để tổ chức vận đụng đầu máy một cách hợp lý nhất. Câu hỏi kiểm tra: 1. Phân loại đầu máy theo quan điểm vận dụng. 2. Phương pháp tính toán và kiểm nghiệm trọng lượng đoàn tàu cho tuyến và

khu đoạn. 3. Khái niệm về đường quay vòng đầu máy. 4. Các chế độ vận chuyển của đầu máy, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng. 5. Chế độ lái máy, chế độ quay vòng, chế độ làm việc và nghỉ ngơi của ban lái

máy. 6. Thời gian quay vòng đầu máy. Các biện pháp tăng nhanh quay vòng đầu

máy.

61

7. Các chỉ tiêu vận dụng đầu máy và phương pháp xác định: chỉ tiêu số lượng: tổng khối lượng công tác, tổng quãng đường chạy, tỏng thời gian làm việc; chỉ tiêu chất lượng: quãng đường chạy trung bình ngày đêm, sản lượng trung bình này đêm; trọng lượng trung bình đoàn tàu.

8. Biểu đồ quay vòng đầu máy. 9. Xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd bằng phương pháp biểu đồ

62

87

CHƯƠNG VI CHỈNH BỊ, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ĐẦU MÁY

6.1. Tổ chức chỉnh bị đầu máy Tập hợp tất cả các công việc về cung cấp nhiên liệu, vật liệu bôi trơn và lau chùi, cung

cấp cát, nước làm mát, rửa ngoài, làm sạch, thổi sạch và kiểm tra kỹ thuật cho đầu máy được gọi là chỉnh bị đầu máy.

Để thực hiện công tác chỉnh bị cho đầu máy, tại các Xí nghiệp đầu máy (hoặc các khu đoạn, hoặc các tuyến đường) có bố trí các trạm chỉnh bị và kiểm tra kỹ thuật.

Các thao tác chỉnh bị được tiến hành một cách tối đa tại cùng một vị trí và cùng thời gian theo sơ đồ công nghệ và định mức thời gian cho trước.

Việc bố trí các trạm chỉnh bị trên đường quay vòng hoặc khu đoạn căn cứ vào quãng đường chạy tối đa giữa hai lần chỉnh bị. Quãng đường đó phụ thuộc vào dung tích thùng chứa nhiên liệu và thùng chứa cát của đầu máy.

Quãng đường chạy tối đa của đầu máy giữa hai trạm cung cấp nhiên liệu:

nltb

nlnl eQ

VL.

10..9,0 4

= , (6.1)

trong đó: 0,9- hệ số tính tới 10% dự trữ nhiên liệu trong thùng chứa của đầu máy; nlV - thể tích hữu ích của thùng chứa nhiên liệu, kg; tbQ - trọng lượng trung bình của đoàn tàu, tấn cả bì; nle - tiêu hao nhiên liệu đơn vị của đầu máy cho 104 Tkm cả bì, kg. Quãng đường chạy tối đa của đầu máy giữa các trạm cung cấp cát:

max

6

.10..9,0

qQVLtb

catcat = , (6.2)

trong đó: 0,9- hệ số tính tới 10% dự trữ cát trong thùng chứa cát của đầu máy; catV - dung tích hữu ích của thùng chứa cát, m3; tbQ - trọng lượng trung bình của đoàn tàu, tấn cả bì; maxq - mức tiêu hao cát đơn vị lớn nhất của đầu máy cho 106 Tkm cả bì, kg. Việc chỉnh bị đầu máy được phân ra: chỉnh bị toàn bộ và chỉnh bị từng phần. Chỉnh bị

toàn bộ là tiến hành toàn bộ các tác nghiệp chỉnh bị, còn chỉnh bị từng phần là tiến hành một số các tác nghiệp cần thiết nào đó.

Quá trình chỉnh bị đầu máy diezel thường được tiến hành theo trình tự sau: cấp cát, cấp nhiên liệu, cấp dầu bôi trơn và vật liệu lau chùi, và cấp nước.

Số lượng vị trí chỉnh bị của Trạm chỉnh bị có thể được xác định theo công thức:

( )1440

.ϕdchcbvdcb

ttNn += , (6.3)

trong đó: vdN - số đầu máy vận dụng trong một ngày đêm;

cbt - định mức thời gian chỉnh bị cho một đầu máy, phút;

dcht - thời gian di chuyển ổn định của đầu máy vào vị trí chỉnh bị, phút ( dcht =1-3 phút); ϕ - hệ số chỉnh bị không đều. Việc rửa ngoài, làm sạch cho đầu máy, việc thổi sạch động cơ điện kéo, máy phát điện

chính và các khí cụ điện được tiến hành tại các vị trí riêng biệt trước khi đưa vào bảo dưỡng kỹ thuật, sửa chữa hoặc chỉnh bị trong quá trình vận dụng.

88

6.2. Nghiệp vụ cung cấp nhiên liệu cho đầu máy Nghiệp vụ nhiên liệu có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu cho đầu máy diezel và các tổ

máy diezel tĩnh tại. Các thiết bị chủ yếu của nghiệp vụ nhiên liệu bao gồm thiết bị chứa, thiết bị truyền dẫn và cấp phát lên đầu máy.

6.2.1. Thiết bị chứa và cung cấp nhiên liệu Thiết bị chứa nhiên liệu: bao gồm bồn chứa bằng kim loại kiểu nổi, kiểu chìm, kiểu

nửa nổi nửa chìm với dung tích khác nhau tuỳ theo quy mô của mỗi Xí nghiệp đầu máy.Tổng dung tích kho chứa nhiên liệu diezel được xác định căn cứ vào khối lượng vận chuyển có tính tới tiêu hao nhiên liệu cho vận chuyển nhỏ, phụ trợ, thử nghiệm đầu máy và có các nhu cầu khác.

Nhiên liệu được chuyên chở bằng đường sắt trên các toa xe xitéc, từ nơi cung cấp tới các kho chứa của các Xí nghiệp. Thiết bị truyền dẫn: bao gồm hệ thống bơm hút, bơm đẩy, hệ thống đường ống vận chuyển.

Thiết bị cấp: Việc cung cấp nhiên liệu lên đầu máy thường được tự động hoá bằng các thiết bị cấp tự động hoặc bán tự động có năng suất cao.

6.2.2. Xác định lượng nhiên liệu tiêu thụ và dự trữ trong kho chứa 6.2.2.1. Lượng tiêu thụ nhiên liệu cần thiết trong một ngày đêm đối với một Trạm

nhiên liệu hoặc một Xí nghiệp đầu máy ( )∑ ++= khac

nlscnl

vdnl

dngnl EEEE , , kg (6.4)

trong đó: vd

nlE - lượng nhiên liệu tiêu thụ cho các đầu máy vận dụng sc

nlE - lượng nhiên liệu tiêu thụ cho các đầu máy sửa chữa khac

nlE - lượng nhiên liệu tiêu thụ cho các nhu cầu khác 1. Lượng nhiên liệu tiêu thụ cho các đầu máy vận dụng được xác định fu

nlchonl

donnl

vcnnl

knl

hnl

vdnl EEEEEEE +++++= , kg (6.5)

trong đó: h

nlE - lượng nhiên liệu tiêu thụ cho đầu máy kéo tàu hàng k

nlE - lượng nhiên liệu tiêu thụ cho đầu máy kéo tàu khách kh

nlE , - lượng nhiên liệu tiêu thụ cho đầu máy kéo tàu hàng và tầu khách vcn

nlE - lượng nhiên liệu tiêu thụ cho đầu máy vận chuyển nhỏ don

nlE - lượng nhiên liệu tiêu thụ cho đầu máy dồn dvcn

nlE , - lượng nhiên liệu tiêu thụ cho đầu máy vận chuyển nhỏ và đầu máy dồn cho

nlE - lượng nhiên liệu tiêu thụ cho đầu máy chờ công việc (dừng nóng) fu

nlE - lượng nhiên liệu tiêu thụ cho các đầu máy làm công tác phụ trợ. a. Lượng nhiên liệu tiêu thụ cho đầu máy vận dụng kéo tàu hàng và tầu khách kh

nlE , được xác định như sau

( )4,,,

1

,, 10/...2 khnl

khtb

khi

m

i

khi

khnl eQnLE

i∑=

= , kg (6.6)

trong đó: kh

iL , - chiều dài đường quay vòng thứ i của đầu máy kéo tàu hàng và tàu khách, km; kh

in , - số đôi tàu hàng và tàu khách trên đường quay vòng thứ i trong một ngày đêm;

89

khtbi

Q , - trọng lượng trung bình của đoàn tàu khách và tàu hàng trên đường quay vòng thứ i;

khnle , - định mức tiêu hao nhiên liệu đơn vị cho đầu máy kéo tàu hàng và tàu khách cho

một vạn tấn-kilômét, kg/104 T.km; m - số lượng đường quay vòng của Xí nghiệp hoặc khu đoạn. b. Lượng nhiên liệu tiêu thụ cho đầu máy vận chuyển nhỏ và đầu máy dồn dvcn

nlE , được xác định như sau

∑=

=m

i

dvcnnldvcn

dvcnvd

dvcnnl etNE

1

,,

,, .. , kg (6.7)

trong đó: dvcn

vdN , - số lượng đầu máy vận dụng làm nhiệm vụ vận chuyển nhỏ và dồn trên đường quay vòng thứ i trong một ngày đêm;

dvcnt , - thời gian làm việc của một đầu máy làm công tác vận chuyển nhỏ và dồn trong một ngày đêm, h;

dvcnnle , - định mức tiêu hao nhiên liệu đơn vị cho đầu máy làm công tác vận chuyển nhỏ

và dồn, kg/h. c. Lượng nhiên liệu tiêu thụ cho đầu máy chờ công việc (dừng nóng) được xác định

như sau

∑=

=m

i

chonlcho

chovd

chonl etNE

1.. , kg (6.8)

trong đó: chovdN - số lượng đầu máy vận dụng chờ công việc trên đường quay vòng thứ i trong

một ngày đêm; chot - thời gian chờ công việc (dừng nóng) của một đầu máy trên đường quay vòng thứ

i trong một ngày đêm, h; chonle - định mức tiêu hao nhiên liệu cho một giờ dừng nóng của đầu máy chờ công việc,

kg/h. d. Lượng nhiên liệu tiêu thụ cho đầu máy làm công tác phụ trợ được xác định như sau

( )∑=

=m

i

funlfu

funl eLE

1

210/. , kg (6.9)

trong đó: fuL - quãng đường chạy phụ trợ của đầu máy trên đường quay vòng thứ i trong một

ngày đêm, km; fu

nle - định mức tiêu hao nhiên liệu cho 100 km chạy phụ của đầu máy, kg/102 km. 2. Lượng nhiên liệu tiêu thụ cho các đầu máy nằm ở các cấp sửa chữa được xác định

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+= ∑ ∑

= =

m

j

s

k

btrnl

scnl

scnl

kj EEE1 1

, kg (6.10)

trong đó:

∑=

m

j

scnl

jE1

- lượng tiêu hao nhiên liệu cho đầu máy ở các cấp sửa chữa, j =1÷m;

90

∑=

s

k

btrnl

kE1

- lượng tiêu hao nhiên liệu cho đầu máy thử nghiệm biến trở nước sau cấp

sửa chữa thứ k nào đó, k =1÷ s ;

a. Lượng tiêu hao nhiên liệu cho đầu máy ở các cấp sửa chữa ∑=

m

j

scnl

jE1

được xác định

như sau

j

j

j scnl

m

jsc

m

j

scnl eNE .

11∑∑==

= , kg (6.11)

trong đó: jscN - số lượng đầu máy nằm ở cấp sửa chữa thứ j , j =1÷m;

jscnle - định mức tiêu hao nhiên liệu cho một đầu máy sửa chữa ở cấp thứ j, kg/ cấp sửa

chữa j. b. Lượng tiêu hao nhiên liệu cho đầu máy thử nghiệm biến trở nước sau cấp sửa chữa

thứ k nào đó∑=

s

k

btrnl

kE1

được xác định như sau

∑ ∑= =

=s

k

s

k

btrnlbtr

btrnl

k

k

k eNE1 1

. , kg (6.12)

trong đó: kbtrN - số lượng đầu máy cần thử nghiệm biến trở sau cấp sửa chữa k nào đó,

kbtrnle - định mức tiêu hao nhiên liệu cho một đầu máy thử nghiệm biến trở sau lần sửa

chữa cấp k, kg; k =1÷ s . 6.2.2.2. Tổng lượng nhiên liệu cần dự trữ trong kho chứa cho một Trạm nhiên liệu

hoặc một Xí nghiệp đầu máy: nl

dngnl

dutrunl

tongnl TEEE .,== , kg (6.13)

trong đó: nlT - thời gian cần dự trữ nhiên liệu, thường lấy nlT = 15-30 ngày, những nơi xa nguồn

cung cấp từ 300km trở lên có thể lấy T=10-15 ngày. 6.3. Nghiệp vụ cung cấp vật liệu bôi trơn 6.3.1 Thiết bị chứa và cung cấp vật liệu bôi trơn Vật liệu bôi trơn có nhiều loại: dầu bôi trơn động cơ diezel, dầu bôi trơn máy nén khí,

dầu bôi trơn các loại hộp giảm tốc và các loại mỡ bôi trơn…Vật liệu bôi trơn được dự trữ trong kho chứa và được cấp lên đầu máy bằng các thiết bị chuyên dùng hoặc dụng cụ thông thường.

Thiết bị chứa, vận chuyển và cung cấp phần nào tương tự như đối với nhiên liệu. 6.3.2. Xác định lượng dầu bôi trơn cần tiêu thụ và lượng dầu bôi trơn dự trữ 6.3.2.1. Lượng dầu bôi trơn cần tiêu thụ trong một ngày đêm ( )∑ ++= khac

dbtscdbt

vddbt

dngdbt EEEE , , kg (6.14)

trong đó: vd

dbtE - lượng dầu bôi trơn tiêu hao cho các đầu máy vận dụng, kg sc

dbtE - lượng dầu bôi trơn tiêu hao cho các đầu máy sửa chữa, kg khac

dbtE - lượng dầu bôi trơn tiêu hao cho các nhu cầu khác, kg

91

Lượng tiêu hao dầu bôi trơn động cơ diezel của đầu máy trong quá trình vận dụng trong một ngày đêm thường được xác định theo tỷ lệ phần trăm so với lượng tiêu hao nhiên liệu của đầu máy (có thể tính sơ bộ bằng 2-5% lượng tiêu hao nhiên liệu của đầu máy).

Các loại vật liệu bôi trơn khác dùng cho động cơ diezel được định mức cho một đầu máy ở các cấp sửa chữa bảo dưỡng tương ứng, hoặc cho quãng đường chạy tính bằng 1000 đầu máy - km.

1. Lượng tiêu hao dầu bôi trơn cho động cơ đầu máy vận dụng được xác định như sau

dcdbt

m

inltbii

vddbtdc eeQnLE

i.10/...2

1

4 ⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛= ∑

=

, (6.15)

trong đó: vdnl

m

inltbii EeQnL

i=⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛∑=1

410/...2 - lượng tiêu hao nhiên liệu cho đầu máy vận dụng, kg

dcdbte - định mức tiêu hao dầu bôi trơn động cơ cho đầu máy vận dụng tính bằng % tiêu

hao nhiên liệu diezel của đầu máy vận dụng. Tuỳ theo kiểu loại động cơ mà dc

dbte = (1,2 – 5,0%). vdnlE

2. Lượng tiêu hao các loại dầu bôi trơn khác cho đầu máy vận dụng

∑=

=m

idbtii

vddbt enLE

1

210/..2 , kg (6.16)

trong đó: dbte - định mức tiêu hao dầu bôi trơn cho 100 km chạy của đầu máy vận dụng, kg/100

km. 3. Lượng tiêu hao dầu bôi trơn cho đầu máy sửa chữa

∑=

=m

j

scdbtsc

scdbt

j

jeNE

1. , kg (6.17)

trong đó:

jscN - số lượng đầu máy nằm ở cấp sửa chữa j , j =1÷m;

jscdbte - định mức tiêu hao dầu bôi trơn cho một đầu máy sửa chữa cấp j.

6.3.2.2. Tổng lượng dầu bôi trơn cần dự trữ ở kho chứa dbt

dngdbt

tongdbt TEE .,= , kg (6.18)

trong đó: dbtT - thời gian cần dự trữ dầu bôi trơn, dbtT = 30-60 ngày.

6.4. Nghiệp vụ chế biến và cung cấp cát cho đầu máy Cát được điều chế bằng phương pháp sấy khô trong lò sấy. Cát khô được chứa trong

các bồn chứa kiểu tháp, thông qua hệ thống khí nén, cát khô được giót vào các bồn chứa trên đầu máy trong quá trình chỉnh bị.

6.4.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với cát sử dụng cho đầu máy Hiện nay người ta thường dùng cát thạch anh với hai loại chất lượng sau đây: - Loại chất lượng thông thường - Loại chất lượng cao Tiêu chuẩn kỹ thuật của cát sử dụng cho đầu máy được cho trong bảng 6.1. Cát chất lượng cao thường được dùng vào mùa mưa và ẩm ướt. Phòng thí nghiệm của

xí nghiệp đầu máy phải thường xuyên kiểm tra chất lượng cát mà chủ yếu là kiểm tra độ hạt và thành phần khoáng ở trong cát.

Độ hạt của hạt cát sau khi đã được sấy và được sàng phải có kích thước từ 0,1 đến 2,0 mm. Độ hạt như trên thỏa mãn được các yêu cầu tán xạ của cát tại thời điểm cát được phun lên đỉnh ray và duy trì được tính chất bám của nó giữa bánh xe và đường ray.

92

Độ hạt có kích thước < 0,1mm thậm chí khi độ hạt < 0,022 mm thì được gọi là bụi và ta gọi chung đây là thành phần sét. Thành phần sét (bụi) khi bị nhiễm ẩm tạo thành bùn từ đó làm giảm hệ số bám giữa bánh xe và đường ray do đó cần phải khống chế tối thiểu hàm lượng này trong cát.

Độ ẩm của cát khi cấp vào các khoang chứa trên đầu máy không được vượt quá 0,5% bởi vì nếu độ ẩm lớn hơn thì cát sẽ bị bết lại từ đó bám dính vào thành ống hoặc làm bít các lỗ phun cát. Vì vậy để đảm bảo các yêu cầu này người ta tiến hành phải sấy và sàng cát.

Bảng 6.1. Tiêu chuẩn kỹ thuật của cát sử dụng cho đầu máy

Thành phần của cát Các chỉ tiêu Hàm lượng % Cát thông

thường Cát chất

lượng cao Thành phần làm việc, không nhỏ hơn 90 95 Thành phần bụi, không lớn hơn 10 5

Thành phần độ hạt

Trong đó, thành phần bụi sét, không quá 3 1 Hạt thạch anh, không nhỏ hơn 75 90 Thành phần khoáng Các thành phần khoáng khác, không lớn hơn

25 10

Ôxit silic 85 93 Ôxit nhôm 5 3 Các thành phần khác của cát, không quá 10 4

Thành phần hoá học

Tiêu hao do bị đốt cháy khi sấy, không quá 1 1 Ngoài ra còn có thể phân loại cát theo các chỉ tiêu sau đây. Tỷ lệ độ hạt của cát: -Thành phần làm việc của cát: độ hạt từ 0,1 mm đến 2,0 mm, không nhỏ hơn 70% -Thành phần các hạt bụi: độ hạt có đường kính 0,05-0,1 mm cho phép không quá 10% -Thành phần bụi: độ hạt có đường kính ≤ 0,05 mm cho phép không quá 10% -Thành phần sét: các hạt có đường kính ≤ 0,005 mm cho phép không qúa 3% Thành phần hoá học: - Hàm lượng thạch anh: không nhỏ hơn 75% - Hàm lượng sét: không quá 3% - Các tạp chất khoáng: không quá 10% - Các hợp chất đá vôi: không quá 12% Cát có chất lượng tốt nhất là cát có hàm lượng thạch anh tự do lớn nhất. 6.4.2. Mô hình dây chuyền công nghệ quá trình chế biến và cung cấp cát Việc cung cấp cát cho đầu máy được tiến hành ở các trạm chỉnh bị của Xí nghiệp đầu

máy và cũng có thể được tiến hành ở các trạm chỉnh bị của Trạm quay máy, tuỳ theo chiều dài đường quay vòng đầu máy và số lượng đầu máy vận dụng của Xí nghiệp.

Tổ hợp các thiết bị chế biến và cung cấp cát bao gồm kho chứa cát ướt (cát ẩm) và kho chứa cát khô, thiết bị sấy cát, trang thiết bị và hệ thống đường ống vận chuyển cát, các thiết bị chứa và phân phối cát lên đầu máy.

Hệ thống cung cấp cát có thể bao gồm: - Mô hình tập trung hoá, có sơ đồ: công trường khai thác cát - kho chứa cát ướt (cát

tươi) - thiết bị sấy cát - thiết bị vận chuyển cát khô (ôtô, xe goòng) tới trạm chỉnh bị - kho chứa cát khô - thùng chứa phân phối - đầu máy;

- Mô hình phi tập trung hoá, có sơ đồ: công trường khai thác cát - thiết bị vận chuyển (ôtô, xe goòng) cát tươi tới trạm chỉnh bị - kho chứa cát ướt (cát tươi) - thiết bị sấy cát - kho chứa cát khô - thùng chứa phân phối - đầu máy.

Hiện nay người ta thường sử dụng phương pháp tổ chức phi tập trung hoá việc chế biến và cung cấp cát.

93

Dựa trên nhu cầu sử dụng cát của xí nghiệp, điều kiện khí hậu, thời tiết ở miền nam nước ta, có thể chọn mô hình cung cấp cát phi tập trung hoá.

Nguyên lý hoạt động của quá trình sấy và cung cấp cát theo mô hình phi tập trung hoá được thể hiện trên sơ đồ hình 6.1.

7

61

5432

9

108

Hình 6.1. Sơ đồ nguyên lý quá trình chế biến và cung cấp cát cho đầu máy 1. Xe chở cát ướt 6. Quạt thổi vận chuyển cát 2. Kho chứa cát ướt 7. Xe vận chuyển cát khô 3. Phễu cấp cát ướt vào tang sấy 8. Bồn chứa cát khô 4. Trạm sấy cát 9. Thùng ép cát 5. Tang sấy cát 10. Thùng phân phối cát cho đầu máy Đầu tiên cát được khai thác ở công trường, sau đó được xe chở đến đổ ở bãi chứa cát

ướt (1) và được chuyển vào kho chứa cát ướt (2). Tại đây cát được chuyển vào phễu rót (3) nhờ băng truyền (băng tải), cát qua phễu rót vào lò sấy kiểu tang quay (5), sấy khô xong cát được phân loại bằng sàng và lọc bụi nhờ hệ thống lắng lọc bụi. Sau đó cát được vận chuyển lên bồn chứa cát khô (8) nhờ hệ thống khí nén (6). Cát khô tại đây một phần được phân phối cho xe chở (7) một phần được vận chuyển lên bồn phân phối cát (10) nhờ thiết bị khí nén (9). Cát tại bồn (10) được phân phối cho đầu máy nhờ thiết bị cấp.

Sơ đồ công nghệ này đảm bảo được tính liên tục của quá trình chế biến và cung cấp cát cho đầu máy, đồng thời cũng tạo điều kiện thuận lợi để có những thời gian trống nhằm đảm bảo thời gian sửa chữa và chỉnh bị thiết bị cung cấp cát. Cần chú ý ở những nơi không có bồn chứa cát khô và nhu cầu sử dụng cát không lớn thì phải sử dụng chế độ sấy liên tục.

Ngoài ra còn có thể sử dụng loại dây chuyền công nghệ khác như sau: Cát được khai thác ở công trường, sau đó được xe chở đến đổ ở bãi chứa cát ướt và

được chuyển vào kho chứa cát ướt. Tại đây cát được chuyển vào phễu cấp ở đầu băng truyền (băng tải), sau đó cát được vận chuyển lên miệng tang sấy. Trước khi vào tang sấy, cát đi qua sàng lắc, tại đây cát được phân loại, cát đủ độ hạt (có kích thước nhỏ hơn 2 mm) sẽ đi qua phễu rót vào lò sấy kiểu tang quay, sấy khô xong cát được đưa tới bộ phận đóng bao bằng thủ công hoặc được vận chuyển lên bồn phân phối cát, từ đó cát được phân phối cho đầu máy.

6.4.3. Cơ sở xác định nhu cầu sử dụng và dự trữ cát cho đầu máy Trong tính toán trạm chế biến và cung cấp cát người ta sử dụng hai dạng định mức:

Định mức trung bình và định mức tối đa. - Định mức trung bình được sử dụng để tính toán công suất của các thiết bị sấy cát và

sức chứa của các kho cát.

94

- Định mức tối đa được sử dụng để thiết lập sơ đồ bố trí các trạm chế biến và cung cấp cát một cách hợp lý trên một tuyến đường sắt nào đó. Việc tính toán được thực hiện cho từng kiểu loại đầu máy và theo các dạng công việc mà đầu máy thực hiện.

