Содержание
Введение……………………………………………………………………………… 3
Задание на курсовую работу………………………………………………………… 3
Спрямление профиля пути и его анализ…………………………………………… 4
Определение массы состава………………………………………………………… 5
Проверки массы состава с учетом ограничений…………………………………… 6
Проверка массы состава на возможность надежного преодоления
встречающегося на участке короткого подъема крутизной больше
расчетного………….. 6
Проверка массы состава на трогание с места…………………………………. 7
Проверка массы состава по длине приемо-отправочных путей станции……. 8
Построение диаграмм удельных равнодействующих сил………………………… 9
Определение максимально допустимой скорости движения поездов на заданном
участке………………………………………………………………………………… 10
Определение времени хода поезда по участку…………………………………….. 13
Определение расхода энергоресурсов на тягу поездов на заданном участке……
14
Расчет технико-экономических показателей движения поезда…………………… 15
Список литературы…………………………………………………………………… 16
Введение
Данная курсовая работа предназначена для лучшего усвоения учебного
материала, в частности методов определения массы состава, принципов
анализа профиля пути, расчётов по построению диаграмм, удельных
равнодействующих сил, анализа по этим диаграммам условий движения
поезда, способов определения скорости и времени движения поезда по
участку, расчетов по определению расходов электроэнергии и топлива
локомотивами на тягу поездов.
Задание на курсовую работу
Спрямить профиль пути. Провести его анализ с целью установления
расчётного подъема, скоростного подъема и наибольшего спуска.
Определить массу состава по выбранному расчетному подъему.
Проверить полученную массу состава на прохождение встречающихся подъёмов
большей крутизны, чем расчётный, с учётом использования накопленной
кинетической энергии.
Проверить возможность трогания поезда с места при остановках на заданном
участке.
Определить длину поезда и сопоставить ее с заданной длиной
приемо-отправочных путей на раздельных пунктах (станциях) заданного
участка.
Составить таблицу и построить диаграммы удельных равнодействующих
(ускоряющих и замедляющих) сил.
Определить максимально допустимую скорость движения на наиболее крутом
спуске участка при заданных тормозных средствах поезда.
Рассчитать время хода поезда по участку способом равномерных скоростей и
определить техническую скорость движения поезда.
Определить расходы электроэнергии для электровоза, дизельного топлива
для тепловоза.
Точность вычислений при выполнении расчётов должна в соответствии с
Правилами тяговых расчётов для поездной работы (ПТР) приниматься:
для масс составов (грузовых) с округлением до 50т;
для сил, действующих на поезд (силы тяги, сопротивления, тормозные) с
округлением до 50кгс;
с одним знаком после запятой;
для удельных сил при измерении в кгс/т с двумя знаками после запятой;
для расстояний при измерении в метрах (для элементов профиля) с
округлением до целых метров; при измерении в километрах (для перегонов)
с двумя знаками после запятой;
для скоростей при измерении в км/ч с одним знаком после запятой;
для расходов топлива с округлением до 10кг;
для расходов электроэнергии с округлением до 10 кВт(ч;
№ элемента
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
A 1 1,5 2000 2000 1,5 1,5 -1,5 1
2 2,0 1400 1400 2,0 2,0 -2,0 2
3 0,0 2500 2500 0,0 0,0 0,0 3
4 -3,0 1000 1000 -3,0 -3,0 3,0 4
5 -9,0 6800 6800 -9,0 -9,0 9,0 5
6 -11,0 1750 1750 -11,0 -11,0 11,0 6
7 0,0 600 600 0,0 0,0 0,0 7
8 4,0 500 1500 500 2000 2900 950 3,1 0,9 > 0,3 0,6 0,4 3,5 -2,6 8
9 2,0 450 1200 300 900
2,0 > 0,3
10 0,0 500 500 0,0 0,0 0,0 9
11 -2,5 1800 1800 -2,5 -2,5 2,5 10
12 0,0 1000 1000 0,0 0,0 0,0 11
13 4,0 800 900 350 800 4,0 4,0 -4,0 12
14 0,0 400 400 0,0 0,0 0,0 13
15 -4,5 600 700 400 -2700 -9300 1800 -5,2 0,7 > 0,6 1,1 0,4 -4,7 5,6
14
16 -5,5 1200 1000 500 -6600
0,3 > 0,5
17 0,0 800 800 0,0 0,0 0,0 15
18 9,0 1250 1250 9,0 9,0 -9,0 16
19 7,0 7400 7400 7,0 7,0 -7,0 17
20 3,0 1500 1500 900 1500 3,0 0,6 0,6 0,3 3,3 -2,7 18
B 21 0,0 1800 1800 0,0 0,0 0,0 19
Определение массы состава.
