.

Тяговые расчёты

Язык: русский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
80 1236
Скачать документ

МПС РФ

СГУПС

Кафедра

“Грузовая работа и подвижной состав”

Курсовая работа по теме:

“Тяговые расчёты”

Вариант 16

Выполнил: студент гр. У-211

Мигурский И. В.

Проверил: доцент

Ликратов Ю. Н.

Новосибирск, 2004

Содержание

стр.

Введение 3

1. Техническая характеристика заданного локомотива 4

2. Анализ профиля пути и выбор расчётного и кинетического подъёмов 5

3. Спрямление и приведение профиля пути 6

4. Определение массы состава по расчётному подъёму 8

5. Проверка найденной массы состава: 9

5.1. на преодоление кинетического подъёма 9

5.2. по длине приёмо-отправочных путей 11

5.3. на трогание с места 12

6. Расчёт и построение диаграмм равнодействующих сил 13

7. Определение максимальной скорости движения по спускам 14

8. Построение кривых: 16

8.1. скорости движения поезда и её анализ 16

8.2. времени следования по участку 17

8.3. токов 17

9. Проверка массы состава по нагреванию тяговых электродвигателей 19

10. Расчёт расхода топлива тепловозами на тягу поездов 20

Список использованной литературы 22

Введение

Тяговые расчёты являются прикладной частью теории тяги поездов и
позволяют решать многочисленные практические задачи, возникающие при
проектировании и эксплуатации железных дорог. К числу важнейших задач
относятся:

определение массы грузовых составов при заданном типе локомотива в
соответствии с профилем, скоростью движения и временем хода по участкам
и отдельным перегонам;

определение необходимых параметров локомотива для обеспечения заданной
пропускной и провозной способности участка;

составление графика движения поездов – основного документа работы
железнодорожного транспорта;

выбор наиболее рационального размещения станций, остановочных и
раздельных пунктов при проектировании железных дорог;

определение параметров системы энергоснабжения при электрификации
железной дороги: размещение тяговых подстанций и определение их
мощности, расчёт тяговой сети и другое.

На железнодорожном транспорте России методы производства тяговых
расчётов и необходимые для их выполнения нормативы регламентируются
Правилами тяговых расчётов (ПТР) для поездной работы.

В настоящее время тяговые расчёты выполняются преимущественно на ЭВМ по
имеющимся программам в банках ВЦ и на кафедрах. Однако для
математической формулировки задач необходимо понимать физическую
сущность явлений, сопровождающих процесс движения поезда, и знать
основные приёмы и способы тяговых расчётов.

1. Техническая характеристика тепловоза 2ТЭ116

Тепловоз 2ТЭ116 имеет следующие характеристики:

Тип передачи электрическая

Осевая характеристика 2(3о-3о)

Мощность по дизелю, л. с. 6000

Количество дизелей в секции 1

Конструкционная скорость, км/ч 100

Расчётная сила тяги, кгс 50600

Расчётная скорость, км/ч 24,2

Вес в рабочем состоянии, т 274

Удельный вес тепловоза, кг/л. с. ч 40,0

Тип дизеля Д49

Тактность 4

Число цилиндров 16

Удельный вес дизеля, кг/л. с. ч 5,0

Удельный расход топлива, г/л. с. ч 150

Длина тепловоза по осям автосцепок, мм 40340

Мощность главного генератора, кВт 4000

Мощность электродвигателя, кВт 307

Экипировочные запасы в одной секции, кг

топливо 6300

вода 1500

масло (в системе дизеля) 1450

песок 1000

2. Анализ профиля пути и выбор расчётного и кинетического подъёмов

или лимитирующим (руководящим). Это самый трудный для движения поезда
подъём на данном участке. Расчётный подъём является одним из наиболее
крутых и затяжных подъёмов участка (перегона), в конце которого поезд
может достигать равномерной скорости, равной по величине расчётной
скорости локомотива.

называют подъём наибольшей крутизны и сравнительно небольшой
протяжённости, преодоление которого становится возможным благодаря
использованию полной мощности локомотива и кинетической энергии поезда,
накопленной перед этим подъёмом. Скорость поезда перед кинетическим
подъёмом должна быть максимально возможной по состоянию пути и
конструкции подвижного состава.

Исходя из приведённых определений, выбираем: расчётный подъём – элемент
№4, кинетический подъём – элемент №12.

3. Спрямление и приведение профиля пути

и длиной, равной суммарной длине спрямляемых элементов. Спрямление
основано на предположении равенства механической работы сил
сопротивления на спрямлённом и действительном профилях пути.

Значение уклона спрямлённого и приведённого элемента в продольном
профиле и плане пути определяется по формуле:

, (3.1)

– фиктивный подъём от кривой, ‰.

Крутизна спрямляемого элемента в продольном профиле пути определяется по
формуле:

, (3.2)

– длина спрямлённого элемента, м.