6.4.3.1. Lượng tiêu hao cát khô trong một ngày đêm tại một trạm cung cấp cát tính

bằng m3 như sau ( )∑ += f

catf

catkcat

kcatcat EaEaE .. , m3

(6.19) trong đó:

kcatE -lượng tiêu thụ cát trong một ngày đêm của các đầu máy kéo tàu trên chính tuyến,

m3; f

catE -lượng tiêu thụ cát trong một ngày đêm của các đầu máy làm công tác phụ trợ (đầu máy dồn, đầu máy vận chuyển nội bộ, đầu máy đẩy, đầu máy chạy đơn), m3;

fcat

kcat aa , -hệ số cung cấp cát cho đầu máy tại một trạm chỉnh bị nào đó tương ứng với

đầu máy kéo tàu chính tuyến và đầu máy làm công tác phụ trợ. Lượng tiêu thụ cát tổng cộng khi hệ số cung cấp cát là 1== f

catkcat aa như sau.

a. Lượng tiêu thụ cát trong một ngày đêm của các đầu máy kéo tàu trên chính tuyến

tbcat

iiikcat e

QnLE .

10...2

6∑= , m3 (6.20)

trong đó: tbcate -định mức tiêu thụ cát trung bình cho đầu máy kéo tàu trên chính tuyến, m3/106

T.km cả bì b. Lượng tiêu thụ cát trong một ngày đêm của các đầu máy làm công tác phụ trợ

f

catf

vdf

cat eNE .∑= , m3 (6.21) trong đó:

fvdN -tổng số đầu máy vận dụng làm công tác phụ trợ;

fcate -định mức tiêu hao cát cho một đầu máy làm công tác phụ trợ trong một ngày đêm

(định mức này thường lấy bằng 0,065 đến 0,07 m3). c. Lượng dự trữ cát Lượng dự trữ cát được xác định theo các định mức và các yêu cầu kỹ thuật thiết kế có

lưu ý tới khí hậu của địa phương và chế độ làm việc của trạm (1 ca, 2 ca, 3 ca). Khi chỉ chế biến cát khô theo mùa (chỉ vào mùa khô chẳng hạn) cho cả mùa mưa thì

lượng dự trữ cát có thể xác định theo công thức:

ktE

E muacat

catmuacat ..

12.365

= , m3 (6.22)

trong đó: mua

catt - số tháng cần dự trữ cát khô trong mùa mưa, mà trong khoảng thời gian đó trạm sấy cát không làm việc.

k- hệ số bất bình thường, có xét tới điều kiện không ổn định trong mùa mưa (k=1,1-1,2).

6.4.3.2. Năng suất của thiết bị sấy cát Năng suất cát khô trong một ngày đêm của lò sấy cát

95

sdnamlv

catngdcat kT

EC.

.365

,, = , m3 (6.23)

trong đó: namlvT , - số ngày làm việc của lò sấy cát trong một năm; sdk -hệ số sử dụng thiết bị sấy cát, thường lấy sdk = 0,85. Số ngày làm việc của thiết bị sấy cát trong một năm: dtcatnamlv TT ,, .30365 −= , ngày (6.24) với dtcatT , - thời gian cần dự trữ cát khô, tháng. Số lượng lò sấy cát có thể được xác định:

catngdlv

khocatngdcatcat Vt

Cm

..

,

,, γ= , (6.25)

trong đó: ngdlvt , - số giờ làm việc của lò sấy cát trong một ngày đêm, h;

khocat ,γ -tỷ trọng cát khô, kg/m3; catV -năng suất của một lò sấy cát tính theo trọng lượng cát khô, kg/h; 6.4.3.3. Dung tích kho chứa cát Dung tích chứa cát ướt ở chế độ làm việc theo mùa của thiết bị sấy cát, cần phải đảm

bảo chứa được lượng cát cần thiết cung cấp cho các loại đầu máy vận dụng và để chế biến cho mùa mưa tiếp theo:

catcatmuacat

catuotcat t

EV βα ..

12.365

, −= , m3 (6.26)

trong đó: catα -hệ số tính đến lượng cát thải khi chế biến và tiêu thụ cho các nhu cầu khác

( catα =1,05);

catβ -hệ số tính đến sự biến động của việc cung cấp cát ướt phụ thuộc vào mùa ( catβ =1,5 - 2).

Ngoài ra còn phải dự trữ một mặt bằng phụ chứa cát ướt có lưu ý tới sự phát triển cho tương lai khi số đầu máy của xí nghiệp tăng lên. Trong tính toán sơ bộ có thể lấy mức tăng 20 - 30%.

Chiều cao của đống cát ướt có thể cho phép tới 3 - 4 mét. Khi mức nước ngầm thấp, cho phép đáy của kho cát ướt có thể làm sâu xuống 1 mét. Kho cát khô hiện đại thường chế tạo dưới dạng hình trụ kín bằng bê tông cốt thép kiểu tháp, có thể tích 3000, 800, 120m3. Cát khô được lấy đi từ tháp chứa bằng băng gầu hoặc bằng thiết bị vận chuyển khí nén.

6.5. Nghiệp vụ điều chế và cung cấp nước làm mát 6.5.1. Điều chế nước làm mát Nước làm mát cho động cơ được sử dụng là nước cất có pha chế thêm các chất phụ gia

để chống an mòn như xôđa ăn da 0,5-0,7kg/m3, trinatriphôtfat 0,16-0,2kg/m3, và nitrit natri 2-2,5 kg/m3. Đối với những động cơ có blốc xilanh chế tạo từ những hợp kim nhôm cần bổ xung thêm một lượng cromic 1,5-2kg/m3.

Nước làm mát được điều chế bằng phương pháp ngưng tụ, tại bộ phận chuyên dùng trong các bình trao đổi nhiệt bề mặt, nước sôi được xử lý hoá học, được dụ trữ trong bồn chứa và được bơm li tâm đưa tới cột cấp. Việc cấp nước làm mát lên đầu máy cũng được tiến hành tương tự như cấp nhiên liệu thông qua cột cấp.

Các tạp chất trong nước làm mát động cơ diezel sẽ gây ra ăn mòn và đóng cặn trong blôc và xilanh động cơ, trong các đường ống dẫn và trong két làm mát nước.

96

Nước làm mát động cơ diezel phải có hàm lượng muối nhỏ và phải có các chất phụ gia chống ăn mòn cần thiết như sau:

Crômic: Kali ôxit crôm K2CrO4 hoặc Natri ôxit crôm Na2CrO4 Nitrit natri: Na2NO2 Trinatrifotfat: Na3PO4. 12H2O Xôđa ăn da. Để điều chế nước làm mát người ta sử dụng: Nước cất: độ cứng không quá 0,2 mgđl/lít, hàm lượng clo không quá 10mg/lit. Xôđa ăn da: 0,5-0,7 kg/m3 Trinatrifotfat: 0,16-0,20 kg/m3 Crômic: 1,5-2,0 kg/m3 (đối với blôc bằng hợp kim nhôm) Nitrit natri: 2,0-2,5 kg/m3 Tiêu chuẩn loại bỏ: - Hàm lượng ion clo: > 50 mg/lit - Độ cứng tổng cộng: > 0,3 mgđl/lit

Bảng 6.2. Tính chất hoá lý của nước làm mát động cơ diezel

Chỉ tiêu Động cơ có blôc bằng gang và thép

Động cơ có blôc bằng nhôm

Độ cứng tổng cộng, mgđl/lít ≤ 0,2 ≤ 0,2 Hàm lượng ion clo, mg/lit ≤ 0,3 ≤ 0,3 Độ kiềm: -theo fenolftalein -theo pH

1.5 – 2,5

10,8 – 11,2

Không cho phép

7 - 8 Hàm lượng fôtfo anhyđrit P2O5, mg/lit 15 - 25 15 - 25 Hàm lượng crôm anhyđrit CrO3, mg/lit Không cho phép 800 - 1000 Hàm lượng nitrit natri Na2NO2, mg/lit 2500 - 3000 Không cho phép

6.5.2. Xác định lượng nước tiêu thụ trong một ngày đêm sc

nuocvdnuoc

dngnuoc EEE +=, , lit (6.27)

trong đó: vd

nuocE - lượng nước tiêu thụ cho đầu máy vận dụng, l sc

nuocE - lượng nước tiêu thụ cho đầu máy sửa chữa, l 1. Lượng nước tiêu thụ cho đầu máy vận dụng được xác định như sau:

∑=

=m

inuocii

vdnuoc enLE

1

310/..2 , lit (6.28)

trong đó:

∑=

m

iii nL

1.2 - tổng kilômét chạy của các đầu máy trên các đường quay vòng của Xí

nghiệp hoặc khu đoạn trong một ngày đêm, km nuoce - định mức tiêu hao nước cho một động cơ đầu máy, lít/1000 km chạy.

Tiêu hao nước làm cho động cơ đầu máy diezel vào khoảng 100-150lít/1000 đầu máy-km.

2. Lượng nước tiêu thụ cho đầu máy sửa chữa được xác định như sau:

∑=

=m

jnuocnuocsc

scnuoc kVNE

j1

.. , (6.29)

97

trong đó:

jscN - số lượng đầu máy nằm ở cấp sửa chữa j cần thay nước; nuocV - lượng nước dự trữ trong hệ thống làm mát động cơ diezel, lit; nuock - hệ số tính tới việc thay nước đột xuất cho hệ thống làm mát động cơ,

nuock = 1,1-1,2. 6.6. Tổ chức bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy 6.6.1. Hệ thống bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy diezel Hệ thống bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy diezel là một hệ thống dự phòng có kế

hoạch các công việc kiểm tra sửa chữa nhằm đảm bảo kéo dài thời gian làm việc và nâng cao hiệu quả sử dụng của chúng. Trong hệ thống này đầu máy được đưa vào kiểm tra, bảo dưỡng hoặc sửa chữa sau những khoảng thời gian làm việc hoặc km chạy xác định.

Bảo dưỡng kỹ thuật: là tập hợp tất cả các công việc có tính chất dự phòng như kiểm tra, làm sạch bảo dưỡng v.v.. mục đích của nó là ngăn ngừa sự cố, làm giảm sự ăn mòn của các chi tiết, đảm bảo cho đầu máy luôn sẵn sàng làm việc. Việc bảo dưỡng kỹ thuật được tiến hành một cách cưỡng bức.

Sửa chữa: là tập tất cả các công việc nhằm phục hồi trạng thái kỹ thuật của các chi tiết, bộ phận của đầu máy đã mất khả năng làm việc. Việc sửa chữa chỉ được tiến hành khi cần thiết mà thôi.

Thời gian làm việc hoặc km chạy giữa hai lần bảo dưỡng ,sửa chữa kế tiếp nhau được gọi là chu kỳ bảo dưỡng sửa chữa đầu máy .

Chu kỳ bảo dưỡng sửa chữa của một số loại đầu máy diezel được sử dụng ở Việt Nam được trình bày trong bảng 6.3.

Bảng 6.3. Chu kỳ bảo dưỡng sửa chữa một số loại đầu máy diezel

sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam (tính bằng km chạy của đầu máy)

TT Đầu máy D4H D5H D9E D12E D13E D18E 1 Nước chế tạo Liên Xô Australia Mỹ Séc Ấn Độ Bỉ

2 Kiểm tra kỹ thuật , R0 1.000 1.000 - 1.000 - 1.000 250 h 3 Khám chữa trung gian, Rt 5.000 5.000 5.000 10.000 5.000 12.500 750 h 4 Khám chữa cấp 1, R1 10.000 10.000 25.000 30.000 25.000 25.000 1.500 h 5 Khám chữa cấp 2, R2 30.000 30.000 5.0000 100.000 5.0000 75.000 4.500 h 6 Khám chữa cấp 3, R3 - - 100.000 - 100.000 125.000 7.500 h 7 Khám chữa cấp Ky, Rk 60.000 60.000 200.000 200.000 200.000 250.000 15.000 h8 Đại tu, Rđ 240.000 240.000 600.000 600.000 600.000 - -

Ngoài việc qui định theo km chạy, chu kỳ sửa chữa đầu máy ở Việt Nam còn được qui

định theo thời gian làm việc với các cấp sửa chữa như: - Bảo dưỡng sửa chữa hàng ngày: Ro - Kiểm tra, sửa chữa hàng tuần Rt - Kiểm tra, sửa chữa hàng tháng R1 - Kiểm tra sửa chữa hàng quí (sửa chữa nhỏ): R2 - Sửa chữa vừa: Rk (Rs) - Sửa chữa lớn: RG Nhìn chung tất cả các cấp bảo dưỡng ,sửa chữa từ bảo dưỡng cấp 1 đến cấp ky

chữa(ky đầu máy, đẩy giá chuyển hướng ra khỏi đầu máy để sửa chữa) được tiến hành tại Xí nghiệp đầu máy và được gọi là các cấp sửa chữa tại đoạn. Riêng cấp sửa chữa lớn (đại tu) cần được tiến hành ở nhà máy sửa chữa , ở đó đầu máy được phục hồi lại tất cả các tính năng ban

98

đầu của nó. Tuy nhiên hiện nay ở Việt Nam chưa có nhà máy đại tu đầu máy, do đó các cấp sửa chữa lớn vẫn được tiến hành tại các Xí nghiệp đầu máy .

6.6.2. Tổ chức bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy Việc tổ chức bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy phải đảm bảo khắc phục một cách tối đa

các hư hỏng của đầu máy với chi phí lao động và phụ tùng vật tư ít nhất, thời gian sửa chữa là ngắn nhất.

Hiện nay người ta thường dùng phương pháp tổ chức sửa chữa như sau: - Phương pháp sửa chữa đơn chiếc: tất cả các chi tiết, bộ phận của đầu máy được lắp

ráp trên chính đầu máy đã được giải thể trước đó. Phương pháp sửa chữa tổng thành: đầu máy được sửa chữa được thay thế bằng các bộ

phận , các tổng thành đã được sửa chữa trước đó. Điều kiện bắt buộc phải có để tổ chức sửa chữa theo phương pháp này là các chi tiết , các bộ phận và các tổng thành phải có tính lắp lẫn cao. Phương pháp sửa chữa tổng thành cho phép giảm thời gian dừng sửa chữa của đầu máy, nâng cao năng suất lao động của các tổ sửa chữa cải thiện được chất lượng và giá thành sửa chữa .

Phương pháp sửa chữa tĩnh tại: mọi công việc sửa chữa được tiến hành trên 1 vị trí cố định, có các trang thiết bị cần thiết cho việc thực hiện toàn bộ quá trình sửa chữa .

Phương pháp tổ chức sửa chữa dây chuyền: toàn bộ khối lượng sửa chữa được tiến hành trên một dây chuyền công nghệ đồng nhất , có các vị trí sửa chữa được chuyên môn hoá cao.

Phương pháp này có ưu điểm song nó chỉ thích ứng với điều kiện khi khối lượng sửa chữa đủ lớn.

Hiện nay ở Việt Nam chủ yếu áp dụng phương pháp sửa chữa đơn chiếc.

Câu hỏi kiểm tra: 1. Tổ chức chỉnh bị đầu máy. 2. Nghiệp vụ cung cấp nhiên liệu cho đầu máy. 3. Nghiệp vụ cung cấp dầu mỡ và vật liệu bôi trơn cho đầu máy. 4. Nghiệp vụ điều chế và cung cấp cát cho đầu máy. 5. Nghiệp vụ điều chế và cung cấp nước làm mát cho đầu máy. 6. Thiết bị quay đầu máy, phòng hoá nghiệm.

99

CHƯƠNG VII ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU ĐỘ TIN CẬY CỦA ĐẦU MÁY

VẬN DỤNG TRÊN ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM

7.1. Tình hình sử dụng đầu máy trong ngành đường sắt Việt Nam 7.1.1. Về đầu máy hơi nước

Trong những năm trước đây đường sắt Việt Nam chủ yếu sử dụng 4 loại đầu máy hơi nước, trong đó đầu máy Prairie, Mikado và Tự lực là đầu máy khổ 1000mm, còn đầu máy Giải Phóng 6 (JF6) là đầu máy khổ đường 1435mm.

Đầu máy hơi nước đã trải qua gần một thế kỷ hoạt động, đến nay đã trở nên lạc hậu. Bộ Giao thông Vận tải và Đường sắt Việt Nam đã nhiều lần thảo luận và quyết định loại bỏ loại đầu máy này. Đến nay chỉ còn một số lượng không đáng kể (tổng số 7 chiếc) đang được sử dụng tại Xí nghiệp đầu máy Hà Nội làm một số các công tác phụ trợ và phục vụ du lịch theo yêu cầu.

7.1.2. Về đầu máy diezel Ở nước ta, sức kéo diezel bắt đầu được sử dụng ở phía Bắc từ năm 1968 và ở phía

Nam từ năm 1963, và đến nay ngành đường sắt Việt Nam đã được diezel hoá hoàn toàn. Từ năm 1983 đến nay, Đường sắt Việt Nam luôn có chủ trương nhập đầu máy công suất lớn với tính năng kỹ thuật tiên tiến của các nước như Vương Quốc Bỉ, Cộng hoà Séc, Ấn Độ, Trung Quốc và đã đạt được những kết quả mong đợi.

1. Đầu máy D4H Đầu máy D4H thực chất là đầu máy TY5 và sau đó là TY7, truyền động thuỷ lực,

công suất 400 ML, tốc độ cấu tạo 50 km/h, do Liên Xô chế tạo, được đưa vào Việt Nam từ năm 1968 và lần đầu tiên được sử dụng tại Đoạn Đầu máy Thanh Hoá, nay là Xí nghiệp Đầu máy Vinh. Sau khi miền Nam hoàn toàn giải phóng, từ những 1976 trở đi loại đầu máy này được đưa về hàng loạt và được sử dụng tại hầu hết các Xí nghiệp đầu máy, cụ thể là tại Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng từ năm 1976, sau đó tới Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn. Từ 1986 trở đi loại đầu máy này tiếp tục được sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội và Hà Lào.

Trong số các đầu máy D4H (TY7) đang sử dụng, trong những năm qua đã tiến hành cải tạo tăng tốc độ lên 70 km/h và thay thế động cơ 1D12-400 trên đầu máy này bằng loại động cơ công suất 500 ML của hãng MTU (Cộng hoà Liên bang Đức) cho tổng số 18 đầu máy, trong đó 13 chiếc đang sử dụng tại Xí nghiệp đầu máy Hà Nội và 05 chiếc tại Xí nghiệp đầu máy Vinh. Ngoài ra cũng tiến hành cải tạo 10 đầu máy D4H khổ hẹp (1000 mm) thành đầu máy khổ tiêu chuẩn (1435 mm) và hiện nay tất cả 10 đầu máy này đều đang được vận dụng tại Phân đoạn Yên Viên của Xí nghiệp đầu máy Hà Nội.

Hiện nay loại đầu máy này có số lượng lớn nhất (148/tổng số 347 chiếc), chiếm 42,7% tổng số đầu máy của toàn ngành. Mặc dù số lượng lớn nhưng số đầu máy vận dụng không nhiều.

Từ khi Liên Xô tan rã năm 1991, nguồn phụ tùng vật tư chính thống cho loại đầu máy này bị cắt đứt. Toàn bộ phụ tùng vật tư được cung ứng từ thị trường tự do hoặc đặt mua ở một số cơ sở chế tạo trong nước, do đó không ổn định và không đồng bộ, chất lượng bị giảm nhiều so với tiêu chuẩn ban đầu. Việc kiểm tra chất lượng sản phẩm cũng chưa có điều kiện tiến hành chặt chẽ thường xuyên, gây ảnh hưởng không nhỏ tới chất lượng hoạt động của đầu máy D4H trong khai thác.

Đầu máy D4H (TY5) được đưa sang Việt Nam trong thời kỳ chiến tranh phá hoại, nó đã đóng vai trò lịch sử quan trọng trong vận tải đường sắt thời chiến cũng như trong thời gian sau chiến tranh. Bước sang giai đoạn đất nước hoà bình và phát triển kinh tế, việc sử dụng đầu máy này để chạy chính tuyến đã bộc lộ những nhược điểm về kỹ thuật và kinh tế. Loại đầu máy này công suất nhỏ, tốc độ cấu tạo thấp (50 km/h), suất tiêu hao nhiên liệu

100

khá cao, do đó không còn thích hợp với điều kiện phát triển mới của ngành đường sắt Việt Nam.

Những đầu máy TY7 (D4H) đầu tiên được sử dụng trên đường sắt Việt Nam từ năm 1973 và được bổ sung đều đặn qua các năm cho đến năm 1987. Tuổi thọ của loại đầu máy này là khoảng 15-20 năm, như vậy đến nay hầu hết đầu máy TY7 (D4H) đã hết hạn sử dụng.

Sau 30 năm vận dụng, đầu máy D4H đã đóng góp vai trò tích cực cho sự phát triển của ngành đường sắt Việt Nam, tuy nhiên đến nay, các loại đầu máy này không còn phù hợp với xu hướng phát triển của ngành, vì vậy Đường sắt Việt Nam đã có chủ trương thay thế dần dần đầu máy D4H từ nay đến năm 2005 bằng những loại đầu máy tiến tiến hơn. Tuy nhiên việc thay thế này đòi hỏi phải có nguồn kinh phí khá lớn.

Mặc dù vậy, đến nay đầu máy D4H vẫn còn được sử dụng tại các Xí nghiệp đầu máy Hà Lào, Hà Nội, Vinh và Đà Nẵng để kéo tầu hàng, tầu khách địa phương trên chính tuyến và làm các công tác phụ trợ khác.

2. Đầu máy D5H Đây là loại đầu máy diezel TĐTL, công suất 500 ML, tốc độ cấu tạo 65 km/h, do

Australia chế tạo, được nhập vào Việt Nam năm 1993-1994 dưới dạng second hand với số lượng 13 chiếc và được giao cho Xí nghiệp Đầu máy Hà Lào quản lý, sử dụng. Mặc dù là loại đầu máy cũ đã qua sử dụng nhưng chất lượng kỹ thuật đầu máy còn đảm bảo. Động cơ diezel lắp trên loại đầu máy này là động cơ do Hãng Caterpilla (Mỹ) chế tạo với chất lượng tốt. Loại đầu máy này đã tỏ ra thích hợp và có hiệu quả với nhiệm vụ vận tải trên tuyến phía Tây có địa hình phức tạp, tốc độ cho phép của đường không lớn (< 50 km/h). Tuy nhiên, việc nhập các đầu máy này thực chất chỉ là giải pháp tình thế. Sau một số năm vận dụng đã bộc lộ một số nhược điểm và việc cung ứng vật tư gặp những khó khăn nhất định.

3. Đầu máy D10H Đầu máy D10H nguyên thuỷ là đầu máy Đông Phương Hồng 21 (ĐFH-21), là một

biến thể của loại đầu máy Đông Phương Hồng do Nhà máy Đầu máy-Toa xe Tứ Phương của Trung Quốc sản xuất từ cuối những năm 70 đầu những năm 80 của thế kỷ trước. Tất cả các đầu máy thuộc họ này đều là đầu máy TĐTL lắp động cơ diezel 12V180ZJ công suất 1150 ML (857 kW) và bộ truyền động thuỷ lực SF2010-2A với 2 máy biến tốc thuỷ lực. (Chúng có những biến thể khác nhau như ĐFH-3, ĐFH-5, ĐFH-21, trong đó loại đầu máy ĐFH-3 đã từng được sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội vào thời kỳ những năm 1972-1979 với số lượng 20 chiếc. Sau đó loại đầu máy đã hư hỏng hàng loạt và được thanh lý toàn bộ)

Hiện nay đầu máy D10H có số lượng 20 chiếc và tất cả đang được sử dụng tại Xí nghiệp đầu máy Hà Lào.

4. Đầu máy D11H Đây là loại đầu máy diezel TĐTL, công suất 1100 ML, tốc độ cấu tạo 100 km/h do

Rumani chế tạo, được nhập vào Việt Nam và giao cho Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng sử dụng từ năm 1978 với số lượng 58 chiếc. Thiết kế và kết cấu của loại đầu máy này tương đối hiện đại, tuy nhiên chất lượng chế tạo và trình độ công nghệ không cao, nhất là đối với động cơ diezel. Do đó chỉ sau 5 năm khai thác, toàn bộ động cơ của đầu máy đã bị hưng hỏng nặng, không có khả năng phục hồi thay thế, và đến năm 1987 toàn bộ đầu máy D11H đã bị thanh lý. Từ năm 1993 trở đi, với dự án khôi phục đầu máy D11H bằng cách thay thế động cơ nguyên thuỷ bằng động cơ hiện đại của Hãng MTU (Cộng hoà Liên bang Đức), đến nay dã khôi phục được 23 đầu máy D11H với chất lượng tương đối tốt. Các đầu máy này đang là nguồn sức kéo chủ lực của Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng nói riêng và của ngành ĐSVN nói chung.

5. Đoàn tàu kéo đẩy D8E Đây là đoàn tàu kéo đẩy đầu tiên do Việt Nam thiết kế, chế tạo với số lượng 2

chiếc, trên cơ sở nhập các thiết bị vật tư cơ bản của Trung Quốc. Hiện nay hai đoàn tàu

101

này do Xí nghiệp đầu máy Hà Nội quản lý và sử dụng, làm nhiệm vụ vận chuyển hành khách trên tuyến Hà Nội-Lào Cai.

6. Đầu máy D9E Đây là loại đầu máy diezel TĐĐ, công suất 900 ML, tốc độ cấu tạo 114 km/h do

Hãng General Electric của Mỹ chế tạo, được sử dụng ở miền Nam Việt Nam từ năm 1963. Trước khi giải phóng miền Nam, loại đầu máy này là nguồn sức kéo chủ lực của chế độ cũ, Sau khi miền Nam hoàn toàn giải phóng, loại đầu máy này được sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng, và sau đó toàn bộ đầu máy D9E đã được chuyển giao cho Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn quản lý và sử dụng.