Масса состава – один из важнейших показателей работы железнодорожного
транспорта. Увеличение массы составов позволяет повысить провозную
способность железнодорожных линий, уменьшить расход топлива и
электрической энергии, снизить себестоимость перевозок. поэтому массу
состава определяют исходя из полного использования тяговых и мощностных
качеств локомотива.
Для выбранного расчетного подъема массу состава в тоннах вычисляют по
формуле:
где:
где:
;
– расчетная сила тяги локомотива, кгс;
Р – расчетная масса локомотива, т;
– основное удельное сопротивление локомотива, кгс/т;
– основное удельное сопротивление состава, кгс/т;
;
Q – масса состава, т;
(, (, ( – соответственно доли 4-, 6- и 8- осных вагонов в составе по
массе;
– доли 4-осных вагонов на подшипниках скольжения и качения;
– основное удельное сопротивление 4-осных груженых вагонов на
подшипниках скольжения, кгс/т;
– основное удельное сопротивление 4-осных груженых вагонов на
подшипниках скольжения, кгс/т;
– основное удельное сопротивление 6-осных груженых вагонов, кгс/т;
– основное удельное сопротивление 8-осных груженых вагонов, кгс/т;
– средняя нагрузка от оси на рельсы в т/ось соответственно 4-, 6- и 8-
осного вагона;
– масса брутто соответственно 4-, 6- и 8- осного вагона, т;
Проверки массы состава с учетом ограничений.
Проверка массы состава на возможность надежного преодоления
встречающегося на участке короткого подъема крутизной больше расчетного
с учетом использования кинетической энергии, накопленной на
предшествующих «легких» элементах профиля, выполняется аналитическим
способом. При этом используют расчетное соотношение
???????????????????????????????????????????????
);
.
– расчетная сила тяги локомотива, кгс;
Р – расчетная масса локомотива, т;
– основное удельное сопротивление локомотива, кгс/т;
– основное удельное сопротивление состава, кгс/т;
;
Q – масса состава, т;
(, (, ( – соответственно доли 4-, 6- и 8- осных вагонов в составе по
массе;
– доли 4-осных вагонов на подшипниках скольжения и качения;
– основное удельное сопротивление 4-осных груженых вагонов на
подшипниках скольжения, кгс/т;
– основное удельное сопротивление 4-осных груженых вагонов на
подшипниках скольжения, кгс/т;
– основное удельное сопротивление 6-осных груженых вагонов, кгс/т;
– основное удельное сопротивление 8-осных груженых вагонов, кгс/т;
– средняя нагрузка от оси на рельсы в т/ось соответственно 4-, 6- и 8-
осного вагона;
– масса брутто соответственно 4-, 6- и 8- осного вагона, т;
, определенные по среднему значению скорости рассматриваемого
интервала.
, следовательно при рассчитанной массе состава Q поезд надежно
преодолевает проверяемый подъем, крутизной больше расчетного, с учетом
накопленной к началу элемента кинетической энергии.
Проверка массы состава на трогание с места на заданном участке
выполняется по формуле:
– сила тяги локомотива при трогании состава с места, кгс;
(в сторону движения);
– удельное сопротивление поезда при трогании с места (на площадке),
кгс/т.