Возможность спрямления проверяется поочерёдно для всех элементов
действительного профиля пути, входящих в спрямляемый участок, по
формуле:

, (3.3)

проверяемого элемента, ‰:

. (3.4)

Не допускается спрямлять: элементы разного знака, расчётный и
кинетический подъёмы, элементы остановочных пунктов (станций), а также
элементы, не удовлетворяющие условию (3.3), то есть не прошедшие
проверки.

Кривые участки пути на действительном профиле вызывают дополнительное
сопротивление движению поезда. Расчёты по замене кривой фиктивным
подъёмом, эквивалентным по сопротивлению движения, называют приведением
профиля пути.

Величину фиктивного подъёма от кривой на спрямлённом или приведённом
элементе, определяют по формуле:

, (3.5)

– длина и радиус j-й кривой в пределах спрямляемого элемента, м.

всегда положительна, так как кривизна пути увеличивает сопротивление
движению поезда на любом уклоне. Параметры действительного профиля пути
и результаты расчёта спрямления элементов сведём в таблицу 2.1.

Таблица. 2.1

, ‰ Туда Обратно

1 900 +2

900 +2

+2 -2 1

2 300 +1,4 850 400 1100 +3,3 +0,3 +3,6 -3,0 2

3 800 +4

4 4500 +7

4500 +7

+7 -7 3

5 300 +2 950 350 400 +1,5 +0,6 +2,1 -0,9 4

5

6 100 0

7 600 -4

600 -4

-4 +4 6

8 4300 -8

4300 -8

-8 +8 7

9 1050 -4

1050 -4

-4 +4 8

10 2100 -10

2100 -10

-10 +10 9
????????????????????????????????????????????????????????????????????????
??????????????????????

– спрямляется.

– спрямляется.

– спрямляется.

4. Определение массы состава по расчётному подъёму

Масса состава по расчётному подъёму определяется с точностью до 50 тонн
по формуле:

, (4.1)

=7‰.

Осевая нагрузка рассчитывается по формуле:

, (4.2)

где qбр – средняя масса брутто вагонов, nj – осность вагонов.

.

следует определять по нижеприведённым формулам для расчётной скорости
движения.

;

;

, (4.3)

;

,

.

тонн.

5. Проверка найденной массы состава

5.1. Проверка найденной массы состава на преодоление
кинетического подъёма

Длину пройденных отрезков пути определяют по формуле:

, (5.1)

– средняя удельная равнодействующая сила, приложенная к поезду в
пределах выбранного интервала скорости, Н/кН.

Удельная сила тяги определяется выражением:

, (5.2)

, кгс.

Удельная замедляющая сила находится по формуле:

, (5.3)

‰.

км/ч, Fк = 16800 кгс.

,

,

,

,

,

,

м.

км/ч, Fк = 19200 кгс.

,

,

,

,

,

,

м.

км/ч, Fк = 22800 кгс.

,

,

,

,

,

,

м.

км/ч, Fк = 27600 кгс.

,

,

,

,

,

,

м.

Отрезки пути, полученные за время снижения скорости в каждом интервале,
просуммируем и сравним с длиной кинетического подъёма:

; (5.4)

2100?708.08+660.88+618.41+576.14=2563,51– условие выполняется.

км/ч.

5.2. Проверка найденной массы состава по длине приёмо-отправочных путей

на участках обращения данного поезда (с учётом допуска 10 м на
неточность установки поезда), то есть

. (5.5)

м.

Длина поезда определяется из выражения

, (5.6)

м.

Длина состава равна:

, (5.7)

м (берём полувагоны).

Количество вагонов по типам определяется по формуле

, (5.8)

– доля (по массе) однотипных вагонов в составе.

ваг.,

вагонов;

м;

м.

до величины, ограниченной длиной приёмоотправочных путей:

, (5.9)

ваг.

тонн.

м.

5.3. Проверка найденной массы состава на трогание поезда с места

Одним из трудных режимов работы локомотива, когда используется его
полная мощность и максимальные токи в тяговых двигателях, является
трогание на остановочных пунктах (станциях).

Масса состава при трогании определяется по формуле

, (5.10)

‰.

Удельное сопротивление движению определяется по формуле

, (5.11)

– удельное сопротивление движению при трогании поезда с места для
8-осных вагонов, Н/кН.

(5.13)

;

;

т.

:

.

т с локомотивом 2ТЭ116 возможно.

6. Расчёт и построение диаграмм удельных равнодействующих сил

Уравнение движения поезда определяет связь в дифференциальной форме
между массой состава, его скоростью, временем движения и действующими на
поезд силами. Поезд рассматривается как материальная точка и все
действующие на него силы считаются приложенными к ободу колёс в месте
опоры их на рельсы. Для облегчения вычислений уравнение движения поезда
представляют в так называемых удельных единицах.

, (6.1)

км/ч2).

, Н.

Для решения уравнения движения поезда и построения кривой скорости от
пути графическим методом необходимо иметь диаграммы (кривые)
равнодействующих ускоряющих и замедляющих сил в названных режимах
ведения поезда по прямому горизонтальному участку пути, а именно:

– удельной равнодействующей ускоряющей силы при движении в режиме
тяги;

– удельной замедляющей силы в режиме холостого хода;

– удельной замедляющей силы в режиме служебного регулировочного
торможения;

– удельной замедляющей силы в режиме экстренного торможения;

7. Определение максимальной скорости движения по спускам

H

?