Nhìn chung đầu máy D9E là loại đầu máy có chất lượng tốt. Trong nhiều năm, do nguồn phụ tùng vật tư khó khăn, phải cung ứng từ nguồn vật tư trôi nổi ngoài thị trường tự do, và do cơ chế quản lý không tốt, chất lượng vận dụng đầu máy D9E đã có lúc suy giảm. Tuy vậy trong thời ký đổi mới, do cơ chế quản lý thay đổi, và nguồn phụ tùng vật tư được cung ứng đồng bộ hơn từ nước ngoài, do đó đến nay chất lượng đầu máy D9E đã đi vào ổn định và đang là nguồn sức kéo chủ lực của Xí nghiệp đầu máy Sài Gòn.

7. Đầu máy D12E Đây là là loại đầu máy diezel TĐĐ, công suất 1200 ML, tốc độ cấu tạo 80 km/h do

ĐSVN đặt hàng Cộng hoà Séc chế tạo. Đầu máy D12E được đưa vào Việt Nam và giao cho Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng sử dụng từ năm 1986 với số lượng 25 chiếc sau đó Xí nghiệp đầu máy Hà Nội 15 chiếc. Từ năm 1996 trở đi, do sự điều chỉnh sức kéo của ngành, Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng đã giao laị cho Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội và Hà Lào 12 đầu máy D12E, do đó hiện nay Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng còn sử dụng 13 đầu máy D12E, Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội sử dụng 22 chiếc và Xí nghiệp đầu máy Hà Lào 5 chiếc. Loại đầu máy này có chất lượng tương đối ổn định, và trong nhiều năm qua nó là nguồn sức kéo chủ lực cho ngành ĐSVN.

8. Đầu máy D13E Đây là loại đầu máy diezel TĐĐ do Ấn Độ chế tạo, được nhập vào Việt Nam từ

năm 1983 với số lượng 15 chiếc và được giao cho Xí nghiệp đầu máy Sài Gòn quản lý và sử dụng, chủ yếu làm công tác vận chuyển hàng hoá. Trình độ công nghệ và chất lượng chế tạo của đầu máy không cao, do đó độ tin cậy vận hành không ổn định và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chưa đảm bảo, đặc biệt chỉ tiêu tiêu hao nhiên liệu đơn vị khá cao. Tuy vậy, trong nhiều năm qua, loại đầu máy này đã là nguồn sức kéo chủ lực của Xí nghiệp đầu máy Sài Gòn.

Từ năm 2002 Đường sắt Việt Nam đã nhập thêm 10 đầu máy D13E và giao cho Xí nghiệp đầu máy Vinh quản lí.

9. Đầu máy D14E Đầu máy D14E là đầu máy diezel TĐĐ có ký hiệu nguyên thuỷ là JMD 1360 do

Nhà máy xe lửa Changzhou sản xuất cung cấp cho đường sắt Việt Nam. Đầu máy có khổ đường là 1435 mm, hiện nay có tổng số 3 chiếc, đang được sử dụng tại Phân đoạn Yên Viên của Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội, làm nhiệm vụ vận chuyển hàng hoá và hành khách trên các tuyến đường sắt 1435 mm, chủ yếu là tuyến Yên Viên - Hạ Long.

10. Đầu máy D16E Đầu máy D16E là đầu máy diezel TĐĐ do Trung Quốc sản xuất. Đầu máy có khổ

đường là 1435 mm, hiện nay có tổng số 5 chiếc, đang được sử dụng tại Phân đoạn Yên Viên của Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội, làm nhiệm vụ vận chuyển hàng hoá và hành khách trên các tuyến đường sắt 1435 mm, chủ yếu là tuyến Yên Viên - Hạ Long.

11. Đầu máy D18E Đây là loại đầu máy diezel TĐĐ, công suất 1800 ML, tốc độ 100 km/h do ĐSVN

đặt hàng của Vương quốc Bỉ, được đưa vào Việt Nam từ năm 1984 và được giao cho Xí nghiệp Đầu máy Vinh sử dụng với số lượng 16 chiếc, làm nhiệm vụ kéo tầu hàng trên chính tuyến. Hiện nay đầu máy D18E là một trong những loại đầu máy có công suất lớn

102

nhất trên đường sắt Việt Nam, là nguồn động lực quan trọng trong vận tải hàng hoá của Công ty vận tải hàng hoá nói riêng và của ngành đường sắt Việt Nam nói chung.

12. Đầu máy D19E Đây là loại đầu máy diezel TĐĐ, công suất 1900 ML, tốc độ 120 km/h do ĐSVN đặt

hàng của Trung Quốc, được đưa vào Việt Nam từ năm 2002 và được giao cho các Xí nghiệp đầu máy Hà Nội và Sài Gòn sử dụng với số lượng mỗi Xí nghiệp 10 chiếc, làm nhiệm vụ vận chuyển hành khách và hàng hoá. Loại đầu máy còn có tên gọi là đầu máy “Đổi mới”. Đây là loại đầu máy có công suất lớn nhất hiện nay trong ngành đường sắt Việt Nam. Sắp tới sẽ tiếp tục nhập thêm 20 đầu máy D19E nữa và tiếp tục giao cho hai Xí nghiệp đầu máy trên quản lý, sử dụng.

Sắp tới có khả năng Đường sắt Việt Nam sẽ nhập thêm khoảng 16 đầu máy diezel TĐĐ công suất 2000 ML và sẽ giao cho Xí nghiệp đầu máy Đà Nẵng quản lí, sử dụng.

Với nguồn sức kéo như trên, ngành đường sắt đã thực hiện khối lượng vận chuyển hàng hoá và hành khách tương đối lớn. Để đáp ứng được nhu cầu vận tải, ngành đường sắt luôn nỗ lực để đảm bảo đầy đủ nguồn sức kéo. Tỷ lệ đầu máy chi phối so với tổng số đầu máy hiện có khá cao. Trong điều kiện khó khăn về nhà xưởng sửa chữa, thiết bị kỹ thuật lạc hậu, vật tư phụ tùng thiếu thốn, nhưng các các đầu máy chi phối vẫn được bảo dưỡng đạt yêu cầu kỹ thuật. Số đầu máy được chế tạo và nhập vào Việt Nam trong những năm 1983-1985 đến nay vẫn đang được vận dụng với tỷ lệ cao, tỷ lệ đầu máy vận dụng trên tổng số đầu máy chi phối đạt 60-65%.

Tuy vậy việc sử dụng đầu máy trong ngành đường sắt Việt Nam đã bộc lộ rõ những nhược điểm sau:

- Đầu máy hơi nước đã trải qua gần một thế kỷ hoạt động, đến nay đã trở nên lạc hậu và đã được quyết định loại bỏ. Đến nay chỉ còn một số lượng không đáng kể đang hoạt động làm các công tác phụ trợ.

- Tổng công suất kéo sử dụng trên ĐSVN là khoảng 300 000 ML, với gần 350 đầu máy có thể sử dụng được do 10 nước chế tạo và có tới 12 loại khác nhau. Đây là một khó khăn lớn cho quá trình quản lý, sử dụng và bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy. Nhiều loại đầu máy đang sử dụng ở nước ta do Liên Xô và các nước Đông Âu chế tạo, đến nay hầu hết các Nhà máy chế tạo đã giải thể hoặc tan rã, do đó khâu cung ứng vật tư, phụ tùng gặp nhiều khó khăn.

- Các chỉ tiêu khai thác đối với các loại đầu máy diezel đang vận dụng trên đường sắt Việt Nam như tiêu hao nhiên liệu đơn vị, độ an toàn, tuổi thọ sử dụng của các loại phụ tùng, chi tiết v.v... là chưa cao.

7.1.3. Một số dạng hư hỏng chủ yếu của các loại đầu máy sử dụng trên đường sắt Việt Nam. Nguyên nhân và các biện pháp khắc phục

Trên đầu máy diezel có hàng ngàn chi tiết với những chức năng khác nhau. Tuy nhiên, xét về mặt kết cấu, có thể coi đầu máy được cấu thành từ 6 hệ thống hay cụm chi tiết chính, đó là: động cơ diezel (thiết bị động lực), hệ thống truyền động (thuỷ lực hoặc điện), bộ phận chạy (giá chuyển hướng và bộ trục bánh xe), hệ thống hãm, hệ thống điều khiển và hệ thống trang thiết bị phụ. Trong quá trình khai thác, hư hỏng của các chi tiết là điều tất yếu. Tuy nhiên cũng cần phân biệt ba dạng hư hỏng sau đây:

Dạng thứ nhất: các loại hư hỏng nhỏ, hay còn gọi là các trục trặc kỹ thuật. Loại hư hỏng này thường được các ban lái máy khắc phục ngay trong quá trình vận hành, hoặc được khắc phục ở khâu kiểm tra kỹ thuật, hoặc ở các cấp bảo dưỡng định kỳ.

Dạng thứ hai: Các hư hỏng dần dần của chi tiết và cụm chi tiết (như hao mòn, già hoá, lão hoá v.v...) dẫn đến làm suy giảm các tính năng kỹ thuật ban đầu của đầu máy. Loại hư hỏng này được khắc phục bằng cách khôi phục hoặc sửa chữa, liên quan tới việc giải thể chi tiết và cụm chi tiết ở các cấp sửa chữa định kỳ theo Quy trình sửa chữa do LHĐSVN ban hành. Nhóm hư hỏng này thường là có quy luật, có thể lập kế hoạch và có thể tiên lượng được.

Dạng thứ ba: Các hư hỏng nặng, thường là hư hỏng đột ngột, do không tuân thủ chặt chẽ quy trình, quy phạm khai thác, do các yếu tố khách quan mang lại, và thường làm cho các

103

cụm chi tiết nói riêng và đầu máy nói chung mất khả năng làm việc. Nhóm hư hỏng này thường không có quy luật, gây mất ổn định trong việc thực hiện nhiệm vụ vận tải. Việc khắc phục các hư hỏng này phải tiến hành ngoài kế hoạch, bằng cách phục hồi hoặc thay mới, dẫn đến chi phí sửa chữa gia tăng.

Nhiều năm trước đây, đã có những thời kỳ hư hỏng của đầu máy diezel trên ĐSVN là vấn đề hết sức gay gắt. Thậm chí, lúc đó còn có ý kiến cho rằng trình độ kỹ thuật của ĐSVN chưa đủ sức để sử dụng đầu máy diezel. Trong những năm 70, chúng ta nhập một loạt đầu máy ĐFH3 của Trung Quốc, và được sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội. Khi đó loại hư hỏng thường xuyên xảy ra đối với loại đầu máy này là hư hỏng bơm cao áp và các chi tiết động cơ diezel. Đã có nhiều chuyên đề, nhiều giải pháp để giải quyết vấn đề này nhưng đều không mang lại hiệu quả mong muốn. Nguyên nhân chủ yếu, trước hết là tại thời điểm đó chúng ta chưa có nhiều kinh nghiệm sử dụng, cơ sở vật chất, trình độ tay nghề công nhân cho BDSC chưa cao; sau đó là do chất lượng chế tạo các chi tiết động cơ không đảm bảo, và nguyên nhân chính yếu nhất là không có nguồn phụ tùng, vật tư thay thế. Lúc đó đã có giải pháp cải tạo đầu máy DFH3 bằng cách lắp động cơ tầu thuỷ, nhưng cuối cùng cũng không mang lại kết quả mong đợi, và kết cục, sau một số năm sử dụng, chúng ta đã phải thanh lý hoàn toàn loạt đầu máy này.

Tiếp sau đó, đến năm 1978, chúng ta lại nhập 58 đầu máy D11H do Rumani chế tạo. Số phận của loại đầu máy này cũng hoàn toàn tương tự như đầu máy DFH: chất lượng công nghệ chế tạo các chi tiết động cơ diezel không tốt, dẫn đến hư hỏng hàng loạt do đứt bu lông biên, hư hỏng xilanh, pittông, hư hỏng khớp nối giữa động cơ diezel và bộ TĐTL v.v... Và phụ tùng vật tư, ngay từ khâu bảo hành đã gặp nhiều khó khăn, cuối cùng thì tốc độ hư hỏng của loại đầu máy này còn cao hơn cả DFH; và chỉ sau 5-7 năm sử dụng, toàn bộ 58 đầu máy đã phải thanh lý.

Sau khoảng thời gian đó, ĐSVN đã quyết định chuyển hướng, và tiến hành nhập một số loại đầu máy tiên tiến hơn hơn, như D18E, D13E và D12E.

Sau hơn 15 năm khai thác, chất lượng sử dụng của các loại đầu máy này nói chung tương đối ổn định, các hư hỏng nghiêm trọng hầu như không còn xảy ra. Bước sang giai đoạn đổi mới, từ 1989 đến 1999, tình hình đã được cải thiện đáng kể. Trách nhiệm của từng Xí nghiệp, của từng thành viên, từ ban lái máy đến công nhân sửa chữa đã được nâng cao hơn. Cũng trong thời gian này, dự án khôi phục đầu máy D11H bằng biện pháp lắp động cơ mới của Hãng MTU đã được triển khai.

Bên cạnh đó, cũng có một khoảng thời gian dài trong thời kỳ bao cấp, trục khuỷu động cơ đầu máy D4H hao mòn hết hạn độ, một số bị gẫy, không có phụ tùng thay thế, dẫn đến không đủ số đầu máy vận dụng. Lúc đó đã có một số giải pháp phục hồi động cơ bằng cách hoán cải trục khuỷu của động cơ tầu thuỷ và xe tăng để lắp cho động cơ đầu máy D4H. Đây chỉ là những giải pháp tình thế và không mang lại hiệu quả cần thiết.

Các nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hư hỏng của đầu máy có thể quy về các nhóm chính sau đây:

Nguyên nhân khách quan: - Chất lượng chế tạo của chi tiết và tổng thành của một số loại đầu máy không cao như

DFH3, D4H, D11H và D13E. - Điều kiện khai thác đầu máy ở Việt Nam là khó khăn, mặt trắc dọc của tuyến đường

tương đối phức tạp, nền đường yếu và không ổn định, nhiều đường cong bán kính nhỏ, nhiều cung đoạn có độ dốc lớn, điều kiện khí hậu, thời tiết nóng ẩm và môi trường không thuận lợi

- Nguồn phụ tùng vật tư chủ yếu phải nhập ngoại, các cơ sở trong nước chưa thể sản xuất được các loại phụ tùng chính yếu, do đó trong nhiều năm chúng ta bị động về vấn đề giá cả, tiến độ, và ngoại tệ cho việc mua sắm, cung ứng vật tư, phụ tùng .

- Trong khi nguồn phụ tùng vật tư chính thống gặp khó khăn, lại tồn tại nguồn vật tư trôi nổi trên thị trường, như phụ tùng vật tư đầu máy D4H được nhập theo con đường không chính thức từ Liên Xô và LB Nga, phụ tùng vật tư đầu máy D12E được nhập không chính thức từ CH Séc, các loại phụ tùng vật tư của đầu máy D9E được khai thác từ tổng kho Long

104

Bình sau khi miền Nam hoàn toàn giải phóng v.v... Việc kiểm tra chất lượng phụ tùng vật tư chưa được kiểm soát chặt chẽ, dẫn đến chất lượng không đảm bảo, số lượng nhập không hợp lý, có loại ít hỏng thì lại nhập quá nhiều dẫn đến nhiều năm sử dụng không hết, có những loại hay hỏng thì lại không kịp cung ứng, dẫn đến phải sử dụng một cách cưỡng bức các chi tiết đã hao mòn quá hạn độ

- Đầu máy là nguồn tài sản cố định cần vốn đầu tư rất lớn, trong khi đó ngành VTĐS phải hạch toán kinh doanh trong điều kiện không thuận lợi (vận tải hàng hoá suy giảm, gía cước vận tải bị khống chế, Nhà nước không cấp vốn ...), do đó việc tái đầu tư cho mua sắm đầu máy mới và nhất là vật tư phụ tùng gặp nhiều khó khăn.

Nguyên nhân chủ quan: - Trong một thời gian dài, do cơ chế quan liêu bao cấp, trình độ quản lý bị hạn chế,

tay nghề và trách nhiệm của công nhân, cán bộ kỹ thuật không cao, lợi ích của người lao động không được chú trọng một cách đúng mức

- Cơ sở vật chất phục vụ bảo dưỡng, sửa chữa còn lạc hậu, máy móc, thiết bị chuyên dùng phục vụ công tác phục hồi, sửa chữa, phục vụ quá trình kiểm tra thử nghiệm chất lượng sau sửa chữa vừa thiếu, vừa lạc hậu vừa không đồng bộ, dẫn đến chất lượng sửa chữa không cao, không kiểm soát được chất lượng sửa chữa một cách chính xác

- Sau khi chuyển sang cơ chế thị trường, việc đầu tư cho cơ khí đường sắt, đặc biệt cho việc duy trì và nâng cao chất lượng sử dụng đầu máy vẫn chưa thoả đáng.

Các biện pháp chủ yếu khắc phục hư hỏng của đầu máy: 1- Phục hồi và sửa chữa các chi tiết tại các Xí nghiệp Đầu máy thông qua các cấp sửa

chữa định kỳ, theo Quy trình sửa chữa do LHĐSVN ban hành, bao gồm nhiều công việc, trong đó có các công việc quan trọng như: doa xilanh, mài trục khuỷu, hàn phục hồi lợi bánh xe, lắp ép bộ trục bánh xe, tiện mặt lăn bánh xe, tẩm sấy cách điện máy phát điện chính và động cơ điện kéo, phục hồi ácquy v.v...

2- Thay thế các chi tiết và cụm chi tiết hư hỏng bằng các chi tiết và cụm chi tiết mới nhập ngoại hoặc chế tạo trong nước.

7.1.4. Một số loại phụ tùng chủ yếu cần thiết cho các loại đầu máy Phụ tùng, vật tư đầu máy rất đa dạng và phong phú. Hiện nay các cơ sở công nghiệp

trong nước nói chung và của ĐSVN nói riêng, nhìn chung chưa đủ khả năng chế tạo các phụ tùng chính yếu, loại trừ một số phụ tùng có tính chất vật rẻ mau hỏng. Trong những năm vừa qua, cũng có một số cơ sở, kể cả nhà nước và tư nhân đã mạnh dạn đầu tư công nghệ để chế tạo một số phụ tùng như pittông, xécmăng, xilanh động cơ cho một số loại đầu máy như D4H, D12E, nắp quy lát cho động cơ đầu máy D12E, D9E, bánh răng côn xoắn cho đầu máy D4H v.v.. Tuy nhiên những loại sản phẩm này có số lượng không lớn và chất lượng chưa ổn định. Sản phẩm phụ tùng vật tư chế tạo trong nước cho đầu máy là không đáng kể, chỉ chiếm không quá 5% so với nhu cầu, toàn bộ số còn lại đều phải nhập ngoại bằng con đường chính thức hoặc không chính thức. Như vậy, cho đến nay loại phụ tùng vật tư thiết yếu nhất để đảm bảo cho đầu máy hoạt động có hiệu quả vẫn là phụ tùng động cơ diezel, mà cụ thể là các chi tiết như xécmăng, xilanh, pittông, bạc trục khuỷu, các chi tiết thuộc hệ thống nhiên liệu, bôi trơn, thiết bị tăng áp v.v..., bánh xe và băng đa bánh xe, các loại căn đệm, gioăng, phớt, vòng bi, bánh răng trong các thiết bị truyền động, hệ thống hãm, hệ thống phụ và hệ thống điều khiển v.v... Các loại phụ tùng này, trong một thời gian dài gặp khó khăn, phải cung ứng từ thị trường tự do. Đến nay tính hình này đã được cải thiện, nguồn cung cấp vật tư ổn định hơn, đáng tin cậy hơn, và nhìn chung phụ tùng, vật tư phục vụ cho đầu máy phải nhập chủ yếu từ nước ngoài tới 95%. Hiện nay ĐSVN có một mạng lưới Công ty, Xí nghiệp Vật tư Đường sắt như Công ty Vật tư VERASIMEX, Công ty Vật tư Đông Anh, Xí nghiệp Vật tư Đường sắt Đà Nẵng, Công ty Vật tư Đường sắt Sài Gòn, chuyên làm công tác nhập khẩu và cung ứng vật tư cho ngành đường sắt nói chung và cho đầu máy, toa xe nói riêng từ các thị trường như Mỹ, Ấn Độ, CH Séc, Bỉ, LB Nga,Trung Quốc, Nam Phi, Australia v.v...

7.2. Các chỉ tiêu độ tin cậy của đầu máy và phương pháp xác định

105

Giao thông vận tải đường sắt là một hệ thống vận tải phức hợp cấu thành từ toàn bộ các trang thiết bị kỹ thuật liên quan tương hỗ với nhau trong một quá trình công nghệ thống nhất là vận tải hành khách và hàng hoá. Các trang thiết bị kỹ thuật ở đây là đầu máy, toa xe, thông tin, tín hiệu, cầu, đường..., trong đó mỗi thiết bị nêu trên là một phần tử của hệ thống phức hợp thực hiện một nhiệm vụ xác định trong quá trình công nghệ vận tải. Để đánh giá độ tin cậy làm việc của hệ thống này trước hết cần phải xác định các chỉ tiêu đặc trưng cho độ tin cậy của từng phần tử trong hệ thống đó.

Đặc điểm của việc xác định các chỉ tiêu độ tin cậy của các phần tử trong hệ thống vận tải là ở chỗ các phần tử cố định (các trang thiết bị cố định) lại được cấu thành từ các trang thiết bị, các bộ phận liên kết với nhau trên toàn bộ chiều dài tuyến đường, còn khi xác định độ tin cậy của các phần tử di động (các trang thiết bị di động) là đầu máy, toa xe thì lại cần xem xét toàn bộ số lượng đầu máy, toa xe vận dụng cần thiết cho việc thực hiện khối lượng vận tải cho trước của tuyến đường.

Mức độ tin cậy của các thiết bị trong hệ thống phức hợp ảnh hưởng tới chất lượng hoạt động của hệ thống, tới hiệu quả cuối cùng (hiệu quả đầu ra) và các chỉ tiêu kinh tế về hoạt động của các bộ phận và các khu đoạn đường sắt.

Khi đầu máy, toa xe, thông tin, tín hiệu, cầu, đường bị mất khả năng làm việc thì cần phải phục hồi hoặc thay thế các bộ phận và chi tiết của chúng, hoặc phải điều chỉnh chúng trong thời gian giữa các lần bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa theo kế hoạch, hoặc trong quá trình bảo dưỡng, sửa chữa.

Đặc trưng của các thiết bị kỹ thuật là một trong những biến cố (biểu hiện) sau đây: - Không thực hiện được các chỉ tiêu của biểu đồ chạy tàu (trọng lượng đoàn tàu, tốc

độ, thời gian chạy trên các khu gian, số lần dừng tàu, thời gian gián đoạn chạy tàu,...). - Sự cần thiết phải phục hồi khả năng làm việc của đầu máy, toa xe, của các thiết bị cố

định mà không làm gián đoạn biểu đồ chạy tàu. - Sự cần thiết phải thực hiện sửa chữa ngoài kế hoạch (đột xuất). - Sự gia tăng khối lượng sửa chữa (phục hồi, thay thế, điều chỉnh bất kỳ thiết bị kỹ

thuật nào) trong bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ dẫn đến làm tăng thời gian dừng sửa chữa. Xét theo sự ảnh hưởng tới các chỉ tiêu kinh tế và khai thác (vận dụng) của tuyến thì hư

hỏng của các trang thiết bị kỹ thuật được chia làm hai nhóm: Nhóm 1: các hư hỏng của các thiết bị kỹ thuật gây ra gián đoạn chạy tàu làm ảnh

hưởng lớn nhất tới các chỉ tiêu vận dụng và chỉ tiêu kinh tế của khu đoạn. Nhóm 2: các hư hỏng không phá vỡ biểu đồ chạy tàu nhưng làm giảm xấu các chỉ tiêu

sử dụng đầu máy, toa xe, giảm hiệu quả sử dụng của các quỹ cơ bản, giảm năng suất lao động và tăng giá thành vận tải.

Các chỉ tiêu độ tin cậy được sử dụng để phân tích về mặt chất lượng và số lượng các hư hỏng, đánh giá mức tin cậy thực tế của đầu máy, toa xe, thông tin, tín hiệu, cầu và đường trong các điều kiện vận dụng (khai thác) của chúng hoặc để xác định hiệu quả kinh tế của các biện pháp nâng cao độ tin cậy của các thiết bị cố định.

7.2.1. Các chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng của đầu máy 7.2.1.1. Các chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng tổng hợp 1. Xác suất làm việc không hỏng của các đối tượng sửa chữa trong khoảng thời gian

làm việc từ t1 đến t2 (đối với dòng hỏng Poát-xông):

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−= ∫

2

1

)(exp),( 21

t

t

dttttP ω , (7.1)

trong đó: ( )tω - mật độ xác suất xuất hiện hư hỏng của đối tượng có phục hồi. 2. Thông số dòng hỏng của đầu máy (cũng như các trang thiết bị cố định) được xác

định theo số liệu thống kê, bằng tỷ số của tổng số hư hỏng của mỗi đối tượng trong tập quan

106

trắc trong khoảng thời gian làm việc đủ nhỏ với số lượng các đối tượng trong tập và trị số bước của thời gian làm việc:

tN

tmt

n

N

ii

n

Δ=∑=1

)()(ω , (7.2)

trong đó: mi(t) - số hư hỏng trên mỗi đối tượng thứ i của tập quan trắc trong khoảng thời

gian Δt, Nn - số đối tượng bị hư hỏng trong khoảng thời gian Δt.