– удельное сопротивление при трогании с места соответственно для
4-осных вагонов на подшипниках качения и на подшипниках скольжения;
( и ( – соответственно доли 4-осных вагонов с подшипниками качения и
подшипниками скольжения.
Соответственно формулы расчета удельных сопротивлений для вагонов на
подшипниках скольжения и качения выглядят следующим образом:
, полученные ранее).
с целью определения наибольшего подъема, на котором заданный локомотив
возьмет с места состав рассчитанной массы:
, следовательно, заданный локомотив надежно преодолевает максимальный
подъем при рассчитанной массе состава Q при трогании с места.
Проверка массы состава по длине приемо-отправочных путей станции.
Чтобы выполнить проверку массы состава по длине приемо-отправочных
путей, необходимо определить число вагонов в составе и длину поезда и
сопоставить эту длину с длиной приемо-отправочных путей станций.
Число вагонов в составе грузового поезда:
Длины вагонов принимаются равными: 4-осного – 15м., 6-осного – 17м.,
8-осного – 20м. Длина заданного локомотива – 33м. Таким образом общая
длина поезда составляет:
Поезд принимается на станции с длиной приемо-отправочных путей 1550
метров.
Построение диаграмм удельных равнодействующих сил.
Составляем таблицу для трех режимов ведения поезда по прямому
горизонтальному участку:
;
;
для режимов торможения:
;
.
Рассчитаем строку для скорости 10 км/ч:
EMB?????????????????????????????????????????????????????????????????????
????????????
– полное сопротивление локомотива, кгс;
–полное сопротивление состава, кгс;
– полное сопротивление поезда, кгс;
– основное удельное сопротивление локомотива на холостом ходу, кгс/т;
– полное сопротивление локомотива на холостом ходу, кгс;
– основное удельное сопротивление всего поезда (при следовании его по
прямому горизонтальному пути) при движении локомотива на холостом ходу,
кгс/т;
– расчетный коэффициент трения колодок о колесо (он рассчитывается по
различным формулам в зависимости от того чугунные колодки или
композиционные; в курсовой работе используется формула для чугунных
колодок);
– удельные тормозные силы поезда, кгс/т;
– расчетный тормозной коэффициент состава, тс/т;
);
подсчитывались выше);
масса и тормозные средства локомотива обычно не учитываются; это
упрощает расчеты и не снижает их точность.
Удельная замедляющая сила, действующая на поезд при режиме торможения, в
кгс/т:
– при служебном регулировочном торможении;
– при экстренном торможении.
–
$
4
6
?
?
¬
,68???T
?
?
i
6
¬
8??
&
F$
&
F$
&
F$
&
F$
&
F$
&
F$
&
F$
&
F$
U
oey\
!«-s:’f
‘
Ffo
$
$
Ff
a&c&e&e&i&?&o&u&y&’ ‘
h’q
Ff
&
AE
AE
hAKN
h
gd89?
gdAKN
&
;¶;?;?;1/4;3/4;A;ae;e;e;i;i;?;
<<
jY
?
AE
?????????
h
h
h
SHS8T?UnVrWOWbX”YRY?[\]?]1/4]V_U_na//iissOEOO?«OO•?ss
gd {†
{t
$
j
??
??????????????
????
hA
hA
AE
AE
&
gd {†
& движения поездов на заданном участке.
Решение этого вопроса диктуется обеспечением безопасности движения
поездов. Задача решается на наиболее крутом спуске при заданных
тормозных средствах и принятом полном тормозном пути. В курсовой работе
задача решается графоаналитическим способом.
Полный (расчетный) тормозной путь:
– путь подготовки тормозов к действию, на протяжении которого тормоза
поезда условно принимаются недействующими (от момента установки ручки
крана машиниста в тормозное положение до включения тормозов поезда);
).
от скорости движения поезда на режиме торможения. Поэтому решаем
тормозную задачу следующим образом.