8

?%?????????

?%?????

Ue

2

6

8

?????? ? ??????(?(??????(?(?????????(?(?8

?

??????

?????????.

?????????.

gdssNE

?????????l

????????G

???? ??

$a$gdss C

„A`„Agdc!1/2

?????oe

??G

hI

hI

hI

hI

?????\

j

h

h

h

h

h

h

h

h

h

h

h

j

?????O

?????O

h

h

h

h

h

h

h

j

?????4

j=

je

jN

j?

jv

oeeeeUeOUeUeIIIIIIC?·«

&

???? ? (полного) тормозного пути.

Величина полного тормозного пути ST нормируется МПС и составляет:

‰.

Аналитически полный тормозной путь определяется выражением

Sт = Sп + Sд, (7.1)

(с), м; Sд – действительный путь, проходимый поездом при действующих
тормозах, м.

Путь подготовки тормозов к действию рассчитывается по формуле

. (7.2)

, числа осей в составе, крутизны спуска и определяется по эмпирическим
формулам:

для грузовых составов с числом осей 200…300

, (7.3)

– крутизна уклона, на котором производится торможение, ‰.

км/ч:

м;

м;

м;

м.

км/ч:

м;

м;

м;

м.

.

для различных спусков.

км/ч). Дальнейший процесс построения аналогичен описанному и
продолжается до скорости, равной конструктивной скорости локомотива.

‰, при этом точка-полюс М для каждого спуска перемещается правее начала
координат на 4, 8, 12 единиц.

‰ в точке N0, численная величина которой равна допустимой скорости
начала торможения. Поступая аналогичным образом, получим для остальных
спусков точки N4, N8, N12.

‰ проводим границу.

даёт возможность определить наибольшую допустимую скорость начала
торможения на любом спуске.

8. Построение кривых скорости, времени и тока

8.1 Построение кривой скорости

.

необходимо обязательно учитывать:

режим движения поезда (тяга, холостой ход или торможение);

характер изменения скорости движения поезда в зависимости от профиля
пути, то есть крутизны уклонов;

положения точки-полюса на оси удельных ускоряющих и замедляющих сил.

Режим движения выбираем в зависимости от необходимости увеличения или
уменьшения скорости и возможных её ограничений. Например, при
отправления поезда со станции, то есть для увеличения скорости или для
преодоления элементов профиля пути, имеющих большую крутизну подъёма,
применяется режим тяги.

Режим холостого хода используется обычно в случаях, когда дальнейшее
использование режима тяги сопровождается увеличением скорости движения
поезда выше допустимой, а также перед включением и после выключения
тормозов, то есть до и после включения режима тяги.

Режим торможения используется при снижении скорости или при
необходимости остановки поезда. В любом случае интервал изменения
скорости при построении зависимости не должен превышать 10 км/ч.

Допустимая скорость движения ограничивается состоянием пути, тормозными
средствами поезда, конструкцией локомотива и вагонов. В курсовой работе
за максимально допустимую скорость движения по состоянию пути
принимается скорость, равная 80 км/ч. Величина допустимой скорости на
спусках определяется при выполнении раздела 7.

‰, то положение точки-полюса откладывается на 1.5 единиц влево от оси
скорости.

ускоряющая сила постоянна и соответствует среднему значению скорости.

аналогичен.

: хх – движение в режиме холостого хода, т – в режиме торможения.

8.2 Построение кривой времени

до конца заданного участка.

в конце и начале этого отрезка.

8.3 Построение кривой тока

локомотивов.

.

При построении кривой тока главного генератора тепловоза также учитываем
переключения рукоятки контроллера машиниста с позиции на позицию; на
кривой тока главного генератора обозначается этот переход с позиции на
позицию.

обрывается до нуля, и там, где вновь включается режим тяги, ток
соответствует скорости движения локомотива.

9. Проверка массы состава по нагреванию главного генератора

Нагревание обмоток тяговых двигателей или главных генераторов
локомотивов зависит от величины тока, протекающего через них, то есть
силы тяги, и продолжительности его действия. Для ведения большей массы
состава требуется большая сила тяги, следовательно, больший ток.

Возможность проведения состава расчётной массы по всему участку с
использованием выбранных режимов проверяем по нагреванию электрических
машин.

определяем аналитическим методом по приближённым формулам:

при нагревании (при работе в режиме тяги)

, (9.1)

), оС.

) и выражение (9.1) примет вид

. (9.2)

Использование данных формул допускается при условии, что

. (9.3)

У тепловоза серии 2ТЭ116 проверяют на нагревание тяговые
электродвигатели. Среднее значение тока берём между двумя соседними
точками. Среднее значение тока тягового двигателя тепловоза определим по
формуле:

, (9.4)

.

. Должно выполниться условие:

; (9.5)

49.60

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Ответить

Курсовые, Дипломы, Рефераты на заказ в кратчайшие сроки
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020