3. Thời gian làm việc tới hỏng được xác định trên cơ sở thống kê:

∑

∑

=

== N

ii

N

ii

tm

tT

1

10

)(, (7.3)

trong đó: mi(t) - số hư hỏng của đối tượng thứ i trong quá trình quan trắc. 4. Thời gian phục hồi trung bình của các thiết bị kỹ thuật bị hư hỏng:

∑=

=m

j

jB m

T1

τ, (7.4)

trong đó: τj - thời gian phục hồi thiết bị kỹ thuật sau hư hỏng thứ j, m - số hư hỏng của N đối tượng quan trắc trong quá trình quan trắc. 5. Hệ số sẵn sàng:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=

∑∑

∑

==

=

m

jj

N

ipi

N

ipi

s

t

tK

11

1

τ, (7.5)

trong đó: tpi - thời gian đối tượng thứ i nằm ở trạng thái làm việc, τj - thời gian phục hồi khả năng làm việc của đối tượng thứ i sau hư hỏng thứ j. 6. Hệ số sử dụng kỹ thuật

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+++

=

∑∑∑∑

∑

====

=

m

jj

N

ipi

N

ii

N

ipi

N

ipi

KT

t

tK

1110

1

1

τθθ, (7.6)

trong đó: θ0i, θpi - thời gian dừng của đối tượng thứ i ở cấp bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa. 7. Giờ công trung bình phục hồi khả năng làm việc của các thiết bị kỹ thuật sau khi bị

hư hỏng:

∑

∑∑

=

= == N

ii

N

i

m

jj

B

tm

WW

1

1 1

)(, (7.7)

trong đó: Wj - giờ công phục hồi khả năng làm việc của đối tượng thứ i sau hư hỏng thứ

j.

107

8. Chi phí trung bình cho việc phục hồi khả năng làm việc của các thiết bị kỹ thuật sau khi bị hư hỏng:

∑

∑∑

=

= == N

ii

N

i

m

jj

B

tm

CC

1

1 1

)(, (7.8)

trong đó: Cj - chi phí phục hồi khả năng làm việc của đối tượng thứ i sau hư hỏng thứ j. 7.2.1.2. Các chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng của đầu máy khi vận hành trên tuyến

Để phân tích, đánh giá chất lượng khai thác và sử dụng đầu máy trong thời gian đã qua nhằm đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận dụng của các đầu máy hiện có trong thời gian trước mắt cũng như dự báo và xác định nhu cầu sức kéo cho tương lai, cần tiến hành nghiên cứu xác định các chỉ tiêu khai thác của đầu máy một cách toàn diện và liên tục trong một khoảng thời gian đủ lớn. Chất lượng khai thác của đầu máy diezel có thể được đánh giá thông qua hàng loạt các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật khác nhau, một trong số các chỉ tiêu đó là nhóm các chỉ tiêu phản ảnh mức độ tin cậy của đầu máy trong quá trình vận hành trên tuyến. Mặt khác, trong nhóm các chỉ tiêu này, chỉ tiêu thông số dòng hỏng gây gián đoạn chạy tầu và gây cứu viện và chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng là hai chỉ tiêu đặc trưng nhất, phản ánh một cách tổng hợp chất lượng vận dụng và khai thác của đầu máy trong quá trình vận hành kéo đoàn tầu trên tuyến Các chỉ tiêu cơ bản liên quan đến độ tin cậy vận dụng bao gồm [9]:

1- Các hư hỏng do đầu máy gây ra trên đường vận hành dẫn đến phá vỡ biểu đồ chạy tầu, gây gián đoạn chạy tầu và gây cứu viện đầu máy

Tổng số hư hỏng của đầu máy gây gián đoạn chạy tầu nói chung

∑=

=n

igdigd mm

1, , (7.9)

Tổng số hư hỏng của đầu máy gây cứu viện

∑=

=n

icvicv mm

1, , (7.10)

trong đó: mgđ, mcv - tổng số hư hỏng của đầu máy gây gián đoạn chạy tầu nói chung và

gây cứu viện trong khoảng thời gian khảo sát (tháng, quý, năm, giai đoạn); mi,gđ, mi,cv - số hư hỏng của đầu máy thứ i gây gián đoạn chạy tầu và gây cứu

viện trong khoảng thời gian khảo sát. n - số lượng đầu máy tham gia vận dụng 2- Quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy

∑=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛==

n

i ngvd

ii

ngvd

tongtbngd TN

LNTN

SS

1 ..

., km/ngày đêm; (7.11)

trong đó:

∑=

=n

iiitong LNS

1. - tổng quãng đường chạy của đầu máy trong khoảng thời gian

khảo sát, km; iN - số đôi tàu do đầu máy thứ i kéo trong khoảng thời gian khảo sát; iL - chiều dài đường quay vòng do đầu máy thứ i thực hiện kéo các đôi tầu iN ; vdN - số lượng đầu máy vận dụng trong khoảng thời gian khảo sát; ngT - khoảng thời gian khảo sát, tính bằng ngày đêm.

108

3- Quãng đường chạy trung bình của đầu máy giữa các lần xảy ra hư hỏng gây gián

đoạn chạy tàu nói chung và gây cứu viện nói riêng a- Gây gián đoạn chạy tầu:

∑=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

n

i gd

iitbgd m

LNL

1

., km; (7.12)

b- Gây cứu viện:

∑=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

n

i cv

iitbcv m

LNL

1

., km; (7.13)

4- Mật độ thời gian gián đoạn chạy tầu trung bình do hư hỏng của đầu máy gây ra

⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

==

∑

∑∑

=

= =n

iii

s

j

n

iji

tong

tonggd

LN

T

ST

T

1

1 1

., phút/103 km; (7.14)

trong đó:

∑∑= =

=s

j

n

ijitong TT

1 1

- tổng thời gian gián đoạn chạy tầu do hư hỏng thứ j của đầu

máy thứ i gây ra trong khoảng thời gian khảo sát, phút. 5- Thời gian dừng tầu trung bình do một lần hư hỏng của đầu máy gây nên (thời gian

phục hồi)

⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

===

∑

∑∑

=

= =n

ii

s

j

n

iji

gd

tongtbph

tbd

m

T

mT

TT

1

1 1 , phút/ 1 lần hư hỏng gây gián đoạn chạy tầu; (7.15)

6- Thời gian dừng tầu trung bình trong một ngày đêm do hư hỏng của đầu máy gây

nên

⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

==∑∑= =

ngd

s

j

n

iji

ngd

tongtbngd T

T

TT

T 1 1 , phút; (7.16)

7- Thời gian trung bình giữa các lần xảy ra hư hỏng gây gián đoạn chạy tầu và gây cứu viện

a- Gây gián đoạn chạy tầu:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

gd

ngdtbgd m

TT

24., giờ; (7.17)

b- Gây cứu viện:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

cv

ngdtbcv m

TT

24., giờ; (7.18)

trong đó: ngdT - khoảng thời gian khảo sát, tính bằng ngày đêm; 24- số giờ trong một ngày đêm, h.

109

8- Thông số dòng hỏng gây gián đoạn chạy tầu và gây cứu viện

a- Gây gián đoạn chạy tầu:

⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

=⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

=

∑

∑

∑=

=

=

n

iii

n

igdi

n

iii

gdgd

LN

m

LN

m

1

1,

1

..λ , 1/106; (7.19)

b- Gây cứu viện:

⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

=⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

=

∑

∑

∑=

=

=

n

iii

n

icvi

n

iii

cvcv

LN

m

LN

m

1

1,

1

..λ , 1/106; (7.20)

9- Độ tin cậy vận dụng của đầu máy (xác suất xuất hiện hư hỏng của đầu máy trên

đường vận hành gây gián đoạn chạy tầu và gây cứu viện). )exp(1 tF iji λ−−= ; (7.21) và )exp(1 tF iji μ−−= ; (7.22) trong đó:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

ihij T

1λ - thông số dòng hỏng; (7.23)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

iphij T

1μ - thông số dòng phục hồi; (7.24)

Trong các chỉ tiêu nêu trên, chỉ tiêu thông số dòng hỏng gây gián đoạn chạy tầu và gây cứu viện và chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng là hai chỉ tiêu đặc trưng nhất, phản ánh một cách tổng hợp chất lượng vận dụng và khai thác của đầu máy trong quá trình vận hành kéo đoàn tầu trên tuyến. Tuy nhiên, trong nhiều năm qua trong ngành đường sắt Việt Nam các chỉ tiêu này vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu và chưa được đưa vào phân tích trong quá trình đánh giá chất lượng khai thác đầu máy nói chung và đặc biệt trong việc phân tích, đánh giá chất lượng vận dụng và khai thác đầu máy khi vận hành trên tuyến nói riêng.

7.2.2. Cơ sở đánh giá độ tin cậy của các bộ phận và hệ thống trên đầu máy diezel Hiệu quả hoạt động của một hệ thống kỹ thuật phức hợp được đánh giá bằng đặc trưng

chất lượng hoạt động, thể hiện qua xác xuất các trạng thái của nó. Đối với một hệ kỹ thuật phức hợp như đầu máy diezel, một trong những đặc trưng chất lượng của nó được biểu hiện ở chỗ, trong quá trình vận dụng đầu máy phải kéo đoàn tàu trên tuyến (trên đường vận hành) một cách thông suốt, theo đúng quy định của biểu đồ chạy tầu đã thiết lập, không có các sự cố gây trở ngại chạy tầu, làm phá vỡ biểu đồ chạy tầu kế hoạch và gây gián đoạn quá trình chạy tầu.

Trạng thái của hệ thống tại thời điểm t được xác định bằng trạng thái của các phần tử (hoặc các phân hệ) của nó tại thời điểm đó. Khi tất các các phần tử (hoặc phân hệ) đều hoàn hảo (không hỏng) thì hệ cũng hoàn hảo (không hỏng). Khi có các phần tử (hoặc phân hệ) nào đó bị hư hỏng thì cả hệ thống sẽ mất khả năng làm việc.

Cùng với hai trạng thái giới hạn (trạng thái biên) kể trên, hệ còn nằm ở các trạng thái trung gian khác, khi mà nó vẫn còn một phần khả năng làm việc. Sự chuyển tiếp của hệ thống từ một trạng thái này sang một trạng thái khác liên quan tới sự hư hỏng hoặc sự phục hồi của các phần tử (hoặc phân hệ) của nó.

110

Như vậy, để đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống cần phải biết xác suất của các trạng thái cuả nó trong một khoảng thời gian xác định nào đó.

Theo quan điểm độ tin cậy, đầu máy là một hệ thống phức hợp bao gồm nhiều phần tử cấu thành, mỗi phần tử có những chức năng xác định và có những chỉ tiêu độ tin cậy riêng của nó. Trên đầu máy diezel có hàng ngàn chi tiết với những chức năng khác nhau. Tuy nhiên, theo quan điểm kết cấu cũng như theo quan điểm độ tin cậy, các phần tử-hệ thống cơ bản trên đầu máy có thể quy ước phân thành 5 nhóm chính hay các phân hệ cơ bản, bao gồm: hệ thống động cơ diezel, hệ thống truyền động, hệ thống bộ phận chạy, hệ thống trang thiết bị phụ và hệ thống điều khiển.

Khi vận hành kéo đoàn tầu trên tuyến, do có các sự cố hoặc hư hỏng của một trong các bộ phận như: hệ thống động cơ diezel, hệ thống truyền động, hệ thống bộ phận chạy, hệ thống trang thiết bị phụ và hệ thống điều khiển, dẫn đến đầu máy phải dừng tầu để phát hiện và khắc phục sự cố hoặc hư hỏng, và như vậy sẽ phá vỡ biểu đồ chạy tàu theo kế hoạch, làm giảm hiệu quả khai thác của đầu máy nói riêng và khu đoạn đường sắt nói chung.

Xét về mặt cấu trúc và theo quan điểm độ tin cậy, tất cả các phần tử-phân hệ trên đầu máy đều liên kết nối tiếp với nhau, có nghĩa là sự hư hỏng hoàn toàn của một trong số các phần tử đó sẽ làm cho toàn bộ hệ thống (đầu máy) bị hư hỏng. Thời gian giữa các lần hư hỏng của các phần tử của hệ thống phức hợp và thời gian phục hồi khả năng làm việc của chúng là các đại lượng ngẫu nhiên.

Như vậy, đầu máy có thể nằm ở trạng thái làm việc và đảm bảo thực hiện 100% biểu đồ chạy tàu, có thể ở trạng thái làm việc với hiệu quả giảm thấp do một trong các phần tử bị hư hỏng một phần, và cuối cùng là nằm ở trạng thái không làm việc do một trong các phần tử bị hư hỏng hoàn toàn, và khi đó khả năng thực hiện biểu đồ chạy tàu là 0%. Tập hợp đầy đủ các trạng thái của hệ thống (đầu máy) bao gồm:

Trạng thái 1- Trạng thái làm việc của hệ thống: tất cả các phần tử-phân hệ đều hoàn hảo (không hỏng) và sẵn sàng thực hiện quá trình vận chuyển.

Trạng thái 2- Hệ thống làm việc với hiệu quả thấp vì phân hệ động cơ diezel bị mất một phần khả năng làm việc (làm việc kém chất lượng).

Trạng thái 3- Hệ thống không làm việc vì phân hệ động cơ diezel hoàn toàn mất khả năng làm việc (bị hư hỏng).

Trạng thái 4- Hệ thống làm việc với hiệu quả thấp vì phân hệ truyền động bị mất một phần khả năng làm việc (làm việc kém chất lượng).

Trạng thái 5- Hệ thống không làm việc vì phân hệ truyền động hoàn toàn mất khả năng làm việc (bị hư hỏng).

Trạng thái 6- Hệ thống làm việc với hiệu quả thấp vì phân hệ bộ phận chạy bị mất một phần khả năng làm việc (làm việc kém chất lượng).

Trạng thái 7- Hệ thống không làm việc vì phân hệ bộ phận chạy mất hoàn toàn khả năng làm việc (bị hư hỏng).

Trạng thái 8- Hệ thống làm việc với hiệu quả thấp do phân hệ trang thiết bị phụ bị mất một phần khả năng làm việc (làm việc kém chất lượng).

Trạng thái 9- Hệ thống không làm việc vì phân hệ trang thiết bị phụ hoàn toàn mất khả năng làm việc (bị hư hỏng).

Trạng thái 10- Hệ thống không làm việc vì phân hệ điều khiển hoàn toàn mất khả năng làm việc (bị hư hỏng).

Sự chuyển tiếp của đầu máy (hệ thống) từ trạng thái này sang trạng thái khác được đặc trưng bởi sự hư hỏng hoặc sự phục hồi của một phần tử-phân hệ nào đó của hệ thống. Mỗi phần tử-phân hệ được đặc trưng bởi kỳ vọng thời gian làm việc giữa các lần hư hỏng của chúng Tlvi và cường độ hỏng λij; bởi kỳ vọng thời gian phục hồi Tfhi và cường độ phục hồi μji [4], [10].

Trong trường hợp các đại lượng ngẫu nhiên về thời gian làm việc giữa các lần hỏng và thời gian phục hồi (thời gian gián đoạn chạy tàu)) tuân theo luật phân bố mũ thì cường độ hỏng và cường độ phục hồi của từng hệ thống (phân hệ) được xác định

111

λij = 1/Tlvi , (7.25) và μ ji = 1/Tfhi. (7.26) trong đó:

λij - cường độ chuyển tiếp của hệ từ trạng thái làm việc không hỏng i sang trạng thái j khi một phần tử nào đó mất một phần khả năng làm việc hoặc mất hoàn toàn khả năng làm việc (bị hư hỏng);[ hay nói khác, λij là cường độ hỏng của phần tử thứ i, hoặc cường độ chuyển tiếp của hệ từ trạng thái làm việc không hỏng sang trạng thái mất khả năng làm việc j do hư hỏng của phần tử thứ i];

Tlvi - kỳ vọng thời gian làm việc giữa các lần hư hỏng của phần tử thứ i; μji - cường độ chuyển tiếp của hệ từ trạng thái j sang trạng thái i khi sự hư hỏng một

phần hoặc sự hư hỏng hoàn toàn của một phần tử nào đó được phục hồi; [ hay nói khác, μji là cường độ phục hồi của phần tử thứ i, hoặc cường độ chuyển tiếp của hệ từ trạng thái mất khả năng làm việc do hư hỏng của phần tử thứ i sang trạng thái làm việc của hệ sau khi phần tử thứ i được phục hồi].

Tfhi - kỳ vọng thời gian phục hồi của phần tử thứ i. Trong trường hợp này hệ thống được xác định bằng các xác suất trạng thái ban đầu và

bằng ma trận xác suất chuyển tiếp, ma trận này có thể được xây dựng nhờ grap trạng thái [10]. Để đơn giản hoá việc giải bài toán, ta xét đầu máy vận hành trên một khu đoạn đường sắt như một hệ thống phức hợp, có thể nằm ở trạng thái làm việc (1) và các trạng thái không làm việc (3,5,7,9,10) do các phần tử-hệ thống động cơ diezel, bộ phận truyền động, bộ phận chạy, hệ thống trang thiết bị phụ, hệ thống điều khiển bị hư hỏng hoàn toàn, hay nói khác, trong trường hợp chỉ xem xét các hư hỏng ở trạng thái giới hạn (các hư hỏng làm phá vỡ biểu đồ chạy tầu và gây gián đoạn chạy tầu) thì đầu máy có thể nằm ở một trong các trạng thái sau đây:

1- Trạng thái làm việc (trạng thái 1) 2- Trạng thái không làm việc (các trạng thái 3,5,7,9,10) do phân hệ động cơ diezel,

phân hệ thống truyền động, phân hệ bộ phận chạy, phân hệ trang thiết bị phụ và phân hệ điều khiển bị hư hỏng.

Trong đó: λ13, λ15, λ17, λ19, λ110 - cường độ chuyển tiếp từ trạng thái làm việc không hỏng của

đầu máy (trạng thái 1) sang trạng thái mất khả năng làm việc do hư hỏng của: hệ thống động cơ diezel (trạng thái 3), hệ thống truyền động (trạng thái 5), hệ thống bộ phận chạy (trạng thái 7), hệ thống thiết bị phụ (trạng thái 9) và hệ thống điều khiển (trạng thái 10).

μ 31 , μ 51 , μ 71 , μ 91 , μ 101 - cường độ chuyển tiếp từ trạng thái không làm việc của đầu máy do hư hỏng của: hệ thống động cơ diezel (trạng thái 3), hệ thống truyền động (trạng thái 5), hệ thống bộ phận chạy (trạng thái 7), hệ thống thiết bị phụ (trạng thái 9) và hệ thống điều khiển (trạng thái 10) sang trạng thái làm việc của đầu máy (trạng thái 1) sau khi phục hồi các hư hỏng tương ứng.

Ma trận cường độ chuyển tiếp các trạng thái của hệ thống trong trường hợp này có thể viết dưới dạng [10]:

-

(λ13+λ15+λ17+λ19+λ110) λ13 λ15 λ17 λ19 λ110

μ31 -μ31 0 0 0 0 μ51 0 -μ51 0 0 0 μ71 0 0 -μ71 0 0 μ91 0 0 0 -μ91 0 μ101 0 0 0 0 -μ101

112

Vì rằng ta nghiên cứu quá trình dừng cho nên hệ phương trình tuyến tính để xác định các xác suất giới hạn để khu đoạn đường sắt nằm trong mỗi trạng thái đang xét có thể viết dưới dạng sau:

-(λ13+λ15+λ17+λ19+λ110)P1+μ31P3+μ51P5+μ71P7+μ91P9+μ101P10 = 0

λ13P1 - μ31P3 = 0 λ15P1 - μ51P5 = 0 λ17P1 - μ71P7 = 0 λ19P1 - μ91P9 = 0 λ110P1 - μ101P10 = 0

(7.27)

Giải hệ phương trình tuyến tính (7.27) với các ẩn số Pi, i = 1,3,5,7,9,10 với điều kiện

∑=

=N

iiP

11, và thay vào vị trí λij và μ ji các giá trị của chúng, ta sẽ được biểu thức xác định các

xác suất giới hạn của hệ thống. Để đánh giá được độ tin cậy của từng hệ thống, cần có số liệu thống kê về thời gian

làm việc giữa các lần hỏng và các lần phục hồi, cần xử lý số liệu để xác định kỳ vọng toán thời gian giữa các lần hỏng và thời gian phục hồi và xác định các chỉ tiêu độ tin cậy tương ứng.

Ngoài ra, từ các giá trị cường độ hỏng và cường độ phục hồi của các hệ thống, có thể xác định được các thông số độ tin cậy của tổng thể đầu máy [10], [12]:

1. Cường độ hỏng của hệ thống-đầu máy:

∑=

=n

iis

1λλ , (7.28)

2. Cường độ phục hồi của hệ thống-đầu máy:

∑

∑

=

== n

ii

n

ii

s

1

1

γ

λμ , (7.29)

với i

ii μ

λγ = , i = 1,2,3,..., 5.

3. Xác suất để tại thời điểm t hệ thống-đầu máy đang ở trạng thái làm việc (hàm tin

cậy hay xác suất làm việc không hỏng)

( )⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

+= +− t

s

s

ss

ss

ssetP μλ

μλ

μλμ .1)( , (7.30)

4. Xác suất để tại thời điểm t hệ thống-đầu máy đang ở trạng thái phục hồi-trạng thái

không sẵn sàng làm việc ( xác suất hỏng)

( )[ ]tss

ss

ssetQ .1)( μλ

μλλ +−−+

= , (7.31)

5. Hệ số sẵn sàng của hệ thống-đầu máy

ss

ssS

μλμ+

= hoặc Ss

ii

n=+

=∑1

11

γ, (7.32)

6. Hệ số không sẵn sàng của hệ thống-đầu máy

113

ss

ssK

μλλ+

= hoặc ∑

∑

=

=

+= n

ii

n

ii

sK

1

1

1 γ

γ, (7.33)

7. Hàm sẵn sàng của hệ thống của hệ thống-đầu máy

( ) exp.sss KStS +=

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

+− ∑∑

∑=

=

=n

in

ii

n

ii

it1

1

1

γ

λλ , (7.34)

Phương pháp đã nêu cho phép đánh giá được độ tin cậy của từng phân hệ trong hệ thống phức hợp, hay nói khác của từng phân hệ trên đầu máy một cách riêng rẽ và của đầu máy một cách tổng hợp.

Các chỉ tiêu độ tin cậy nêu trên là cơ sở cho việc phân tích, so sánh độ tin cậy làm việc của các bộ phận trong một loại đầu máy và giữa các loại đầu máy với nhau, và là cơ sở cho việc đánh giá mức độ ảnh hưởng của độ tin cậy vận dụng đầu máy tới chất lượng và hiệu quả vận tải đường sắt. 7.3. Đánh giá một số chỉ tiêu độ tin cậy của đầu máy trên đường sắt Việt Nam

7.3.1. Đánh giá một số chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng của đầu máy giai đoạn 1990-1997 Việc khảo sát và thu thập số liệu thống kê các hư hỏng của đầu máy trong quá trình vận dụng gây gián đoạn chạy tầu trên các tuyến và khu đoạn của ngành Đường sắt Việt Nam đã được tiến hành cho từng loại đầu máy đối với từng Xí nghiệp đầu máy, sau đó tổng hợp lại cho từng Xí nghiệp Liên hợp Vận tải Đường sắt Khu vực và cuối cùng tổng hợp cho toàn ngành theo thời gian từng tháng, từng năm và tổng hợp cho cả giai đoạn 1990-1997. Việc khảo sát và thu thập số liệu thống kê được tiến hành thông qua biểu mẫu thể hiện trên bảng 7.1.

Bảng 7.1. Biểu mẫu khảo sát và thu thập số liệu thống kê về hư hỏng của đầu máy gây trở ngại chạy tầu trên các tuyến và khu đoạn

Thời gian TT Xí nghiệp Đầu máy

Số hiệu đầu máy

Ngày, tháng, năm

Mác tầu

Địa điểm xảy ra hỏng

Nguyên nhân xảy

ra hư hỏng

Dừng tầu trên chính

tuyến

Khắc phục hư

hỏng

Cứu viện

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 .

m

Thông qua việc khảo sát, thu thập các số liệu thống kê về các chỉ tiêu vận dụng và thời

gian gián đoạn chạy tầu của các loại đầu máy D4H, D5H, D9E, D12E, D13E và D18E vận dụng tại các Xí nghiệp Đầu máy Hà Lào, Hà Nội, Vinh, Đà Nẵng và Sài Gòn trên toàn tuyến đường sắt Việt Nam trong giai 1990-1997, và thông qua phương pháp tính trình bày ở trên, đã xác định được một cách định lượng các chỉ tiêu độ tin cậy nêu trên.