, кгс/т
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
0 66200 1,9 361 0,797552 4745,433 5106,433 61093,57 8,774077 2,4 456
5201,433 0,916127 0,27 116,2588 43,54436 86,1726
10 59400 2,03 385,7 0,864112 5141,467 5527,167 53872,83 8,774077 2,545
483,55 5625,017 0,916127 0,198 85,25647 43,54436 86,1726
20 56000 2,22 421,8 0,957879 5699,378 6121,178 49878,82 8,123587 2,76
524,4 6223,778 1,013645 0,162 69,75529 35,89129 70,76894
30 53800 2,47 469,3 1,078851 6419,166 6888,466 46911,53 7,640315 3,045
578,55 6997,716 1,139693 0,1404 60,45459 31,36699 61,59428
40 51400 2,78 528,2 1,227031 7300,832 7829,032 43570,97 7,096249 3,4 646
7946,832 1,294272 0,126 54,25412 28,42133 55,54839
50 50000 3,15 598,5 1,402416 8344,375 8942,875 41057,13 6,686828 3,825
726,75 9071,125 1,477382 0,115714 49,82521 26,38999 51,30259
60 43200 3,58 680,2 1,605008 9549,795 10230 32970 5,369708 4,32 820,8
10370,6 1,689022 0,108 46,50353 24,94079 48,19255
70 30200 4,07 773,3 1,834805 10917,09 11690,39 18509,61 3,014594 4,885
928,15 11845,24 1,929193 0,102 43,92 23,88919 45,84919
80 22200 4,62 877,8 2,09181 12446,27 13324,07 8875,933 1,445592 5,52
1048,8 13495,07 2,197894 0,0972 41,85318 23,12448 44,05107
90 17300 5,23 993,7 2,37602 14137,32 15131,02 2168,98 0,353254 6,225
1182,75 15320,07 2,495125 0,093273 40,16214 22,57619 42,65726
100 13700 5,9 1121 2,687437 15990,25 17111,25 -3411,25 -0,55558 7 1330
17320,25 2,820887 0,09 38,75294 22,19736 41,57383
Vконстр 10800 6,63 1259,7 3,02606 18005,06 19264,76 -8464,76 -1,37862
7,845 1490,55 19495,61 3,17518 0,087231 37,56054 21,95545 40,73572
Vр 51200 2,902675 551,5083 1,285321 7647,658 8199,167 43000,83 7,003393
Vавт 49050 3,422675 650,3083 1,531006 9109,485 9759,793 39290,21
6,399057
Таблица удельных равнодействующих (ускоряющих и замедляющих) сил
Локомотив ВЛ80Р; масса состава Q=5950 т.
должны лежать на одной прямой.
– 1200м.
соответствующей крутизне самого крутого спуска участка (полюс
построения), проводим лучи 1,2,3,4 и т. д.
начинаем из точки О, так как нам известно конечное значение скорости
при торможении, равное нулю. Из этой точки проводим (с помощью линейки и
угольника) перпендикуляр к лучу 1 до конца первого интервала, т. е. в
пределах от 0 до 10 км/ч (отрезок ОВ). из точки В проводим перпендикуляр
к лучу 2 до конца второго скоростного интервала от 10 до 20 км/ч
(отрезок ВС); из точки С проводим перпендикуляр к лучу 3 и т. д. Начало
каждого последующего отрезка совпадает с концом предыдущего. В
результате получаем ломаную линию, которая представляет собой выраженную
графически зависимость скорости заторможенного поезда от пройденного
пути (или, говоря иначе, зависимость пути, пройденного поездом на режиме
торможения, от скорости движения).
На тот же график следует нанести зависимость подготовительного
тормозного пути от скорости:
– скорость в начале торможения, км/ч;
– время подготовки тормозов к действию, с; это время для автотормозов
грузового типа равно:
– для составов длиной от 200 осей до 300 осей;
– крутизна уклона, для которого решается тормозная задача (для спусков
со знаком минус);
.
.
.
. Полученное значение допустимой скорости движения округляем в меньшую
сторону до 5.
Определение времени хода поезда по участку.