Trong tài liệu này chỉ giới thiệu đơn cử một số chỉ tiêu quan trong nhất, đó là thông số dòng hỏng của đầu máy gây gián đoạn chạy tầu λgđ (1/106 km) và gây cứu viện λcv (1/106 km) qua các năm (bảng 7.2); độ tin cậy vận dụng của các loại đầu máy diezel vận dụng trên đường sắt Việt Nam giai đoạn 1990 -1997 (bảng (7.3); thông số dòng hỏng gây gián đoạn chạy tầu và gây cứu viện của các bộ phận và hệ thống trên các loại đầu máy diezel vận dụng trên

114

ĐSVN giai đoạn 1990-1997 (bảng 7.4); mức độ hư hỏng (từ cao xuống thấp) gây cứu viện của các bộ phận và hệ thống trên đầu máy trong giai đoạn 1990-1997 (bảng 7.5) [9].

Bảng 7.2. Thông số dòng hỏng của của các loại đầu máy gây gián đoạn chạy tầu

λgđ (1/106 km) và gây cứu viện λcv (1/106 km) qua các năm

Đầu máy 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 Tổng hợp Liên hợp I

85,8 52,6 59,2 52,8 33,2 38,8 38,8 24,0 45,1 D4H (HN) 36,9 14,9 15,5 20,2 14,1 18,7 17,3 12,6 17,7

73,5 10,5 22,4 11,6 11,7 12,6 8,5 21,5 14,7 D12E (HN) 55,1 4,7 5,8 3,5 5,1 6,9 5,3 13,4 7,2

41,1 42,8 44,1 50,8 52,7 50,8 48,8 47,2 46,7 D4H (Vinh) 27,4 23,2 26,0 33,4 34,0 35,0 30,1 28,2 29,3

50,2 44,6 29,1 21,9 23,5 8,7 16,3 15,2 24,4 D18E (Vinh) 29,7 22,3 18,9 15,8 15,0 7,8 13,7 12,9 16,3

- 54,9 59,3 50,8 56,7 56,7 33,2 25,0 48,6 D4H (HL) - 28,3 34,8 33,8 36,3 39,3 24,8 13,3 29,9

- - - - 16,7 22,5 18,9 18,6 19,7 D5H (HL) - - - - 16,7 15,9 6,7 13,1 12,3

Liên hợp II 146,8 95,0 70,6 60,5 85,9 81,9 67,3 48,4 93,2 D4H

(ĐN) 40,7 19,0 21,2 25,5 33,4 34,0 24,4 17,1 30,6 34,8 42,5 32,6 36,2 24,8 24,4 23,3 24,9 28,9 D12E

(ĐN) 5,1 10,8 12,0 10,4 8,1 10,7 5,6 10,2 8,4 Liên hợp III

79,5 51,0 45,1 43,4 26,7 34,5 31,2 21,2 39,9 D9E (SG) 23,9 11,2 16,6 13,3 11,6 13,.6 9,5 4,2 16,5

47,7 70,9 74,3 71,7 59,2 63,7 68,2 33,3 61,0 D13E (SG) 9,8 22,3 15,9 24,3 12,7 32,4 20,4 12,3 19,1

Bảng 7.3. Độ tin cậy vận dụng tổng hợp của các loại đầu máy diezel vận dụng trên đường sắt Việt Nam giai đoạn 1990 – 1997

TT Đầu máy Độ tin cậy vận dụng 1 D12E (XN ĐM Hà Nội) F = 1 - exp (- 7,20 L) 2 D12E (XN ĐM Đà Nẵng) F = 1 - exp (- 8,40 L) 3 D5H (XN ĐM Hà Lào) F = 1 - exp (- 12,3 L) 4 D18E (XN ĐM Vinh) F = 1 - exp (- 16,3 L) 5 D9E (XN ĐM Sài Gòn) F = 1 - exp (- 16,5 L) 6 D4H (XN ĐM Hà Nội) F = 1 - exp (- 17,7 L) 7 D13E (XN ĐM Sài Gòn) F = 1 - exp (- 19,1 L) 8 D4H (XN ĐM Vinh) F = 1 - exp (- 29,3 L) 9 D4H (XNĐM Hà Lào) F = 1 - exp (- 29,9 L) 10 D4H (XN ĐM Đà Nẵng) F = 1 - exp (- 30,6 L)

Bảng 7.4. Kết quả tính toán chỉ tiêu thông số dòng hỏng gây gián đoạn chạy tầu

và gây cứu viện của các bộ phận và hệ thống trên các loại đầu máy diezel vận dụng trên ĐSVN giai đoạn 1990-1997, (λgđ/λcv)

115

ĐM Hà Lào ĐM Hà Nội ĐM Vinh ĐM Đà Nẵng ĐM Sài Gòn TT Các bộ phận và hệ thống D4H D5H D4H D12E D4H D18E D4H D12E D19E D13E

1 Động cơ diezel

18,20 13,10

13,50 8,50

15,00 7,10

6,10 2,40

14,40 9,79

5,52 3,01

8,00 5,57

1,87 0,78

14,51 5,40

23,00 8,30

2 Hệ thống truyền động

5,60 4,60

0,70 0,70

4,70 2,30

2,40 2,00

7,50 6,23

1,88 1,75

11,03 5,45

2,72 1,16

1,53 0,30

1,30 0,40

3 Hệ thống điều khiển

7,30 2,10

2,70 1,50

9,10 3,20

3,60 1,70

7,75 3,81

12,56 9,29

16,25 6,06

8,02 2,46

10,38 4,10

17,80 7,70

4 Bộ phận chạy 11,00 7,20

0,30 0,30

6,70 2,50

0,00 0,00

9,91 7,75

0,00 0,00

12,61 6,30

0,26 0,064

1,12 0,10

1,20 0,40

5 Hệ thống phụ 6,20 1,90

1,90 0,70

9,50 2,40

2,50 1,06

7,12 1,78

4,52 2,26

43,9 7,15

36,47 3,95

9,14 2,50

8,20 3,30

6 Tổng thể đầu máy

48,60 29,90

19,70 12,30

45,10 17,70

14,70 7,20

46,70 29,30

24,40 16,30

93,02 30,56

28,84 8,40

39,86 16,54

51,30 19,06

Bảng 7.5. Kết quả xác định mức độ hư hỏng (từ cao xuống thấp) gây cứu viện của các

bộ phận và các hệ thống trên các loại đầu máy trong giai đoạn 1990-1997

XN ĐM Hà Lào

XN ĐM Hà Nội

XN ĐM Vinh

XN ĐM Đà Nẵng

XN ĐM Sài Gòn

Mức độ hư hỏng

D4H D5H D4H D12E D4H D18E D4H D12E D19E D13E 1

Động cơ

Động cơ

Động cơ

Động cơ

Động cơ

HT điều khiển

HT phụ HT phụ Động cơ

Động cơ

2

Bộ phận chạy

HT điều khiển

HT điều khiển

HT truyền động

Bộ phận chạy

Động cơ

Bộ phận chạy

HT điều khiển

HT điều khiển

HT điều khiển

3

HT truyền động

HT truyền động

Bộ phận chạy

HT điều khiển

HT truyền động

HT phụ HT điều khiển

HT truyền động

HT phụ HT phụ

4

HT điều khiển

HT phụ HT phụ HT phụ HT điều khiển

HT truyền động

Động cơ

Động cơ

HT truyền động

HT truyền động

5

HT phụ Bộ phận chạy

HT truyền động

Bộ phận chạy

HT phụ Bộ phận chạy

HT truyền động

Bộ phận chạy

Bộ phận chạy

Bộ phận chạy

Qua kết quả tính toán cho trong các bảng 7.2-7.5 có thể phân tích, đánh giá và so sánh các loại đầu máy đang sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam thông qua các chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng như sau :

1- Trong khoảng thời gian khảo sát và nghiên cứu (1990-1997), tần suất hư hỏng trung bình gây gián đoạn chạy tầu tính chung cho toàn mạng lưới đường sắt Việt Nam giảm xuống một cách rõ rệt, trong đó tần suất hư hỏng gây gián đoạn chạy tầu nói chung giảm mạnh hơn so với tần suất hư hỏng gây cứu viện. Điều này cho thấy trong nhiều năm qua, ngành đường sắt nói chung cũng như hệ đầu máy nói riêng đã có những nỗ lực đáng kể trong việc duy trì và đảm bảo chất lượng vận dụng của đầu máy.

2- Các giá trị thông số dòng hỏng λgđ, λcv (1/106 km), mật độ thời gian gián đoạn chạy tầu gdT (phút/103km) và độ tin cậy vận hành (hay xác suất xuất hiện hư hỏng của đầu máy gây gián đoạn chạy tàu và gây cứu viện theo thời gian làm việc tính bằng 106 kilômét chạy) là các chỉ tiêu quan trọng cho phép đánh giá chất lượng khai thác của chúng. Xét về giá trị tuyệt đối, thông số dòng hỏng và mật độ thời gian gián đoạn chạy tầu của tất cả các loại đầu máy diezel đã khảo sát đều có xu hướng giảm, song mức độ của chúng có khác nhau.

3- Thông qua thông số dòng hỏng λgđ, λcv (1/106 km), mật độ thời gian gián đoạn chạy tầu Tgđ và xác suất xuất hiện hư hỏng F, thấy rằng chất lượng vận dụng của các loại đầu máy trên tuyến được xếp thứ tự như sau: đầu máy có độ tin cậy vận dụng cao nhất là đầu máy D12E, sau đó là các loại đầu máy D5H, D18E, D9E, D13E và cuối cùng là D4H.

116

4- Kết quả xác định thông số dòng hỏng gây gián đoạn chạy tàu và gây cứu viện, xác suất xuất hiện hư hỏng gây cứu viện của các hệ thống cơ bản trên đâu máy như: động cơ diezel, hệ thống truyền động, bộ phận chạy, hệ thống trang thiết bị phụ và hệ thống điều khiển, cũng như mức độ hư hỏng của các hệ thống đó trong giai đoạn 1990-1997 (tính từ cao xuống thấp, bảng 7.2-7.3 cho thấy, nhìn một cách tổng quát, khâu xung yếu nhất dẫn đến các hư hỏng gây cứu viện của đầu máy trong quá trình vận hành trên tuyến hiện nay vẫn là cụm động cơ diezel, được biểu hiện cụ thể qua các hư hỏng của các chi tiết nhóm pittông-xécmăng-xilanh, nhóm trục khuỷu-bạc trục, hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn và tăng áp.

Để đánh giá chất lượng khai thác của đầu máy diezel cần căn cứ vào nhiều chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật khác nhau, trong đó việc đánh giá thông qua các chỉ tiêu độ tin cậy của đầu máy trong quá trình vận hành trên tuyến chỉ là một cách tiếp cận. Thực tế cho thấy, đây là những chỉ tiêu tương đối khách quan, phản ảnh tương đối tổng hợp và toàn diện chất lượng vận dụng của đầu máy. Thông qua các chỉ tiêu này, trong từng giai đoạn cụ thể, có thể đề xuất các giải pháp kỹ thuật tương ứng nhằm khắc phục những khâu xung yếu ảnh hưởng tới chất lượng vận hành của đầu máy, mặt khác, thông qua các chỉ tiêu này cũng có thể chỉ ra được tính ưu việt của từng loại đầu máy, từ đó có cơ sở tư vấn cho ngành về vấn đề quy hoạch sức kéo và nâng cao hiệu quả vận dụng của đầu máy trong tương lai.

7.3.2. Đánh giá các thông số độ tin cậy của các hệ thống cơ bản trên đầu máy diezel

D9E, D13E, D12E và D18E Để xác định các thông số độ tin cậy của các phân hệ cơ bản trên đầu máy diezel, đã

tiến hành khảo sát, thu thập các số liệu thống kê về các chỉ tiêu vận dụng, thời gian gián đoạn chạy tầu, thời gian làm việc của các phân hệ tương ứng trên đầu máy tới khi xuất hiện hư hỏng gây gián đoạn chạy tầu (thời gian làm việc giữa các lần xảy ra hư hỏng hay thời gian làm việc tới hỏng) của các loại đầu máy diezel truyền động điện D9E và D13E sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Sài Gòn, đầu máy D12E sử dụng tại Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội và D18E sử dụng tại Xí nghiệp đầu máy Vinh trong giai đoạn từ năm 1998 đến hết năm 2001.

Từ các số liệu thống kê tiến hành: 1-Xác lập các tập số liệu thống kê đại lượng ngẫu nhiên về thời gian làm việc của từng

phân hệ trên đầu máy giữa hai lần xảy ra hư hỏng kế tiếp khi đầu máy vận hành trên tuyến, dẫn đến gây gián đoạn chạy tàu nói chung và gây cứu viên nói riêng (hay thời gian làm việc tới hỏng) Tlvi,

2- Xác lập các tập số liệu thống kê đại lượng ngẫu nhiên về thời gian gián đoạn chạy tầu do một hư hỏng của từng phân hệ trên đầu máy gây ra khi vận hành trên tuyến (thời gian phục hồi) Tfhi.

3- Xử lý số liệu thống kê trên cơ sở lý thuyết độ tin cậy và thống kê toán học nhờ chương trình xử lý số liệu chuyên dùng. Khi xử lý số liệu bằng phương pháp nêu trên sẽ xác định được các đặc trưng bằng số tương ứng của các quy luật phân bố, bao gồm: kỳ vọng toán, phương sai, sai lệch bình phương trung bình v.v... của thời gian làm việc giữa các lần hỏng và thời gian phục hồi của từng phân hệ nói riêng và của tổng thể hệ thống-đầu máy nói chung.

4- Từ các giá trị kỳ vọng toán tương ứng, tiến hành xác định cường độ hỏng và cường độ phục hồi của từng phân hệ trên đầu máy nói riêng iλ , iμ , và của tổng thể hệ thống-đầu máy nói chung sλ , sμ .

5- Từ các giá trị cường độ hỏng và cường độ phục hồi của từng phân hệ, tiến hành xác định các thông số độ tin cậy: hàm tin cậy (xác suất làm việc không hỏng) hay hàm sẵn sàng, hệ số sẵn sàng, xác suất hỏng hay hàm không sẵn sàng, hệ số không sẵn sàng và của từng phân hệ và cho tổng thể hệ thống-đầu máy theo từng năm và cho cả quá trình khảo sát 1998-2001.

6- Việc xác định các thông số độ tin cậy được tiến hành theo hai phương án: Phương án 1. Xác định độ tin cậy của các phân hệ với tư cách là các phần tử liên kết

nối tiếp không phục hồi (tức là chỉ sử dụng giá trị kỳ vọng toán thời gian làm việc tới hỏng của các phân hệ mà không xét tới cường độ phục hồi μ).

117

Phương án 2. Xác định độ tin cậy của các phân hệ với tư cách là các phần tử liên kết nối tiếp có phục hồi (tức là sử dụng đồng thời giá trị kỳ vọng toán thời gian làm việc tới hỏng và kỳ vọng thời gian phục hồi của các hệ thống, hay nói khác, có xét tới cường độ phục hồi μ).

Khi coi các phân hệ trên đầu máy là các phần tử liên kết nối tiếp không phục hồi, tức là không xét tới cường độ phục hồi μ, các đồ thị hàm tin cậy P(t) của các phân hệ trên đầu máy D9E, D12E, D13E và D18E với tư cách là các phần tử không phục hồi và của tổng thể hệ thống-đầu máy trong giai đoạn 1998-2001 được thể hiện trên các hình 7.1-7.4.

Khi coi các phân hệ trên đầu máy là các phần tử liên kết nối tiếp có phục hồi, tức là có xét tới cường độ phục hồi μ, các đồ thị hàm tin cậy P(t) của các phân hệ trên đầu máy D9E, D12E, D13E và D18E với tư cách là các phần tử có phục hồi và của tổng thể hệ thống-đầu máy trong giai đoạn 1998-2001 được thể hiện trên các hình 7.5-7.8.

Bảng 7.6. Kết quả tính toán các xác suất giới hạn do hư hỏng của các phân hệ

trên đầu máy D9E, D13E, D12E và D18E tổng hợp cho cả giai đoạn 1998-2001 TT Các thông số D9E D13E D12E D18E I Xác suất chuyển tiếp của đầu máy sang

trạng thái làm việc P1. 0,99236 0,98941 0,9993 0,9976

II Xác suất chuyển tiếp của đầu máy sang trạng thái không làm việc do hư hỏng của:

2.1 Phân hệ động cơ diezel P3 0,002323 0,002731 0,0930 0,60322.2 Phân hệ truyền động điện P5 0,001128 0,000989 0,1138 0,43132.3 Phân hệ bộ phận chạy P7 0,000294 0,000109 0,0552 0,27652.4 Phân hệ trang thiết bị phụ P9 0,002113 0,003288 0,1769 0,45852.5 Phân hệ điều khiển P10 0,001779 0,003543 0,2350 0,6363

Bảng 7.7. Mức độ tin cậy của các phân hệ trên đầu máy D9E, D13E, D12E và D18E

trong giai đoạn 1998-2001 Mức

tin cậy D9E D13E D12E D18E

1 Phân hệ bộ phận chạy Phân hệ bộ phận chạy Phân hệ bộ phận chạy Phân hệ bộ phận chạy 2 Phân hệ điều khiển Phân hệ TĐ điện Phân hệ động cơ

diezel Phân hệ TĐ điện

3 Phân hệ thiết bị phụ Phân hệ động cơ diezel

Phân hệ TĐ điện Phân hệ thiết bị phụ

4 Phân hệ TĐ điện Phân hệ điều khiển Phân hệ thiết bị phụ Phân hệ động cơ diezel

5 Phân hệ động cơ diezel

Phân hệ thiết bị phụ Phân hệ điều khiển Phân hệ điều khiển

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

0.050.1

0.150.2

0.250.3

0.350.4

0.450.5

0.550.6

0.650.7

0.750.8

0.850.9

0.951

D9E1 t( )

D9E2 t( )

D9E3 t( )

D9E4 t( )

D9E5 t( )

D9E6 t( )

t0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

00.05

0.10.15

0.20.25

0.30.35

0.40.45

0.50.55

0.60.65

0.70.75

0.80.85

0.90.95

1

D12E1 t( )

D12E2 t( )

D12E3 t( )

D12E4 t( )

D12E5 t( )

D12E6 t( )

t

118

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100.99750.99760.99780.99790.998

0.99810.99830.99840.99850.99860.99880.99890.999

0.99910.99920.99940.99950.99960.99980.9999

1

D13E1 t( )

D13E2 t( )

D13E3 t( )

D13E4 t( )

D13E5 t( )

D13E6 t( )

t

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100.99750.99760.99780.99790.998

0.99810.99830.99840.99850.99860.99880.99890.999

0.99910.99920.99940.99950.99960.99980.9999

1

D12E1 t( )

D12E2 t( )

D12E3 t( )

D12E4 t( )

D12E5 t( )

D12E6 t( )

t0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0.99750.99760.99780.9979

0.9980.99810.99830.99840.99850.99860.99880.9989

0.9990.99910.99920.99940.99950.99960.99980.9999

1

D9E1 t( )

D9E2 t( )

D9E3 t( )

D9E4 t( )

D9E5 t( )

D9E6 t( )

t

Hình 7.5. Xác suất làm việc không hỏng của các phân hệ

và của tổng thể đầu máy D9E giai đoạn 1998-2001

có xét tới cường độ phục hồi, t = [h]

Hình 7.6. Xác suất làm việc không hỏng của các phân hệ

và của tổng thể đầu máy D12E giai đoạn 1998-2001

có xét tới cường độ phục hồi, t = [h]

Hình 7.7. Xác suất làm việc không hỏng của các phân hệ

và của tổng thể đầu máy D13E giai đoạn 1998-2001

có xét tới cường độ phục hồi, t = [h]

Hình 7.8. Xác suất làm việc không hỏng của các phân hệ

và của tổng thể đầu máy D18E giai đoạn 1998-2001

có xét tới cường độ phục hồi, t = [h]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100.99750.99760.99780.99790.998

0.99810.99830.99840.99850.99860.99880.99890.999

0.99910.99920.99940.99950.99960.99980.9999

1

D18E1 t( )

D18E2 t( )

D18E3 t( )

D18E4 t( )

D18E5 t( )

D18E6 t( )

t

Ghi chú: 1- Phân hệ động cơ diezel 2- Phân hệ truyền động điện 3- Phân hệ bộ phận chạy

4- Phân hệ trang thiết bị phụ 5- Phân hệ điều khiển 6- Tổng thể hệ thống-đầu máy

119

Qua kết quả tính toán có thể đánh giá như sau : 1. Nhìn một cách tổng quát thấy rằng, độ tin cậy tổng hợp của đầu máy D12E là cao nhất, sau đó đến D18E, D9E và cuối cùng đầu máy D13E có độ tin cậy là thấp nhất.

2. Độ tin cậy của các phân hệ trên mỗi loại đầu máy là khác nhau, nhưng có một điểm chung, đó là phân hệ bộ phận chạy của tất cả các loại đầu máy đã khảo sát có độ tin cậy vận hành là cao nhất. Có thể so sánh độ tin cậy của các phân hệ trên mỗi loại đầu máy thông qua kết quả xếp thứ tự trong bảng 7.7 hoặc các đồ thị 7.1-7.8.

3. Đối với 2 phân hệ đặc trưng của đầu máy diezel truyền động điện, thấy rằng: a. Phân hệ truyền động điện trên đầu máy D13E và D18E có độ tin cậy tương đối cao,

đứng thứ hai so với các phân hệ khác, mặt khác cao hơn so với độ tin cậy của phân hệ truyền động điện trên đầu máy D12E và D9E. Phân hệ truyền động điện của đầu máy D12E và D9E có độ tin cậy tương đối thấp, đứng thứ ba và thứ tư so với các phân hệ khác trên đầu máy.

b. Phân hệ điều khiển của các loại đầu máy D13E, D12E và D18E có độ tin cậy tương đương nhau và tương đối thấp, đứng thứ 4 và thứ 5 so với các phân hệ khác trên đầu máy, trong đó độ tin cậy của phân hệ điều khiển trên đầu máy D12E và D18E là thấp nhất.

4. Các chỉ tiêu độ tin cậy nêu trên là cơ sở cho việc phân tích, so sánh độ tin cậy làm việc của các phân hệ trong một loại đầu máy và giữa các loại đầu máy với nhau, và là cơ sở cho việc đánh giá mức độ ảnh hưởng của độ tin cậy vận dụng đầu máy tới chất lượng và hiệu quả vận tải đường sắt.

5. Nhìn chung, mặc dù độ tin cậy tổng hợp của đầu D12E là lớn nhất, nhưng độ tin cậy của phân hệ truyền động điện và điều khiển trên đầu máy D12E lại hầu như thấp nhất so với các hệ thống khác trên đầu máy. Như vậy, có thể thấy, phân hệ truyền động điện và đặc biệt là phân hệ điều khiển trên các loại đầu máy diezel TĐĐ đã khảo sát hiện là một trong những khâu xung yếu nhất, cần phải được quan tâm hơn trong quá trình sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa.

Câu hỏi kiểm tra: 1. Các chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng của đầu máy. 2. Cơ sở đánh giá độ tin cậy của các bộ phận và hệ thóng trên đầu máy diezel.

120

120

BÀI TẬP LỚN Các đoàn tàu hàng gồm 16 toa xe tự trọng 20 T, tải trọng 30 T, và các

đoàn tàu khách gồm 12 toa xe tự trọng 36 T với mỗi toa chở trung bình 50 hành khách. Tổng thời gian đầu máy dừng ở Đoạn và Trạm trên các đường quay vòng là 5,0 h. Hệ số vận chuyển không đều bằng 1,25. Định mức tiêu hao nhiên liệu của đầu máy kéo tàu hàng là 45 kg/104 T.km, của đầu máy kéo tầu khách là 50 kg/104 T.km

Tính toán nhu cầu sức kéo, các chỉ tiêu vận dụng đầu máy và lượng nhiên liệu tiêu thụ cho các phương án trong các bảng 1 và 2. Bảng 1. Khối lượng vận chuyển hành khách và hàng hoá trên các tuyến theo hai hướng

PA Nhóm Tuyến đường Độ dốc,%0

Chiều dài, km

Hàng hoá

106 (T)

Hành khách

106 (HK)

Tốc độ khu đoạn, Vkđ, km/h

Đầu máy

1 Hà Nội-Hải Phòng

6 102 1,2 35

2,5 45

D4H, D12E

2 Hà Nội-Đồng Đăng

16 162 0,6 25

1,0 35

D4H, D12E

3 Hà Nội-Quán Triều

6 75 0,3 25

0,5 35

D4H, D12E

4 Hà Nội-Lào Cai 8 296 2,5 25 2,0 35

D4H, D5H, D10H, D12E

5 Hà Nội-Hạ Long 5 131 2,3 30 1,0 40

D4H, D14E, D16E

6 Hà Nội-Đồng Hới

17 522 3,5 30

3,5 35

D11H, D12E, D18E, D19E

7 Đồng Hới-Diêu Trì

17 573 2,0 30

2,0 35

D11H, D12E, D13E, D19E

8 Diêu Trì-Sài Gòn

15 633 4,0 25

3,4 35

D9E, D13E, D19E

Bảng 2 . Khối lượng vận chuyển hành khách và hàng hoá trên các tuyến theo

hai hướng PA Nhóm Tuyến đường Độ dốc,

%0 Chiều dài, km

Hàng hoá

106 (T)

Hành khách

106 (HK)

Tốc độ khu đoạn, Vkđ, km/h

Đầu máy

9 Hà Nội-Hải Phòng

6 102 3,5 40

3,5 50

D4H, D12E

10 Hà Nội-Đồng Đăng

16 162 1,8 30 D4H, D12E

121

1,5 40 11 Hà Nội-Quán

Triều 6 75 1,2 30

1,1 40

D4H, D12E

12 Hà Nội-Lào Cai 8 296 6,0 30 2,5 40

D4H, D5H, D10H, D12E

13 Hà Nội-Hạ Long 5 131 5,0 40 2,5 50

D4H, D14E, D16E

14 Hà Nội-Đồng Hới

17 522 7,5 40

7,5 45

D11H, D12E, D18E, D19E

15 Đồng Hới-Diêu Trì

17 573 5,0 35

5,0 40

D11H, D12E, D13E, D19E

16 Diêu Trì-Sài Gòn

15 633 8,0 30

7,5 40

D9E, D13E, D19E

BÀI TẬP

1. Cho khu đoạn BAC có chiều dài L1 = 530 km, L2 = 720 km (hình 1.1. BT). Số đôi tàu hàng trên BAC là 10 đôi, còn số đôi tàu khách là 15 đôi.

Đầu máy kéo tàu khách và tàu hàng là hai loại khác nhau, làm việc ở chế độ vận chuyển liên hoàn với các thông số vận dụng như sau:

hAt = 3,0 h; k

At = 1,5 h; Bt = 2,5 h; Ct = 2,0 h; h

kdV 1= 30 km/h; hkdV 2 = 35 km/h

kkdV 1= 40 km/h; k

kdV 2 = 45 km/h a. Xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd kéo tàu khách và kéo tàu hàng trên khu

đoạn BAC; b. Xác định các chỉ tiêu vận dụng h

ngS và kngS của đầu máy kéo tàu hàng và tàu khách

trên khu đoạn; c. Khi đầu máy kéo tàu khách chuyển sang chế độ vận chuyển tuần hoàn thì tổng thời

gian dừng ở A, B và C giảm đi 2,0 h, còn kkdV 1 tăng lên tới 50 km/h. Xác định số lượng đầu

máy vận dụng kéo tàu khách và so sánh với phương án cũ.

Hình 1.1. BT.

2. Cho khu đoạn BAC có chiều dài L1 = 350 km, L2 = 370 km (hình 2.1. BT). Khi sử dụng chế độ vận chuyển liên hoàn, tổng thời gian dừng ở ga đoạn A và các ga

trạm B, C là 16 giờ và tốc độ khu đoạn trung bình trên BAC là 35 km/h.

122

Khi chuyển sang chế độ vận chuyển tuần hoàn tổng thời gian dừng ở ga đoạn A và các ga trạm B, C giảm xuống còn 9 giờ; tốc độ khu đoạn trung bình trên BAC tăng lên tới 36 km/h.

Cho biết: a. Ở chế độ vận chuyển tuần hoàn số lượng đầu máy vận dụng giảm được bao nhiêu

phần trăm ? b. Ở chế độ vận chuyển tuần hoàn quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu

máy tăng lên bao nhiêu phần trăm ?

Hình 2.1. BT.

3. Tuyến đường sắt Hà Nội-Lào Cai chiều dài 296 km, dự kiến năm 2010 có khối

lượng vận chuyển trên cả hai hướng chẵn và lẻ trong một năm là 2,5 triệu tấn hàng hoá và 2 triệu hành khách. Các đoàn tàu hàng gồm 20 toa xe tự trọng 20 T, tải trọng 30 T và các đoàn tàu khách gồm 10 toa xe, tự trọng 36 T, mỗi toa chở trung bình 40 hành khách.

Nếu tốc độ khu đoạn trung bình của đầu máy kéo tầu khách là 35 km/h, kéo tầu hàng là 25 km/h, và tổng thời gian dừng của đầu máy ở đoạn và trạm là 5,0 h. Hệ số vận chuyển không đều là 1,25.

Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu khách (tính bằng kilômét chạy): LBD3 = 5.000; LSC1 = 25.000; LSC2 = 50.000; LSC3 = 100.000; LKY = 200.000; LĐT = 600.000. Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu hàng (tính bằng kilômét chạy): LBD3 = 12.500; LSC1 = 25.000; LSC2 = 75.000; LSC3 = 125.000; LKY = 250.000; LĐT = 1.000.000. a. Tính toán tổng số đầu máy cần sử dụng và các chỉ tiêu vận dụng của đầu máy b. Kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu khách nếu sử dụng đầu máy D4H với: - Độ dốc tính toán: 5 %0 - Khối lượng đầu máy: 24T - Sức kéo dài hạn: 54,0 kN - Tốc độ dài hạn: 12,0 km/h - Lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy: ,

0ω = 2,762 + 0,0098V + 0,002V2 , [N/kN] - Toa xe khách 4 trục, ổ trượt, tự trọng 36 T, có lực cản cơ bản đơn vị:

=,,0ω 2,6 + 0,036V + 0,00029V2 , [N/kN]

4. Tuyến đường sắt Hà Nội-Đồng Hới có chiều dài 522 km, dự kiến năm 2010 có khối

lượng vận chuyển trên cả hai hướng chẵn và lẻ trong một năm là 3,5 triệu tấn hàng hoá và 3,5 triệu hành khách. Các đoàn tàu hàng gồm 20 toa xe tự trọng 20 T, tải trọng 30 T và các đoàn tàu khách gồm 12 toa xe, tự trọng 36 T, mỗi toa chở trung bình 50 hành khách.

Nếu tốc độ khu đoạn trung bình của đầu máy kéo tầu khách là 40 km/h, kéo tầu hàng là 30 km/h, và tổng thời gian dừng của đầu máy ở đoạn và trạm là 5,0 h. Hệ số vận chuyển không đều là 1,25.

Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu khách (tính bằng kilômét chạy): LBD3 = 5.000; LSC1 = 25.000; LSC2 = 50.000; LSC3 = 100.000; LKY = 200.000; LĐT = 600.000.

123

Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu hàng (tính bằng kilômét chạy): LBD3 = 12.500; LSC1 = 25.000; LSC2 = 75.000; LSC3 = 125.000; LKY = 250.000; LĐT = 1.000.000. a. Tính toán tổng số đầu máy cần sử dụng và các chỉ tiêu vận dụng của đầu máy. b. Kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu hàng nếu sử dụng đầu máy D18E với: - Độ dốc tính toán: 16 %0 - Khối lượng đầu máy: 84T - Sức kéo dài hạn: 190, 0 kN - Tốc độ dài hạn: 15,6 km/h - Lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy: ,

0ω = 1,592 + 0,0093V + 0,00059V2 , [N/kN] - Toa xe hàng 4 trục, ổ bi, tự trọng 18,5T, tải trọng 30T, lực cản cơ bản đơn vị: =,,

0ω 0,7 + 0,04V + 0,00032V2 , [N/kN] 5. Tuyến đường sắt Đồng Hới-Diêu Trì có chiều dài 573 km, dự kiến năm 2010 có

khối lượng vận chuyển trên cả hai hướng chẵn và lẻ trong một năm là 2 triệu tấn hàng hoá và 2 triệu hành khách. Các đoàn tàu hàng gồm 20 toa xe tự trọng 20 T, tải trọng 30 T và các đoàn tàu khách gồm 12 toa xe, tự trọng 36 T, mỗi toa chở trung bình 40 hành khách.

Nếu tốc độ khu đoạn trung bình của đầu máy kéo tầu khách là 40 km/h, kéo tầu hàng là 30 km/h, và tổng thời gian dừng của đầu máy ở đoạn và trạm là 5,0 h. Hệ số vận chuyển không đều là1,25.

Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu khách (tính bằng kilômét chạy): LBD3 = 5.000; LSC1 = 25.000; LSC2 = 50.000; LSC3 = 100.000; LKY = 200.000; LĐT = 600.000. Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu hàng (tính bằng kilômét chạy): LBD3 = 12.500; LSC1 = 25.000; LSC2 = 75.000; LSC3 = 125.000; LKY = 250.000; LĐT = 1.000.000. a. Tính toán tổng số đầu máy cần sử dụng và các chỉ tiêu vận dụng của đầu máy. b. Kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu hàng nếu sử dụng đầu máy D11H với: - Độ dốc tính toán: 16 %0 - Khối lượng đầu máy: 52T - Sức kéo dài hạn: 95,0 kN - Tốc độ dài hạn: 20,0 km/h - Lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy: ,

0ω = 1,548 + 0,0098V + 0,000875V2 , [N/kN] - Toa xe hàng 4 trục, ổ bi, tự trọng 18,5T, tải trọng 30T, lực cản cơ bản đơn vị:

=,,0ω 0,7 + 0,04V + 0,00032V2 , [N/kN]

6. Tuyến đường sắt Diêu Trì-Sài Gòn có chiều dài 633 km, dự kiến năm 2010 có khối

lượng vận chuyển trên cả hai hướng chẵn và lẻ trong một năm là 4 triệu tấn hàng hoá và 3,4 triệu hành khách. Các đoàn tàu hàng gồm 20 toa xe tự trọng 20 T, tải trọng 30 T và các đoàn tàu khách gồm 12 toa xe, tự trọng 36 T, mỗi toa chở trung bình 40 hành khách.

Nếu tốc độ khu đoạn trung bình của đầu máy kéo tầu khách là 40 km/h, kéo tầu hàng là 30 km/h, và tổng thời gian dừng của đầu máy ở đoạn và trạm là 5,0 h. Hệ số vận chuyển không đều là 1,25.

Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu khách (tính bằng kilômét chạy): LBD3 = 5.000; LSC1 = 25.000; LSC2 = 50.000; LSC3 = 100.000; LKY = 200.000; LĐT = 600.000. Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu hàng (tính bằng kilômét chạy):

124

LBD3 = 12.500; LSC1 = 25.000; LSC2 = 75.000; LSC3 = 125.000; LKY = 250.000; LĐT = 1.000.000. a. Tính toán tổng số đầu máy cần sử dụng và các chỉ tiêu vận dụng của đầu máy. b. Kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu hàng nếu sử dụng đầu máy D19E với: - Độ dốc tính toán: 15 %0 - Khối lượng đầu máy: 78 T - Sức kéo dài hạn: 224, 0 kN - Tốc độ dài hạn: 14,7 km/h - Lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy: ,

0ω = 1,618+ 0,0098V + 0,000628V2 , [N/kN] - Toa xe hàng 4 trục, ổ bi, tự trọng 20 T, tải trọng 30 T, lực cản cơ bản đơn vị:

=,,0ω 0,7 + 0,04V + 0,00032V2 , [N/kN]

7. Theo dự báo, tuyến đường sắt Sài Gòn-Vũng Tầu có chiều dài 110 km sẽ được đưa

vào khai thác năm 2010 với khối lượng vận chuyển trên cả hai hướng chẵn và lẻ trong một năm là 1,4 triệu tấn hàng hoá và 2,5 triệu hành khách. Các đoàn tàu hàng gồm 18 toa xe tự trọng 18,5 T, tải trọng 30 T, và các đoàn tàu khách gồm 8 toa xe, tự trọng 36 T, với mỗi toa chở trung bình 50 hành khách.

Nếu tốc độ khu đoạn trung bình của đầu máy kéo tầu khách là 40 km/h, kéo tầu hàng là 30 km/h, và tổng thời gian dừng của đầu máy ở đoạn và trạm là 5,0 h. Hệ số vận chuyển không đều là 1,25.

Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu khách (tính bằng kilômét chạy): LBD3 = 5.000; LSC1 = 25.000; LSC2 = 50.000; LSC3 = 100.000; LKY = 200.000; LĐT = 600.000. Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu hàng (tính bằng kilômét chạy): LBD3 = 12.500; LSC1 = 25.000; LSC2 = 75.000; LSC3 = 125.000; LKY = 250.000; LĐT = 1.000.000. a. Tính toán tổng số đầu máy cần sử dụng và các chỉ tiêu vận dụng của đầu máy. b. Kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu khách nếu sử dụng đầu máy D5H với: - Độ dốc tính toán: 15 %0 - Khối lượng đầu máy: 40T - Sức kéo dài hạn: 80,07 kN - Tốc độ dài hạn: 9,7 km/h - Lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy: ,

0ω = 1,912 + 0,0098V + 0,00127V2 , [N/kN] - Toa xe khách 4 trục, ổ lăn, tự trọng 36 T, có lực cản cơ bản đơn vị:

=,,0ω 1,5 + 0,026V + 0,00029V2 , [N/kN]

8. Theo dự báo, tuyến đường sắt Sài Gòn - Lộc Ninh có chiều dài 146 km sẽ được đưa

vào khai thác năm 2010 với khối lượng vận chuyển trên cả hai hướng chẵn và lẻ trong một năm là 1 triệu tấn hàng hoá và 1,5 triệu hành khách. Các đoàn tàu hàng gồm 18 toa xe tự trọng 20 T, tải trọng 30 T, và các đoàn tàu khách gồm 8 toa xe, tự trọng 36 T, với mỗi toa chở trung bình 50 hành khách.

Nếu tốc độ khu đoạn trung bình của đầu máy kéo tầu khách là 40 km/h, kéo tầu hàng là 30 km/h, và tổng thời gian dừng của đầu máy ở đoạn và trạm là 5,0 h. Hệ số vận chuyển không đều là 1,25.

Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu khách (tính bằng kilômét chạy): LBD3 = 5.000; LSC1 = 25.000; LSC2 = 50.000; LSC3 = 100.000; LKY = 200.000; LĐT = 600.000. Chu kỳ sửa chữa của đầu máy kéo tàu hàng (tính bằng kilômét chạy): LBD3 = 12.500; LSC1 = 25.000; LSC2 = 75.000; LSC3 = 125.000; LKY = 250.000;

125

LĐT = 1.000.000. a. Tính toán tổng số đầu máy cần sử dụng và các chỉ tiêu vận dụng của đầu máy. b. Kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu khách nếu sử dụng đầu máy D9E với: - Độ dốc tính toán: 5 %0 - Khối lượng đầu máy: 52T - Sức kéo dài hạn: 123,0 kN - Tốc độ dài hạn: 12,0 km/h - Lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy: ,

0ω = 1,665 + 0,0093V + 0,00097V2 , [N/kN] - Toa xe khách 4 trục, ổ trượt, tự trọng 36 T, có lực cản cơ bản đơn vị:

=,,0ω 2,6 + 0,036V + 0,00029V2 , [N/kN]

9. Cho đường quay vòng đầu máy AB, có chiều dài LAB = 720 km. Bảng kế hoạch quay vòng đầu máy trên AB được cho trong bảng 9.1. (BT). Biết chu kỳ sửa chữa của đầu máy được tính bằng kilômét chạy: Phương án 1: LBD3 = 8 000; LSC1 = 40 000; LSC2 = 120 000; LSC3 = 240 000; LKY = 720 000; LĐT = 1 440 000 Phương án 2: LBD3 = 5 750; LSC1 = 57 500; LSC2 = 115 500; LKY = 230 000; LĐT = 690 000 Hãy: a. Hoàn thiện bảng kế hoạch quay vòng đầu máy b.Tính toán số đầu máy vận dụng Nvd trên tuyến AB c. Tính toán các chỉ tiêu vận dụng của đầu máy: kddng VS ,,

d. Tính toán số đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng và sửa chữa theo hai phương án e. Tính toán tổng số đầu máy cần sử dụng cho tuyến AB theo hai phương án.

126

Bảng 9.1. (BT). Bảng kế hoạch quay vòng đầu máy trên đường quay vòng AB

TT Kéo đoàn tàu

Số tàu về

Thời gian đến ga đoạn

A

Đầu máy

chạy từ ga đoạn A

Số

tàu đi

Thời gian phát xe ở ga đoạn

A

Thời gian dừng xe ở ga đoạn

A

Thời gian chạy từ A đến B

Thời gian đến ga quay

máy B

Đầu máy chạy từ ga trạm B

Số

tàu về

Thời gian phát xe ở ga B

Thời gian dừng xe ở ga B

Thời gian chạy từ B đến A

Thời gian đến ga đoạn

A

216 208 218 210 220 202 212 204 214 206

12.10 16.30 17.00 21.25 21.45 2.00 2.20 6.52 7.16 11.40

201 211 203 213 205 215 207 217 209 219

0.10 0.30 5.00 5.20 9.50 10.16 14.42 15.10 19.30 20.00

2.25 3.05 3.00 3.00 2.58 3.00 3.02 3.00 3.00 3.00

12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10

12.20 12.40 17.10 17.30 22.00 22.26 2.52 3.20 7.40 8.10

216 208 218 210 220 202 212 204 214 206

0.00 4.20 4.50 9.15 9.35 13.50 14.10 18.42 19.06 23.30

1.34 1.28 1.30 1.35 1.25 1.30 1.30 1.32 1.36 1.30

12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10 12.10

12.10 16.30 17.00 21.25 21.45 2.00 2.20 6.52 7.16 11.40

127

126

PHỤ LỤC 1 LỰC CẢN CƠ BẢN ĐƠN VỊ CỦA ĐẦU MÁY VÀ TOA XE SỬ DỤNG Ở VIỆT NAM

Công thức tổng quát tính sức cản đơn vị của đầu máy:

2

,0 10..1,010

.98,0.1,05,12737,6 ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛+++=

vqi

CAvq

ω , [N/T] (1)

trong đó: q- tải trọng trục của đầu máy, kN i- số trục chủ động của đầu máy CA = 49 - loại đầu máy dạng không thon (sử dụng tính toán cho các đầu máy sử dụng ở Việt Nam) CA = 24,5 - loại đầu máy dạng thon

Bảng 1 (PL1). Lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy diezel sử dụng ở Việt Nam

TT Loại đầu máy

Công thức sức cản đơn vị (N/kN) Ghi chú

1 D4H ,0ω = 2,762 + 0,0098V + 0,002V2 ,

[N/kN] Tính theo công thức

(1) 2 D5H ,

0ω = 1,912 + 0,0098V + 0,0012V2 , [N/kN]

Tính theo công thức (1)

,0ω = 1,665 + 0,0093V + 0,0009V2 ,

[N/kN] Theo QTSK ĐSVN

1985 3 D9E

,0ω = 1,618 + 0,0098V + 0,00094V2 ,

[N/kN] Tính theo công thức

(1) 4 D11H ,

0ω = 1,548 + 0,0098V + 0,000875V2 , [N/kN]

Tính theo công thức (1)

,0ω = 1,593 + 0,0093V + 0,00086V2 ,

[N/kN] Theo QTSK ĐSVN

1985 5 D12E

,0ω = 1,548 + 0,0098V + 0,000875V2 ,

[N/kN] Tính theo công thức

(1) ,0ω = 1,750 + 0,0093V + 0,0006V2 ,

[N/kN] Theo QTSK ĐSVN

1985 6 D13E

,0ω = 1,700 + 0,0098V + 0,00068V2 ,

[N/kN] Tính theo công thức

(1) ,0ω = 1,592 + 0,0093V + 0,00059V2 ,

[N/kN] Theo QTSK ĐSVN

1985 7 D18E

,0ω = 1,548 + 0,0098V + 0,000583V2 ,

[N/kN] Tính theo công thức

(1) 8 D19E ,

0ω = 1,618 + 0,0098V + 0,000628V2 , [N/kN]

Tính theo công thức (1)

Bảng 2 (PL1). Lực cản cơ bản đơn vị của toa xe sử dụng ở Việt Nam

Khổ đường

Toa xe 4 trục

Loại ổ trục

Công thức sức cản đơn vị (N/kN)

Hàng nặng =,,0ω 1,0 + 0,04V + 0,00032V2 , [N/kN] 1000 mm

Hàng rỗng ổ trượt

=,,0ω 1,2 + 0,02V + 0,0017V2 , [N/kN]

127

Hàng nặng =,,0ω 0,7 + 0,04V + 0,00032V2 , [N/kN]

Hàng rỗng ổ lăn

=,,0ω 0,9 + 0,02V + 0,0017V2 , [N/kN]

Khách ổ trượt =,,0ω 2,6 + 0,036V + 0,00029V2 , [N/kN]

Khách ổ lăn =,,0ω 1,5 + 0,026V + 0,00029V2 , [N/kN]

Khách+Hàng ổ trượt ( )

10.007,02

2''

0vm+=ω , [N/kN]

Khách+Hàng ổ lăn ( )

100.007,0

38802,2

2''

0vm

v++

+−=ω , [N/kN]

1435 mm

Trong đó: m = 0,033 - đối với toa xe khách m = 0,05 - đối với toa xe hàng nặng m – 0,10 - đối với toa xe hàng rỗng

128

PHỤ LỤC 2

THÔNG SỐ SỨC KÉO MỘT SỐ ĐẦU MÁY DIEZEL SỬ DỤNG Ở VIỆT NAM

Bảng 1 (PL2). Thông số sức kéo một số đầu máy diezel sử dụng ở Việt Nam

Loại đầu máy và lực kéo đầu máy Fk, kN Tốc độ V,

km/h D4H(24T) D5H(40T) D9E (52T) 11H(52T) D12E(56T) D13E(72T) D18E(84T) D19E-H (78T)

D19E-S (78T)

0 Fkđ=72,0

Fkđ=99,64

Fkđ=156,0

Fkđ=162,0

Fkđ=146,0

Fkđ=216,0

Fkđ=255,0

Fkđ=355,2

Fkđ=355,2

∞V =9,7 - ∞kF =80,0

7

- - - - - - -

10 58,3 128,0 140,0 142,0 172,0 200,0 230,0 300,0

∞V =12 54,0 - ∞kF =123,

0

- - - - - -

∞V =14,7

- - - - - - - ∞kF =224 ∞

kF =224

∞V =15,5

- - - - - ∞kF =160,

5

- - -

∞V =15,6

- - - - - - ∞kF =190,

0

- -

∞V =16,0

- - - - ∞kF =117,

0

- - - -

20 32,7 91,5 ∞kF =

95,0

110,0 138,0 140,0 128 170

30 22,0 66,0 78,0 63,0 138,0 105,0 90 119 40 17,7 48,0 56,0 50,0 92,0 80,0 69 90 50 14,0 35,0 46,0 35,5 70,0 62,0 54 72 60 - 28,5 37,5 31,0 55,0 52,0 44 60 70 - - 24,0 31,9 25,0 45,0 45,0 38 51 80 - - 21,5 28,0 23,0 38,0 38,0 32 43 90 - - 18,5 26,0 - 34,0 30,0 29 39

100 - - 16,0 25,0 - 30,0 28,0 25 32 110 - - - - - - - 21 29 120 - - - - - - - 19 23

Vmax, km/h

50 65 114 100 80 96 105 120 120

129

PHỤ LỤC 3

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA MỘT SỐ LOẠI TOA XE SỬ DỤNG Ở VIỆT NAM

Bảng 1 (PL3). Thông số kỹ thuật cơ bản của một số loại toa xe sử dụng ở Việt Nam

TT Ký hiệu toa

xe Tốc độ cấu

tạo Tự trọng Tải trọng Chiều dài

(giữa 2 đầu đấm)

Số guốc hãm

Toa xe khách

1 A 80 30 10 19,7 16 2 A*TH2 100 40 10 20,7 16 3 An 80 30 10 19,7 16 4 An-TH2 100 36 8 20,7 16 5 An-TH2 100 36,5 7,5 20,7 16 6 B 80 30 10 19,7 16 7 Bn 80 30 10 19,7 16 8 Bn-TH2 100 36 8 20,7 16 9 CVPĐ 80 39,5 2,5 19,7 16 10 CVPĐ-TH2 100 41,5 2,5 20,7 16 11 DLCC-TH2 100 36 8 20,7 16 Toa xe hàng

12 G-Ấn 80 18 35 13,5 8 13 G-Ru 80 20 30 14,7 8 14 G-TQ 80 15,7 30 12,7 8 15 G-VN 80 20 30 12,7 8 16 G-VN mới 100 20 35 14,7 8 17 H-ấn 80 16 40 13,5 8 18 HC 80 30 10 19,7 16 19 HC-TH2 100 36 8 20,7 16 20 H-Ru 80 20 30 14,7 8 21 H-TQ 80 14,4 30 12,8 8 22 M-TQ 80 15,5 35 13,8 8 23 N-TQ 80 13 30 12,7 8 24 N-VN 80 15 30 12,7 8 25 P-TQ 80 16,8 30 11,2 8 26 P-VN 80 15 30 11,3 8 27 R-TQ 80 19 40 12,2 8 28 T-VN 80 19,6 10 12,7 8 29 XT-TQ 80 25,6 40 16,7 12 30

130

131

129

PHỤ LỤC 4

PHẦN MỀM TÍNH TOÁN SỨC KÉO XÁC ĐỊNH VÀ DỰ BÁO NHU CẦU SỨC KÉO CHO NGÀNH ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM

1. Giới thiệu, sơ đồ và nội dung phần mềm

Cơ sở lý thuyết xây dựng phần mềm “Tính toán sức kéo, xác định và dự báo nhu cầu sức kéo đầu máy cho ngành đường sắt Việt Nam” được trình bày trong [20], [21]. Phần mềm được xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình Visual Studio .NET trên công nghệ dotNET FrameWork và sử dụng Font Unicode (TCVN6909-2001), được biên dịch thành một chương trình cài đặt trên đĩa CD-Rom.

Để sử dụng phần mềm, máy tính phải chạy hệ điều hành Windows 2000 Pro hoặc Windows Xp trở lên, có cài đặt dotNET FrameWork và bộ gõ Unicode (có kèm theo đĩa CD-Rom). Phần mềm có sơ đồ khối và nội dung được trình bày trên hình 1.