В курсовой работе время хода поезда по участку будем определять способом
равномерных скоростей. Этот способ основан на предположении о
равномерном движении поезда по каждому элементу профиля. При этом
скорость равномерного движения на каждом элементе спрямленного профиля
определяем по диаграмме удельных равнодействующих сил для режима тяги.
. На спусках, когда равномерная скорость, определенная по диаграмме
удельных сил для режима тяги, получается выше наибольшей допустимой
скорости движения, принимаем равномерную скорость равной максимально
допустимой.
К времени хода по перегонам, полученному при расчете приближенным
способом, следует добавлять 2 мин на разгон и 1 мин на замедление в
каждом случае, когда имеется трогание и разгон поезда на станции и
остановка его на раздельном пункте участка. Все расчеты сводим в
таблицу.
Определяем время хода поезда без дополнительной остановки:
Определяем время хода поезда с дополнительной остановкой:
Рассчитываем техническую скорость по участку:
где t – время хода по участку, мин;
L – длина участка, км.
Рассчитаем техническую скорость для участка без дополнительной
остановки:
Рассчитаем техническую скорость для участка с дополнительной остановкой:
Определение расхода энергоресурсов на тягу поездов
на заданном участке
Железнодорожный транспорт, выполняя большой объём перевозочной работы,
расходует большое количество дизельного топлива и электроэнергии на тягу
поездов (до 18% дизельного топлива и до 4,5% электроэнергии,
вырабатываемых в стране).
В курсовой работе рассмотрим вопрос расхода электроэнергии электровозом:
Вопрос решается по паспортным характеристикам тока, потребляемого
электровозом на тягу поезда и нормам расхода электроэнергии на
собственные нужды.
для участка без дополнительной остановки:
для участка с дополнительной остановкой:
Расход электроэнергии на тягу поезда электровозов переменного тока
определяется следующим выражением:
для участка без дополнительной остановки:
для участка с дополнительной остановкой:
– напряжение на токоприёмнике электровоза, В, (при переменном токе
Uc=25000В);
– среднее значение активного тока, потребляемого электровозом, А
(определяется по токовым характеристикам для средней технической
скорости движения поезда по участку);
(t – время работы электровоза в режиме тяги, мин;
Расход электроэнергии электровозом на собственные нужды определяется из
выражения:
для участка без дополнительной остановки:
для участка с дополнительной остановкой:
;
– полное время работы электровоза на участке, мин.
На основании анализа результатов тяговых расчетов, выполненных в учебных
целях, соотношение времени работы электровоза в режиме тяги и на
холостом ходу от общего времени работы электровоза на участке для
электровозов переменного тока находится в пределах 80…75% (режим тяги)
и 20…25% (режим холостого хода).
Удельный расход электроэнергии определяется по формуле:
для участка без дополнительной остановки:
для участка с дополнительной остановкой:
Расчет технико-экономических показателей движения поезда
Расчет технико-экономических показателей движения поезда будем вести по
двум направлениям:
По величине технической скорости
Из сравнений технической скорости видно, что отмена остановки на
промежуточной станции позволяет увеличить скорость и снизить время
перевозки на 7,6%
По расходу энергоресурсов
).
на сумму 320,25руб.
Проведя анализ технико-экономических показателей движения поезда можно
сказать, что отмена остановки позволяет ускорить доставку груза и
избежать дополнительных затрат электроэнергии и денег. Следовательно,
остановку желательно отменить.
Использованная литература
Подвижной состав и тяга поездов. Под ред. Докт. Техн. наук, проф. Н.А.
Фуфрянского и канд. Техн. наук, доц. В.В. Деева. М., «Транспорт», 1979.
Правила тяговых расчётов для поездной работы. М., «Транспорт», 1985.
Гребенюк П.Т. и др. Справочник по тяговым расчётам, М., «Транспорт»,
1987.
Деев В.В. и др. Тяга поездов. М., «Транспорт», 1987.
PAGE
PAGE 16
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