Hình 1. Sơ đồ Phần mềm “Tính toán sức kéo, xác định và dự báo nhu cầu sức kéo đầu máy” 1.1. Quản lý số liệu (hộp nền xanh, chữ trắng) - Trắc dọc tuyến, bao gồm: đường dốc, đường cong, đường ga biểu thị chức năng quản lý Trắc dọc tuyến đường sắt. Tại đây người sử dụng sẽ: nhập, xóa, sửa các số liệu về tuyến đường: Lý trình, chiều dài, độ dốc đường dốc, bán kính đường cong, chiều dài hữu hiệu đường ga v.v… Các giá trị này được lấy từ Hồ sơ biểu đồ trắc dọc tuyến và Hồ sơ sơ đồ đường trong ga của Ban Cơ sở hạ tầng thuộc Liên hiệp Đường sắt Việt Nam (nay là Tổng Công ty Đường sắt Việt Nam) hoặc từ các Xí nghiệp quản lý đường sắt. - Công lệnh tốc độ chạy tàu lớn nhất: biểu thị chức năng quản lý số liệu về tốc độ chạy tàu lớn nhất cho phép theo lý trình và chiều dài của tuyến đường sắt. Các giá trị này được lấy từ Lệnh chạy tàu lớn nhất do Liên hiệp Đường sắt Việt Nam ban hành hằng năm. - Thông số đầu máy, thông số toa xe: biểu thị chức năng quản lý số liệu về đầu máy, toa xe: Tên gọi, ký hiệu, tự trọng, tải trọng, tốc độ cấu tạo, chiều dài, số guốc hãm, công thức sức cản cơ bản v.v… Riêng đối với đầu máy quản lý thêm về quan hệ tốc độ - sức kéo (đặc tính sức kéo), sức kéo khởi động, sức kéo dài hạn, tốc độ dài hạn v.v… - Thời gian đoạn trạm Tđ,tr , tốc độ khu đoạn Vkđ : biểu thị chức năng quản lý số liệu cho trước (phương án tính toán) hoặc số liệu dự báo. - Khối lượng hành khách, khối lượng hàng hóa: biểu thị chức năng quản lý số liệu về khối lượng hành khách, khối lượng hàng hóa dự báo ở thời điểm nào đó (phương án tính

130

toán). Các số liệu này được lấy từ các số liệu dự báo về khối lượng luân chuyển hành khách, hàng hóa của Chính phủ, các cơ quan hữu quan, tổ chức quốc tế hoặc số liệu dự báo. 1.2. Thiết lập thông số và tính toán (hộp nền vàng, chữ xanh) - Giản hóa, Thực tế: biểu thị chức năng tự động giản hóa trắc dọc tuyến đường sắt. Tại đây phần mềm có chức năng quy đổi đường cong vào các phần tử đường dốc tương ứng. Bước tính toán này trả về số liệu làm cơ sở xây dựng biểu đồ Tấn-Km, tính toán và kiểm nghiệm trọng lượng kéo, xây dựng biểu đồ vận hành đoàn tàu. - Đoàn tàu: biểu thị chức năng thành lập đoàn tàu dựa vào các thông số đầu máy, toa xe và trọng lượng kéo tính toán. Bước xác lập này là cơ sở cho việc kiểm nghiệm theo trọng lượng kéo, kiểm nghiệm theo chiều dài ga. Bước này cũng là cơ sở tính toán quãng đường hãm hữu hiệu (Sổ tay hãm) và tính hợp lực đơn vị ở 3 trạng thái: Kéo, Chạy đà, Hãm. - Lực kéo, lực cản, lực hãm, ga đỗ: biểu thị chức năng tính toán 3 trạng thái: Kéo, Chạy đà, Hãm của đoàn tàu và xác lập các ga đỗ dọc đường của đoàn tàu trong một đường quay vòng đầu máy (hoặc khu đoạn) nào đó. - Thời gian đoạn trạm Tđ,tr , tốc độ khu đoạn Vkđ : biểu thị chức năng tính toán thời gian đoạn trạm và tốc độ khu đoạn từ cơ sở biểu đồ vận hành đoàn tàu. Bước này làm cơ sở cho việc tính toán, quy hoạch sức kéo chính xác và thực tế theo thành phần đầu máy, toa xe hiện có. 1.3. Kết quả, giá trị tính toán (hộp nền đỏ, chữ trắng) - Biểu đồ: biểu thị chức năng vẽ biểu đồ trắc dọc tuyến và in giấy theo yêu cầu. - Biểu đồ Tấn - Km: biểu thị chức năng vẽ biểu đồ Tấn - Km và in giấy theo yêu cầu. - Kiểm nghiệm trọng lượng kéo: biểu thị chức năng trả về giá trị tính toán trọng lượng kéo và kiểm nghiệm đoàn tàu theo trọng lượng kéo, kiểm nghiệm đoàn tàu theo chiều dài ga. - Cự ly hãm (sổ tay quãng đường hãm): biểu thị chức năng trả về giá trị tính toán cự ly hãm hữu hiệu của đoàn tàu theo độ dốc và tốc độ đầu trước khi hãm… - Hợp lực: biểu thị chức năng trả về giá trị tính toán hợp lực đơn vị của đoàn tàu ở 3 trạng thái vận hành: Kéo, Chạy đà, Hãm, ứng với bước tốc độ ΔV = 0,5 km/h. - Phương trình chuyển động và biểu đồ vận hành đoàn tàu: biểu thị chức năng tính toán và vẽ biểu đồ vận hành đoàn tàu. Bước này cũng trả về các giá trị: thời gian đoạn trạm Tđ,tr , tốc độ khu đoạn Vkđ. - Năng lực thông qua: biểu thị chức năng tính toán trả về giá trị năng lực thông qua trên đường quay vòng đầu máy (khu đoạn) nào đó, làm cơ sở cho việc tính toán nhu cầu sức kéo. -Nhu cầu sức kéo: biểu thị chức năng tính toán trả về giá trị nhu cầu sức kéo: Số đầu máy vận dụng, số đầu máy sửa chữa, tổng số đầu máy v.v… 2. Một số sơ đồ khối 2.1. Giản hóa trắc dọc tuyến đường dốc 1- Xác định n : n là tổng số phần tử đường dốc cần giản hóa. 2- Xác lập k tăng 1 đơn vị sau mỗi vòng lặp : k là số phần tử đường thứ k. 3- Xác định giá trị Sk , ik , ghk , Gak : là chiều dài, độ dốc, giá trị True/False giản hóa, tên ga của phần tử đường thứ k. 4- Nếu: ghk = False : tức là phần tử đường không được phép giản hóa. Thì: Sgh = Sk , igh = ik , Gagh = Gak : Tức là chiều dài phần tử đường giản hóa thứ gh bằng chiều dài phần tử đường thứ k, độ dốc phần tử đường giản hóa thứ gh bằng độ dốc phần tử đường thứ k, tên ga giữ nguyên (nếu có).

131

5- Nếu: ghk = True : tức là phần tử đường được phép giản hóa. Thì: xác lập j tăng 1 đơn vị sau mỗi vòng lặp: j là số phần tử đường thứ j đem giản hóa. 6- Xác lập Sj = Sk , ij = ik : Tức là chiều dài phần tử đường đem giản hóa thứ j bằng chiều dài phần tử đường thứ k, độ dốc phần tử đường đem giản hóa thứ j bằng độ dốc phần tử đường thứ k. 7- Vòng lặp liên tục khi k = n trả về giá trị False: tức là chưa giản hóa hết tất cả các phẩn tử đường cần giản hóa. 8- Vòng lặp kết thúc khi k = n trả về giá trị True: tức là đã giản hóa hết tất cả các phẩn tử đường cần giản hóa. Giản hóa kết thúc. 2.2. Quy đổi đường cong trong đoạn dốc giản hóa 1- Xác định n : n là tổng số phần tử đường. 2- Xác lập gh tăng 1 đơn vị sau mỗi vòng lặp : gh là số phần tử đường thứ gh. 3- Xác định giá trị Sgh , igh , LTBDgh , LTKTgh : là chiều dài, độ dốc, lý trình bắt đầu, lý trình kết thúc của phần tử đường thứ gh. 4- Xác lập r tăng 1 đơn vị sau mỗi vòng lặp : r là số phần tử đường cong thứ r. 5- Xác định giá trị Lr , Rr , LTBDr , LTKTr : là chiều dài, bán kính, lý trình bắt đầu, lý trình kết thúc của phần tử đường cong thứ r.

Hình 3. Sơ đồ khối quy đổi đường cong 6- Vòng lặp liên tục khi gh = n trả về giá trị False: tức là chưa quy đổi hết đường cong trong đoạn dốc giản hóa. 7- Vòng lặp kết thúc khi gh = n trả về giá trị True: tức là đã quy đổi hết đường cong trong đoạn dốc giản hóa. Quy đổi đường cong trong đoạn dốc giản hóa kết thúc. 2.3. Tính toán hợp lực đơn vị 1- Xác lập thông số đoàn tàu: - Đầu máy: xác lập thông số cơ bản các đầu máy theo các phương án: kéo đơn hoặc kéo đôi hoặc phụ đẩy. - Toa xe: xác lập số lượng, thông số cơ bản các chủng loại toa xe lắp trong đoàn tàu.

Hình 2. Sơ đồ khối giản hoá đường dốc

132

2- Tính tổng trọng lượng đoàn tàu (kể cả đầu máy). 3- Xác lập V tăng 1 đơn vị sau mỗi vòng lặp : V là tốc độ tính toán hợp lực đoàn tàu, biến thiên từ 1 đến Vmax (tốc độ nhỏ trong tốc độ cấu tạo của đầu máy và toa xe). 4- Trường hợp tính hợp lực ở trạng thái kéo: tính tổng khối lượng đầu máy và sức cản cơ bản đơn vị khi vận hành kéo. Trường hợp tính hợp lực ở trạng thái chạy đà, tính tổng khối lượng đầu máy và sức cản cơ bản đơn vị chạy đà. Trường hợp tính hợp lực ở trạng thái hãm: tính lực hãm đơn vị. 5- Tương ứng với các trường hợp ở bước 4: xác định giá trị hợp lực tương ứng. 6- Vòng lặp tiếp tục khi V = Vmax trả về giá trị False: tức là tốc độ tính toán chưa đạt giá trị max của đoàn tàu. 7- Vòng lặp kết thúc khi V = Vmax trả về giá trị True: tức là tốc độ tính toán đã đạt giá trị max của đoàn tàu. Kết thúc tính toán hợp lực đơn vị.

Hình 4. Sơ đồ khối tính hợp lực đơn vị 3. Sử dụng phần mềm Tính toán sức kéo đầu máy Sau khi cài đặt phần mềm TT&QH SKDM Diesel lên máy tính, phần mềm sẽ tạo 1 icon trên Desktop và 1 icon ở đường dẫn ‘Start \ Programes \ Tính Toán và Quy Hoạch Sức Kéo Đầu Máy DIESEL’. Click chuột vào 1 trong 2 icon này sẽ gọi phần mềm trình bày như hình 5.

133

Hình 5. Giao diện chính (Main Form)

3.1. Danh mục tuyến đường sắt Danh mục tuyến đường sắt được gọi khi người sử dụng tạo một hồ sơ cho tuyến đường mới hoặc chọn mặc định tuyến đường đã có cho việc tính toán trong toàn bộ phần mềm. Các nút lệnh Mới, Sửa, Xoá sẽ gọi các biến cố tạo mới, sửa, xoá tên tuyến đồng thời tạo các bộ hồ sơ lưu trữ của tuyến đường được tạo: trắc dọc đường dốc, trắc dọc đường cong, trắc dọc đường ga, lệnh tốc độ chạy tàu lớn nhất. Nút lệnh chọn là biến cố xác định mặc định tuyến đường đã có cho toàn bộ phần mềm. Chú ý: ký hiệu tuyến đường không được trùng lắp. 3.2. Trắc dọc tuyến-đường dốc Sau khi đã xác lập mặc định tuyến đường tính toán chương trình mới cho phép gọi phần trắc dọc tuyến-đường dốc: là cửa số để người sử dụng xử lý số liệu các phần tử đường dốc lưu trữ trong chương trình. Các phần tử này gồm các thuộc tính: lý trình bắt đầu, lý trình kết thúc, chiều dài, độ dốc, được giản hóa hay không, tên ga thông qua các nút lệnh Mới, Sửa, Xoá, để gọi các biến cố nhập mới, sửa, xoá. Tuy nhiên, các số liệu này đang được xử lý trên bộ nhớ nên chưa hiển thị trên danh sách, nó sẽ mất đi nếu đóng chương trình không hợp lệ hoặc gặp sự cố. Nút lệnh Danh sách có chức năng lưu số liệu vừa mới xử lý trên bộ nhớ vào đĩa cứng và trình bày danh sách theo thứ tự. Nút lệnh Kiểm tra có chức năng kiểm tra tất cả các phần tử đường trong tuyến có hợp lệ hay không: liên tục; quan hệ lý trình bắt đầu, lý trình kết thúc, chiều dài có hợp lý không.

Hình 6. Danh mục tuyến đường sắt Hình 7. Trắc dọc tuyến-đường dốc 3.3. Trắc dọc tuyến-đường cong Sau khi đã xác lập mặc định tuyến đường tính toán chương trình mới cho phép gọi phần trắc dọc tuyến-đường cong: là cửa số để người sử dụng xử lý số liệu các phần tử đường cong lưu trữ trong chương trình. Các phần tử này gồm các thuộc tính: lý trình bắt đầu, lý trình kết thúc, chiều dài, bán kính thông qua các nút lệnh Mới, Sửa, Xoá, để gọi các biến cố nhập mới, sửa, xoá. Tuy nhiên, các số liệu này đang được xử lý trên bộ nhớ nên chưa hiển thị trên danh sách, nó sẽ mất đi nếu đóng chương trình không hợp lệ hoặc gặp sự cố. Nút lệnh Danh sách có chức năng lưu số liệu vừa mới xử lý trên bộ nhớ vào đĩa cứng và trình bày danh sách theo thứ tự. 3.4. Trắc dọc tuyến-đường ga

134

Từ số liệu các phần tử đường dốc chương trình sẽ lọc các phần tử đường là ga đưa vào phần trắc dọc tuyến-đường ga. Là phần mà người sử dụng xác lập thông số các đường trong ga: tên đường, chiều dài đặt ray, độ dốc, chiều dài sử dụng. Tại đây người sử dụng phải chọn đường đỗ làm cơ sở để kiểm nghiệm đoàn tàu theo chiều dài hữu hiệu đường trong ga, theo nguyên tắc không phải là đường chính. Nếu muốn hiển thị sơ đồ ga tương ứng thì dùng các phần mềm đồ hoạ vẽ trước sơ đồ ga theo định dạng Windows bitmap (*.bmp) theo nguyên tắc tên file phải trùng với tên ga (kể cả dấu Tiếng Việt), đưa vào thư mục SodoGa trong thư mục gốc của chương trình.

Hình 8. Trắc dọc tuyến-đường cong Hình 9. Trắc dọc tuyến-đường ga

3.5. Lệnh tốc độ chạy tàu lớn nhất Sau khi đã xác lập mặc định tuyến đường tính toán chương trình mới cho phép gọi phần lệnh tốc độ chạy tàu lớn nhất: là nơi để người sử dụng xử lý số liệu các phần tử tốc độ chạy tàu lưu trữ trong chương trình. Các phần tử này gồm các thuộc tính: lý trình bắt đầu, lý trình kết thúc, chiều dài, tốc độ lớn nhất thông qua các nút lệnh Mới, Sửa, Xoá, để gọi các biến cố nhập mới, sửa, xoá. Tuy nhiên, các số liệu này đang được xử lý trên bộ nhớ nên chưa hiển thị trên danh sách, nó sẽ mất đi nếu đóng chương trình không hợp lệ hoặc gặp sự cố. Hình 10. Lệnh tốc độ chạy tàu lớn nhất Nút lệnh Danh sách có chức năng lưu số liệu vừa mới xử lý trên bộ nhớ vào đĩa cứng và trình bày danh sách theo thứ tự. Nút lệnh Kiểm tra có chức năng kiểm tra tất cả các phần tử tốc độ có hợp lệ hay không: liên tục; quan hệ lý trình bắt đầu, lý trình kết thúc, chiều dài có hợp lý không. 3.6. Thông số cơ bản của đầu máy Thông số cơ bản Đầu máy được gọi khi người sử dụng tạo một hồ sơ cho một loại đầu máy mới. Các nút lệnh Mới, Sửa, Xoá sẽ gọi các biến cố tạo mới, sửa, xoá thông số kỹ thuật cơ bản, công thức tính sức cản đơn vị của Đầu máy cần sử dụng tính toán trong chương trình. ở đây, còn nhập số liệu quan hệ giữa tốc độ và sức kéo (đặc tính sức kéo) của Đầu máy. Chú ý: ký hiệu Đầu máy không được trùng lắp.

135

Hình 11. Thông số cơ bản của đầu máy Hình 12. Thông số cơ bản của toa xe 3.7. Thông số cơ bản của toa xe Thông số cơ bản toa xe được gọi khi người sử dụng tạo một hồ sơ cho một loại toa mới. Các nút lệnh Mới, Sửa, Xoá sẽ gọi các biến cố tạo mới, sửa, xoá thông số kỹ thuật cơ bản, công thức tính sức cản đơn vị của Toa xe cần sử dụng tính toán trong chương trình. Chú ý: ký hiệu Toa xe không được trùng lắp. 3.8. Biểu đồ trắc dọc tuyến đường sắt Biểu đồ trắc dọc tuyến đường sắt được gọi khi người sử dụng cần trình bày hoặc in một hồ sơ về tuyến đường theo yêu cầu, bằng cách dùng chuột chọn ga đầu và ga cuối trong danh sách ga (trình bày bên phải). Bảng thông số trình bày tên ga, lý trình đầu và cuối đoạn trắc dọc, kết quả tính toán chiều dài và số lượng trang in. Khi đồng ý thông số này dùng nút lệnh Trình bày để gọi biến cố vẽ biểu đồ ra cửa sổ màn hình. Trong cửa sổ biểu đồ trắc dọc tuyến, người sử dụng gọi các nút lệnh: chuyển trang, in ra giấy, trình bày tỷ lệ theo nhu cầu.

Hình 13 (a,b). Biểu đồ trắc dọc tuyến đường sắt 3.9. Trọng lượng kéo đoàn tàu Bước 1: Xác định đường quay vòng Đầu máy và độ dốc tính toán: là phần người sử dụng xác định đường quay vòng Đầu máy trong tuyến mặc định. ở đây, phần mềm sẽ tự động cung cấp 20 phần tử đường có độ dốc lớn nhất cho mỗi chiều, là giá trị thực tế hoặc đã giản hóa. Dựa vào 80 phần tử đường với các thông số độ dốc và chiều dài mà người sử dụng lựa chọn một độ dốc tính toán trọng lượng kéo thích hợp nhất. Bước 2: Sau khi đã xác định được độ dốc tính toán ở bước 1, bước này yêu cầu xác định kiểu, loại Đầu máy Toa xe và tốc độ tính toán (theo tốc độ dài hạn lớn nhất của các loại Đầu máy trong phương án kéo hoặc một giá trị tốc độ nào đó theo yêu cầu. Sử dụng nút lệnh tính nhanh và biểu đồ tấn-km để trả về giá trị tính toán trọng lượng kéo và vẽ biểu đồ tấn-km ra cửa sổ màn hình.

136

Hình 14 (a,b). Trọng lượng kéo đoàn tàu 3.10. Thành lập đoàn tàu

Chương trình cho phép người sử dụng có thể thành lập một đoàn tàu với thành phần phức tạp (gồm nhiều kiểu loại toa xe) và đầu máy kéo (kéo chính, phụ đẩy,...). Sau đó chọn tuyến (đoạn, khu gian) và xác định tốc độ tối đa trên khu gian để vẽ biểu đồ vận hành Đoàn tàu và biểu đồ vận hành đoàn tàu được gọi khi người sử dụng cần thành lập các đoàn tàu, kiểm nghiệm đoàn tàu theo chiều dài ga, tính toán hợp lực đơn vị ở 3 trạng thái vận hành: Kéo, Chạy đà, Hãm và xây dựng biểu đồ vận hành đoàn tàu. Kết quả là các giá trị tốc độ khu đoạn và thời gian đoạn trạm làm cơ sở cho việc tính toán năng lực thông qua trên tuyến (khu đoạn) nào đó. Thành lập đoàn tàu. Xác định chủng loại, số lượng toa xe của đoàn tàu. ở đây, phần mềm sẽ tự động tính toán trả về giá trị khối lượng và chiều dài của đoàn tàu. Khi thành lập đoàn tàu dựa vào cơ sở tính toán trọng lượng kéo trước đó và các quy định về đoàn xe do Liên hiệp Đường sắt Việt Nam ban hành.

Hình 15 (a,b). Thành lập đoàn tàu 3.11. Biểu đồ vận hành đoàn tàu Sau khi đã xác định được đoàn tàu cụ thể, cần xác định các ga đỗ dọc đường và tiếp tục xác định phương án kéo của đầu máy trong đường quay vòng (khu đoạn) theo yêu cầu.

Các nút lệnh: hợp lực đơn vị, kiểm nghiệm, biểu đồ gọi các biến cố trả về các giá trị hợp lực đơn vị, kiểm nghiệm đoàn tàu theo chiều dài ga và vẽ biểu đồ vận hành đoàn tàu ra cửa sổ màn hình.

137

Hình 16. Biểu đồ vận hành 4. Sử dụng phần mềm Xác định và dự báo nhu cầu sức kéo trong ngành đường sắt Việt Nam

Quá trình xác định và dự báo nhu cầu sức kéo hay còn gọi là Quy hoạch sức kéo gồm 4 bước sau đây.

4.1. Xác định năng lực thông qua cho các tuyến hoặc khu đoạn (Bước 1) Tại đây người sử dụng mở hồ sơ tính toán quy hoạch tại thời điểm nào đó và xác định

các thông số Tính toán năng lực thông qua: Khối lượng luân chuyển hành khách, hàng hóa; trọng lượng đoàn tàu khách, tàu hàng và hệ số bất bình hành k. Nếu năm dự báo nhập mới phần mềm sẽ tự động tạo 12 tuyến (khu đoạn) mặc định để nhập số liệu. Khi lưu hồ sơ vào máy, tuyến (khu đoạn) nào đó không có số liệu sẽ tự động bị xóa đi. Nút Kết quả có chức năng mở báo cáo tính nhanh năng lực thông qua ở thời điểm dự báo (hình 17).

Khi gọi bước này, chương trình sẽ yêu cầu nhập số liệu dự báo về khối lượng vận tải để xác định năng lực thông qua (số đôi tàu, hình 17a. 2a). Kết quả là cơ sở để xác định số đầu máy và nhu cầu sức kéo cho năm dự báo.

Ghi chú: Ngoài 12 tuyến (khu đoạn) mặc định, ta có thể tạo thêm các tuyến mới bằng cách mở rộng ô nhập xuống dòng dưới và xác lập số liệu tương ứng từng cột.

Hình 17a. Tính toán năng lực thông qua

138

Hình 17b. Tính toán năng lực thông qua.

4.2. Tính toán số lượng và tổng công suất đầu máy vận dụng (Bước 2) Chương trình yêu cầu ở các bước này nhập thông số cho các mô hình tính và

cho kết quả tính theo từng mô hình. Đây là bước cho người sử dụng đưa các thông số tính toán số lượng đầu máy vận dụng

tính bằng phương pháp giải tích theo mô hình hệ số quay vòng đầu máy và hệ số thống kê (Tốc độ đoàn tàu khách, hàng; thời gian đoạn trạm; Quãng đường chạy trung bình của đầu máy vận chuyển nhỏ, dồn các đoàn tàu khách, tàu hàng...). Nút Kết quả có chức năng mở báo cáo tính nhanh số lượng đầu máy vận dụng chính tuyến, vận dụng vận chuyển nhỏ, dồn ở thời điểm dự báo. Kết quả là cơ sở để xác định tổng số đầu máy và nhu cầu sức kéo cho toàn ngành (hình 18).

Hình 18a. Tính toán số lượng và tổng công suất đầu máy vận dụng

139

Hình 18b. Tính toán số lượng đầu máy vận dụng

4.3. Tính toán số lượng và tổng công suất đầu máy nằm các cấp bảo dưỡng sửa chữa (Bước 3)

Chương trình yêu cầu ở các bước này nhập thông số cho các mô hình tính và cho kết quả tính theo từng mô hình. Đây là bước cho người sử dụng đưa các thông số tính toán số lượng đầu máy nằm các cấp bảo dưỡng sửa chữa. Chọn từng tuyến (khu đoạn) và xác lập loại đầu máy kéo tàu khách, tàu hàng. Nếu muốn tính toán với một đầu máy mới (chưa có trong hồ sơ) người sử dụng phải trở lại mục Thông số cơ bản đầu máy để nhập hồ sơ đầu máy mới. Lúc này đầu máy chưa có thông số về chu kỳ bảo dưỡng sửa chữa, tại đây người sử dụng phải nhập các thông số này để tính toán về sau. Nút Kết quả có chức năng mở báo cáo tính nhanh số lượng đầu máy đang nằm ở các cấp bảo dưỡng sửa chữa ở thời điểm dự báo (hình 19).

Hình 19a. Tính toán số lượng và tổng công suất đầu máy bảo dưỡng sửa chữa

140

Hình 19b. Tính toán số lượng đầu máy bảo dưỡng sửa chữa

4.4. Tổng hợp kết quả tính toán: Xác định và dự báo nhu cầu sức kéo-quy hoạch sức kéo cho toàn ngành đường sắt Việt Nam (Bước 4)

Sau khi đã tính toán ở các bước trên Chương trình cho phép lựa chọn cách xác định nhu cầu sức kéo tổ hợp theo các mô hình tính. Đây là bước trình bày tổng quát số đôi tàu, số lượng đầu máy và tổng công suất ở từng tuyến (khu đoạn) tại thời điểm dự báo. Nút Kết quả có chức năng mở báo cáo tổng hợp tính toán sức kéo cho toàn ngành với các năm dự báo mà máy có lưu hồ sơ.

Kết quả có thể trình bày trên giấy in khổ A4 (nếu máy tính được kết nối với máy in) theo từng phương án và năm dự báo (hình 20).

Hình 20. Kết quả quy hoạch sức kéo toàn ngành ĐSVN

141

5. Kết luận Phầm mềm “Tính toán sức kéo, xác định và dự báo nhu cầu sức kéo đầu máy cho ngành đường sắt Việt Nam” bao gồm: -Một thư viện hoàn chỉnh toàn bộ Trắc dọc tuyến đường sắt Thống Nhất (số liệu năm 2003). -Một thư viện tương đối hoàn chỉnh về chủng loại, đặc tính kỹ thuật đầu máy, toa xe mà ngành Đường sắt Việt Nam đang quản lý, khai thác. -Công lệnh tốc độ chạy tàu và biểu đồ chạy tàu khách Thống Nhất và tàu hàng Bắc-Nam ban hành tháng 5 năm 2003. Phần mềm có các tính năng sau: -Tự động giản hóa trắc dọc tuyến đường sắt. -Vẽ và in biểu đồ trắc dọc tuyến. -Tính toán trọng lượng kéo, kiểm nghiệm đoàn tàu theo trọng lượng kéo và kiểm nghiệm đoàn tàu theo chiều dài đường hữu hiệu trong ga. -Vẽ và in biểu đồ Tấn-Km ứng với bất kỳ phương án, chủng loại đầu máy, toa xe trên bất kỳ đường quay vòng đầu máy (hoặc khu đoạn) nào. -Thành lập đoàn tàu với thành phần bất kỳ chủng loại toa xe. -Tính toán sức kéo với bất kỳ chủng loại đầu máy nào với các phương án: kéo đơn, kéo đôi, đẩy phụ. -Tính toán hợp lực đơn vị của đoàn tàu ở 3 trạng thái vận hành: Kéo, Chạy đà, Hãm. - Dựa trên số liệu về khối lượng vận chuyển hành khách và hàng hóa có thể xác định được nhu cầu sức kéo ở bất kỳ thời điểm nào một cách thuận lợi và nhanh chóng. Kết quả tính toán và dự báo là cơ sở cho việc quy hoạch sức kéo đầu máy trong ngành Đường sắt Việt Nam. Ngoài ra, phần mềm có khả năng cập nhật các dữ liệu mới phù hợp với sự phát triển trong tương lai của ngành Đường sắt Việt Nam. Phầm mềm có thể sử dụng phục vụ cho công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học trong Nhà trường và phục vụ trực tiếp cho công tác chuyên môn thuộc lĩnh vực đầu máy-toa xe, công tác quản lý và quy hoạch của ngành đường sắt Việt Nam.

142

142

MỤC LỤC

Lời nói đầu 3 Chương I. Tổng quan về ngành vận tải đường sắt Việt Nam 1.1. Tổng quan về mạng lưới đường sắt Việt Nam 5 1.1.1. Sơ đồ tổng thể mạng lưới đường sắt Việt Nam 5

1.1.2. Sơ lược về lịch sử phát triển 5 1.1.3. Hệ thống mạng lưới đường sắt Việt Nam hiện nay 7 1.1.4. Mạng lưới đường sắt Việt Nam trong tương lai 7

1.2. Xu hướng phát triển đường sắt Việt Nam đến năm 2020 8

1.2.1. Cải tạo và nâng cấp các tuyến đường sắt hiện có 8 1.2.2. Xây dựng mới các tuyến đường sắt 9

1.3. Khái quát về cơ cấu tổ chức của ngành đường sắt Việt Nam 10 Chương II. Nhiệm vụ và cơ cấu tổ chức nghiệp vụ đầu máy 2.1. Nhiệm vụ ngành nghiệp vụ đầu máy 12 2.2. Cơ cấu tổ chức ngành nghiệp vụ đầu máy 12 2.3. Đặc điểm và tính năng kỹ thuật các loại đầu máy đang sử dụng trong ngành vận tải đường sắt Việt Nam 14 2.4. Các cơ sở vận dụng và bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy trong ngành đường sắt Việt Nam 19

Chương III. Một số khái niệm cơ bản về công tác khai thác vận tải đường sắt 3.1. Tổ chức luồng xe 22 3.2. Một số chỉ tiêu chủ yếu của công tác vận chuyển đường sắt 22 3.2.1. Chỉ tiêu khối lượng công tác 22 3.2.2. Chỉ tiêu về tốc độ 22 3.2.3. Chỉ tiêu về giá thành và hiệu suất lao động của công tác vận chuyển đường sắt 23 3.3. Biểu đồ chạy tầu và bảng giờ tàu 24 3.3.1. Phương pháp biểu diễn biểu đồ chạy tàu 24

3.3.2. Phân loại biểu đồ chạy tàu 26 3.3.3. Các yếu tố thời gian của biểu đồ chạy tàu 26 3.3.4. Ý nghĩa của biểu đồ chạy tàu 27 3.4. Năng lực thông qua và năng lực vận chuyển của đường sắt 27

3.4.1. Năng lực thông qua và năng lực vận chuyển 27 3.4.2. Năng lực thông qua của các khu gian 28

3.4.3. Mô hình tổng quát tính toán năng lực thông qua cho các tuyến và khu đoạn 29

3.4.4. Mô hình xác định năng lực thông qua của các đoàn tàu khách trên các tuyến đường sắt Việt Nam hiện tại và tương lai 31 3.5. Những biện pháp nâng cao năng lực thông qua và năng lực vận chuyển của đường sắt 32

Chương IV. Tổ chức vận dụng đầu máy

4.1. Phân loại đầu máy theo quan điểm vận dụng 33 4.2. Lựa chọn đầu máy sử dụng cho các tuyến hoặc khu đoạn 33 4.3. Xác định và kiểm nghiệm khối lượng kéo của đầu máy

143

sử dụng cho các tuyến hoặc khu đoạn 35

4.3.1. Tính toán và kiểm nghiệm khối lượng kéo theo độ dốc tính toán 35 4.3.2. Tính toán và kiểm nghiệm trọng lượng kéo theo độ dốc khởi động trên đường ga 36 4.3.3. Tính toán và kiểm nghiệm trọng lượng kéo theo chiều dài hữu hiệu đường ga 36 4.3.4. Tính toán và kiểm nghiệm trọng lượng kéo theo bán kính cong nhỏ nhất 36 4.4. Đường quay vòng đầu máy 37

4.4.1. Khái niệm về đường quay vòng đầu máy 37 4.4.2. Lựa chọn đường quay vòng đầu máy 37 4.5. Các chế độ vận chuyển của đầu máy 38 4.5.1. Chế độ vận chuyển liên hoàn 39 4.5.2. Chế độ vận chuyển tuần hoàn 39 4.5.3. Chế độ vận chuyển bán tuần hoàn 40 4.5.4. Chế độ vận chuyển thoi 41 4.6. Ban lái máy và chế độ làm việc của ban lái máy 41 4.6.1. Ban lái máy và nhiệm vụ, trách nhiệm của các ban lái máy 41 4.6.2. Chế độ lái máy của ban lái máy 42 4.6.3. Chế độ quay vòng của ban lái máy 42 4.6.4. Chế độ làm việc của ban lái máy 43 4.7. Các chỉ tiêu vận dụng của đầu máy 4.7.1. Các chỉ tiêu về số lượng 46 4.7.1.1. Tổng quãng đường chạy của đầu máy tính bằng đầu máy-km 46 4.7.1.2. Tổng khối lượng vận chuyển (luân chuyển) tính bằng tấn-km 47 4.7.1.3. Tổng thời gian làm việc của đầu máy tính bằng giờ -đầu máy 48 4.7.2. Các chỉ tiêu chất lượng 4.7.2.1. Chỉ tiêu về tốc độ 48 4.7.2.2. Quãng đường chạy trung bình ngày đêm của đầu máy, Sng 49 4.7.2.3. Thời gian quay vòng đầu máy 50 4.7.2.4. Thời gian làm việc của đầu máy 52 4.7.2.5. Sản lượng trung bình ngày đêm của đầu máy Mng 52

4.7.2.6. Trọng lượng trung bình cuả đoàn tàu Qtb 53 4.7.2.7. Tỷ lệ phần trăm đầu máy hư hỏng hα 53 4.8. Biểu đồ quay vòng đầu máy 54 4.8.1. Những số liệu cần thiết để lập biểu đồ quay vòng đầu máy 54 4.8.2. Trình tự lập biểu đồ quay vòng đầu máy 54 4.8.3. Thiết lập biểu đồ quay vòng đầu máy 54 4.8.4. Tính toán số lượng đầu máy và các chỉ tiêu vận dụng đầu máy 59 Chương V. Xác định nhu cầu sức kéo đầu máy cho các tuyến và khu đoạn 5.1. Xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd bằng phương pháp biểu đồ 61 5.2. Xác định nhu cầu sức kéo cho các tuyến và khu đoạn bằng phương pháp giải tích 61 5.2.1. Mô hình tính toán số lượng các loại đầu máy vận dụng vdN 61

5.2.2. Mô hình tính toán xác định số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng và sửa chữa 80

5.2.3. Tổng hợp mô hình tính toán nhu cầu sức kéo cho các tuyến và khu đoạn 83 5.3. Tính toán định viên lao động của Xí nghiệp (hoặc khu đoạn) 85 5.3.1. Bộ phận vận dụng của đầu máy 85

144

5.3.2. Bộ phận sửa chữa đầu máy 86 5.3.3. Lập bảng tổng định viên của Xí nghiệp 86 Chương VI. Chỉnh bị, bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy 6.1. Tổ chức chỉnh bị đầu máy 87

6.2. Nghiệp vụ cung cấp nhiên liệu cho đầu máy 88 6.2.1. Thiết bị chứa và cung cấp nhiên liệu 88 6.2.2. Xác định lượng nhiên liệu tiêu thụ và dự trữ trong kho chứa 88 6.3. Nghiệp vụ cung cấp vật liệu bôi trơn 90 6.3.1 Thiết bị chứa và cung cấp vật liệu bôi trơn 90 6.3.2. Xác định lượng dầu bôi trơn cần tiêu thụ và lượng dầu bôi trơn dự trữ 90 6.4. Nghiệp vụ điều chế và cung cấp cát cho đầu máy 91

6.4.1.Yêu cầu kỹ thuật đối với cát sử dụng cho đầu máy 91 6.4.2. Mô hình dây chuyền công nghệ quá trình chế biến và cung cấp cát 92 6.4.3. Cơ sở xác định nhu cầu sử dụng và dự trữ cát cho đầu máy 93 6.5. Nghiệp vụ điều chế và cung cấp nước làm mát cho đầu máy 95 6.5.1. Điều chế nước làm mát 95 6.5.2. Xác định lượng nước tiêu thụ trong một ngày đêm 96 6.6. Tổ chức bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy

97 6.6.1. Hệ thống bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy diezel 97 6.6.2. Tổ chức bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy 97 Chương VII. Đánh giá các chỉ tiêu độ tin cậy của đầu máy vận dụng trên đường sắt Việt Nam 7.1. Tình hình sử dụng đầu máy trong ngành đường sắt Việt Nam 7.1.1.Về đầu máy hơi nước 99 7.1.2.Về đầu máy diezel 99 7.1.3. Một số dạng hư hỏng chủ yếu của các loại đầu máy sử dụng trên đường sắt Việt Nam. Nguyên nhân và các biện pháp khắc phục

102 7.1.4. Một số loại phụ tùng chủ yếu cần thiết cho các loại đầu máy 104 7.2. Các chỉ tiêu độ tin cậy của đầu máy và phương pháp xác định 104 7.2.1. Các chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng của đầu máy 105 7.2.2. Cơ sở đánh giá độ tin cậy của các bộ phận và hệ thống trên đầu máy diezel 109

7.3. Đánh giá một số chỉ tiêu độ tin cậy của đầu máy trên đường sắt Việt Nam 7.3.1. Đánh giá một số chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng của đầu máy giai đoạn 1990-1997 112

7.3.2. Đánh giá các thông số độ tin cậy của các hệ thống cơ bản trên đầu máy diezel D9E, D13E, D12E và D18E

115 Bài tập lớn 120 Bài tập 121 Phụ lục 1. Lực cản cơ bản đơn vị của đầu máy và toa xe sử dụng ở Việt Nam 126 Phụ lục 2. Thông số sức kéo một số đầu máy diezel sử dụng ở Việt Nam 127 Phụ lục 3. Thông số kỹ thuật cơ bản một số loại toa xe sử dụng ở Việt Nam 128 Phụ lục 4. Phần mềm tính toán sức kéo, xác định và dự báo nhu cầu sức kéo cho ngành đường sắt Việt Nam 129

145

Tài liệu tham khảo 141 Mục lục 142

146

1

GIÁO TRÌNH NGHIỆP VỤ ĐẦU MÁY

TÁC GIẢ: GS.TS. ĐỖ ĐỨC TUẤN

NHÀ XUẤT BẢN GIAO THÔNG VẬN TẢI, HÀ NỘI 2004

1. CÂU HỎI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ SAU KHI KẾT THÚC MỖI CHƯƠNG Chương I. Tổng quan về ngành vận tải đường sắt Việt Nam

Câu hỏi kiểm tra: 1. Trình bày khái quát về mạng lưới đường sắt Việt Nam.

2. Xu hướng phát triển của ngành đường sắt trong tương lai. 3. Trình bày về cơ cấu tổ chức của ngành vận tải đường sắt Việt Nam.

Chương II. Nhiệm vụ và cơ cấu tổ chức nghiệp vụ đầu máy Câu hỏi kiểm tra: 1. Trình bày nhiệm vụ và cơ cấu tổ chức của ngành nghiệp vụ đầu máy. 2. Các loại đầu máy sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam. 3. Các cơ sở vận dụng, bảo dưỡng sửa chữa đầu máy trong ngành đường sắt Việt Nam. Chương III. Một số khái niệm cơ bản về công tác khai thác vận tải đường

sắt Câu hỏi kiểm tra: 1.Trình bày các chỉ tiêu cơ bản của công tác vận tải đường sắt: chỉ tiêu khối

lượng công tác, chỉ tiêu tốc độ đầu máy và tốc độ đoàn tầu. 2. Trình bày các khái niệm về biểu đồ chạy tầu và bảng gìơ tầu. Các yếu tố thời

gian của biểu đồ chạy tầu. 3. Trình bày các khái niệm về năng lực thông qua và năng lực vận chuyển của

đường sắt, các biện pháp nâng cao năng lực thông qua và năng lực vận chuyển. Chương IV. Tổ chức vận dụng đầu máy

Câu hỏi kiểm tra: 1. Phân loại đầu máy theo quan điểm vận dụng. 2. Phương pháp tính toán và kiểm nghiệm trọng lượng đoàn tàu cho tuyến và

khu đoạn. 3. Khái niệm về đường quay vòng đầu máy. 4. Các chế độ vận chuyển của đầu máy, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng. 5. Chế độ lái máy, chế độ quay vòng, chế độ làm việc và nghỉ ngơi của ban lái

máy. 6. Thời gian quay vòng đầu máy. Các biện pháp tăng nhanh quay vòng đầu

máy. 7. Các chỉ tiêu vận dụng đầu máy và phương pháp xác định: chỉ tiêu số lượng:

tổng khối lượng công tác, tổng quãng đường chạy, tỏng thời gian làm việc; chỉ tiêu chất lượng: quãng đường chạy trung bình ngày đêm, sản lượng trung bình này đêm; trọng lượng trung bình đoàn tàu.

8. Biểu đồ quay vòng đầu máy. 9. Xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd bằng phương pháp biểu đồ Chương V. Xác định nhu cầu sức kéo đầu máy cho các tuyến và khu đoạn Câu hỏi kiểm tra: 1. Tính toán xác định số lượng các loại đầu máy vận dụng bằng phương pháp

giải tích 2. Tính toán xác định số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng và sửa chữa

bằng phương pháp giải tích

2

Chương VI. Chỉnh bị, bảo dưỡng và sửa chữa đầu máy Câu hỏi kiểm tra: 1. Tổ chức chỉnh bị đầu máy. 2. Nghiệp vụ cung cấp nhiên liệu cho đầu máy. 3. Nghiệp vụ cung cấp dầu mỡ và vật liệu bôi trơn cho đầu máy. 4. Nghiệp vụ điều chế và cung cấp cát cho đầu máy. 5. Nghiệp vụ điều chế và cung cấp nước làm mát cho đầu máy. 6. Thiết bị quay đầu máy, phòng hoá nghiệm. Chương VII. Đánh giá các chỉ tiêu độ tin cậy của đầu máy vận dụng trên

đường sắt Việt Nam Câu hỏi kiểm tra: 1. Các chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng của đầu máy. 2. Cơ sở đánh giá độ tin cậy của các bộ phận và hệ thóng trên đầu máy diezel.

2. THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ - Ảnh chụp kỹ thuật số: - Đại chỉ email liên hệ: ddtuan@uct.edu.vn

3. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG GIÁO TRÌNH + Giáo trình dùng cho ngành nào: Giáo trình được sử dụng cho sinh viên hệ đào tạo chính quy dài hạn thuộc các

chuyên ngành đầu máy (18.03.10.05) và đầu máy-toa xe (18.03.10.07), có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên các hệ đào tạo khác thuộc lĩnh vực đầu máy-toa xe và lĩnh vực vận tải-kinh tế đường sắt. Mặt khác, giáo trình cũng có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ kỹ thuật trong ngành vận tải đường sắt có quan tâm tới lĩnh vực nghiệp vụ đầu máy-toa xe.

+ Các từ khoá (cung cấp 10 từ khoá để tra cứu): 1. Đỗ Đức Tuấn

2. Nghiệp vụ đầu máy 3. Vận dụng đầu máy 4. Quay vòng đầu máy 5. Năng lực thông qua 6. Biểu đồ quay vòng 7. Đầu máy vận dụng 8. Chỉnh bị đầu máy 9. Chế độ vận chuyển đầu máy 10. Ban lái máy

+ Kiến thức yêu cầu của môn học trước: - Sức kéo đoàn tàu + Tên nhà xuất bản: Nhà xuất bản Giao thông Vận tải, Hà Nội 2004.

Hà Nội, ngày 06 tháng 12 năm 2008

Tác giả giáo trình Đỗ Đức Tuấn

3

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN HỌC “NGHIỆP VỤ ĐẦU MÁY”

(LỚP ĐM-TX K44) 1.Trình bày các chỉ tiêu cơ bản của công tác vận tải đường sắt: chỉ tiêu

khối lượng công tác, chỉ tiêu tốc độ đầu máy và tốc độ đoàn tầu. 2. Phân loại đầu máy theo quan điểm vận dụng. 3. Trình bày các khái niệm về biểu đồ chạy tầu và bảng gìơ tầu. Các yếu

tố thời gian của biểu đồ chạy tầu. 4. Trình bày các khái niệm về năng lực thông qua và năng lực vận chuyển

của đường sắt, các biện pháp nâng cao năng lực thông qua và năng lực vận chuyển.

5. Phương pháp tính toán và kiểm nghiệm trọng lượng đoàn tàu cho tuyến và khu đoạn.

6. Khái niệm về đường quay vòng đầu máy. 7. Các chế độ vận chuyển của đầu máy, ưu nhược điểm và phạm vi ứng

dụng. 8. Chế độ lái máy, chế độ quay vòng, chế độ làm việc và nghỉ ngơi của

ban lái máy. 9. Thời gian quay vòng đầu máy. Các biện pháp tăng nhanh quay vòng

đầu máy. 10. Các chỉ tiêu vận dụng đầu máy và phương pháp xác định: chỉ tiêu số

lượng: tổng khối lượng công tác, tổng quãng đường chạy, tỏng thời gian làm việc; chỉ tiêu chất lượng: quãng đường chạy trung bình này đêm, sản lượng trung bình này đêm; trọng lượng trung bình đoàn tàu.

11. Biểu đồ quay vòng đầu máy. 13. Xác định số lượng đầu máy vận dụng Nvd bằng phương pháp biểu đồ 14. Xác định nhu cầu sức kéo cho các tuyến và khu đoạn bằng phương

pháp giải tích a. Tính toán xác định số lượng các loại đầu máy vận dụng

b. Tính toán xác định số lượng đầu máy nằm ở các cấp bảo dưỡng và sửa chữa 15. Tổ chức chỉnh bị đầu máy. 16. Nghiệp vụ cung cấp nhiên liệu cho đầu máy. 17. Nghiệp vụ cung cấp dầu mỡ và vật liệu bôi trơn cho đầu máy. 18. Nghiệp vụ điều chế và cung cấp cát cho đầu máy. 19. Nghiệp vụ điều chế và cung cấp nước làm mát cho đầu máy. 20. Thiết bị quay đầu máy, phòng hoá nghiệm.

141

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Đỗ Đức Tuấn, Nguyễn Phú Chinh, Lê Văn Học. Cấu tạo và nghiệp vụ đầu máy- toa xe. NXB Giao thông Vận tải. Hà Nội, 1998. [2] С. Я. Айзинбуд Локомотиное Хозяйство. Москва. "Транспорт", 1986

[3] А. М. Бабичков Б. А. Гурский А. П. Новиков. Тяга поездов и тяговые растёты. Москва. "Транспорт", 1971 [4] Шишков А. Д. Народнохозяйственная эффективнось повышения надёжности технических средств железнодорожного транспорта. Москва. "Транспорт", 1986

[4]. Nguyễn Văn Chuyên. Sức kéo đoàn tàu. Đại học Giao thông Vận tải. Hà Nội, 2001. [5]. Liên hiệp Đường sắt Việt Nam. “Niên giám thống kê đường sắt năm 1986-1998”. [6]. Liên hiệp Đường sắt Việt Nam. “ Chiến lược phát triển đường sắt Việt Nam đến năm 2010-2020”. [7]. GS Bùi Danh Lưu. Định hướng phát triển giao thông vận tải trong giai đoạn mới”. NXB Chính trị Quốc gia. Hà Nội, 1998. [8]. Sơ lược kế hoạch phát triển đường sắt Việt Nam giai đoạn 2005-2020. Bộ GTVT. Hà Nội, 2003. [9]. Đỗ Đức Tuấn. Xác định và đánh giá một số chỉ tiêu độ tin cậy vận dụng của đầu máy diezel trong ngành đường sắt Việt Nam. Tạp chí Giao thông Vận tải, số 11/2001.

[10]. Đỗ Đức Tuấn, Nguyễn Cao Nhạc. Thiết lập hệ phương trình đại số tuyến tính mô tả trạng thái kỹ thuật của đầu máy diesel với tư cách là một hệ thống kỹ thuật phức hợp trong quá trình khai thác trên tuyến đường sắt. Tuyển tập Công trình khoa học Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ VII, 18-20/12/2002, Tập 5, Cơ học máy, trang 109. [11]. Đỗ Đức Tuấn. Xây dựng chương trình xử lý số liệu thống kê các đại lượng ngẫu nhiên cho việc nghiên cứu hao mòn và độ tin cậy của đầu máy diezel. Đề tài NCKH T98- CK92. Trường Đại học Giao thông Vận tải. Hà Nội 1999. [12]. Đỗ Đức Tuấn, Đỗ Việt Dũng. Nghiên cứu xác định và đánh giá độ tin cậy của các hệ thống trên đầu máy diezel truyền động điện sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam. Tạp chí Giao thông Vận tải, số 11/2002. [13]. Số liệu dự báo về khối lượng vận tải hành khách và hàng hoá giai đoạn 2000-2020. Bộ Giao thông Vận tải. Hà Nội, 1997. [14]. Hồ sơ trắc dọc tuyến đường sắt Thống Nhất. Liên hiệp Đường sắt Việt Nam. Hà Nội, 2003.

[15]. Hồ sơ quản lý đường ga tuyến đường sắt Thống Nhất. Liên hiệp Đường sắt Việt Nam. Hà Nội, 2003.

[16]. Lệnh tốc độ chạy tầu số 01-CĐ-2003. Liên hiệp Đường sắt Việt Nam. Hà Nội, 01-2003.

[17]. Biểu đồ chạy tầu khách Thống Nhất và tàu hàng Bắc-Nam. Liên hiệp Đường sắt Việt Nam. Hà Nội, 05-2003.

[18]. Thông số kỹ thuật toa xe khách. Xí nghiệp Toa xe Sài Gòn. [19]. Thông số kỹ thuật toa xe hàng. Nhà máy Toa xe Dĩ An. [20]. Đỗ Đức Tuấn, Võ Trung Dũng. Xây dựng phần mềm xác định và dự báo nhu cầu sức kéo cho ngành đường sắt Việt Nam. Tạp chí Khoa học Giao thông Vận tải. Số 5, 11/2003. [21]. Đỗ Đức Tuấn, Võ Trung Dũng. Xây dựng chương trình tính toán sức kéo và chương trình xác định nhu cầu sức kéo đầu máy cho ngành đường sắt Việt Nam. Tạp chí Khoa học Giao thông Vận tải, số 1, 11/2002. .

141