Подвижной состав и тяга поездов

Министерство образования Республики Беларусь

Кафедра “Тепловозы и тепловые двигатели”

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

«Подвижной состав и тяга поездов»

Гомель 2007 г.

Содержание

Введение

Анализ профиля пути и выбор величины расчетного подъема

Определение массы состава

Проверка полученной массы состава на прохождение подъемов большей крутизны, чем расчётный с учетом накопленной кинетической энергии

Проверка полученной массы состава на трогание с места и по длине приемо-отправочных путей

Спрямление профиля на заданном участке

Расчет и построение диаграммы ускоряющих и замедляющих сил‚ действующих на поезд

Графическое решение тормозной задачи

Определение времени хода поезда по кривой времени и технической скорости движения

Построение кривых скоростей, времени и тока

Определение времён хода поезда по перегонам и технической скорости движения

Определение расхода электрической энергии

Литература

Введение

Теория локомотивной тяги - научная дисциплина, которая предназначена для решения важнейших для железнодорожного транспорта вопросов:

ь выбор типа локомотива и его основных параметров;

ь расчет массы состава, расчет времени хода поезда по перегону;

ь определение рациональных режимов вождения поездов;

ь расчет тормозов;

ь определение расхода топлива (электроэнергии, воды).

Решение данных вопросов служит для: составление графиков движения поездов, определения пропускной и провозной способности, расчетов по размещению остановочных пунктов (тяговых подстанций, складов топлива, локомотивного парка).

Условно все курсовую можно поделить на 3 части.

В первой нужно рассчитать массу состава, проверить полученную массу состава на прохождение подъемов большей крутизны, чем расчетный, а также на трогание с места и по длине приемо-отправочных путей.

Во второй части мы должны спрямить профиль пути и произвести построение кривой скорости и времени методом МПС.

В третьей мы определим расход энергоресурсов.

1 Анализ профиля пути и выбор величины расчетного подъема

Проанализировав профиль пути был выбран расчетный подъем длиной 4500 м и уклон 8 ‰ (элемент №18)

Данный расчетный подъем будет использован при нахождении массы состава.

2 Определение массы состава

Состав поезда в процентах по массе состоит из вагонов:

4-осных-86%,

6-осных-6%,

8-осных-8%.

Средняя масса вагонов брутто составляет:

4-осных-88т,

6-осных-128т,

8-осных-168т.

Путь принят звеньевой.

Масса состава вычисляется по формуле:

Q =(Fкр-P(+ip)) / (+ip), (1)

где Fкр--расчетная сила тяги локомотива, H;

P-- расчетная масса локомотива, т;

--основное удельное сопротивление движению локомотива, H/т;

-- основное удельное сопротивление движению состава, Н/т;

iр--расчетный подъем, ‰;

Расчетные нормативы электровоза ВЛ10 принимаем из [1]

Расчетная сила тяги - Fк тр=460000 Н;

расчетная скорость- ?р=46,7 км/ч;

расчетная масса- P=184 т.

Основное удельное сопротивление движению локомотива при ?=?р определяется по формуле:

где ?-скорость движения локомотива.

Н/т;

Расчет удельных сопротивлений 4-,6-и 8-осных вагонов производится по следующим формулам:

; (3)

(6)=7+(80+?+0,025?2)/qo( 6); (4)

(8)=7+(60+0,38?+0,021?2)/qo(8), (5)

где qo(4), qo(6), qo(8) -масса, приходящаяся на одну колесную пару, соответственно для 4-,6- и 8- осных вагонов, т.

Находится из выражений:

qo(4)=q4/4; (6)

qo(6)=q6/6; (7)

qo(8)=q8/8; (8)

где q4, q6, q8 -- масса брутто 4-,6- и 8-осных вагонов, т/ось;

qo(4)=88/4=22 т/ось;

qo(6)=128/6=21,3 т/ось;

qo(8)=168/8=21 т/ось;

Рассчитаем удельные сопротивления:

(4)=7+(30+ 46,7+0,025. 46,72)/22=12,96 Н/т;

(6)=7+(80+ 43,5+0,025. 43,52)/21,3=15,51 Н/т;

(8)=7+(60+0,38. 46,7+0,021. 46,72)/20,5=12,88 Н/т;

Средневзвешенное удельное сопротивление движению состава определяется по формуле:

(9)
где ?, ?, ?-соответственно доля 4-,6- и 8-осных вагонов в составе.

=0,86.12,96+0,06.15,51+0,08.12,88=13,11 Н/т;

Следовательно, масса состава будет равна:

Q =(46000-184.(72,3 +10.8)) / (13,11+10•8)=4679 т.

Принимаем Q=4700 т.

3 Проверка полученной массы состава на прохождение подъемов большей крутизны, чем расчетный с учетом накопленной кинетической энергии

Проверка рассчитанной 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.

Чтобы убедиться в том, что с таким составом принятый электровоз преодолеет подъем 10 ‰, рассчитаем, как изменяется скорость по мере движения поезда по данному подъему.

Sпр ??Sпр =1000()/2. 12(). (10)

Допустим, что к моменту вступления на рассматриваемый подъем скорость поезда v = 75 км/ч. ПТР рекомендуют для повышения точности расчета интервалы изменения скорости движения принимать в пределах 10 км/ч. Чтобы рассчитать расстояние, которое поезд пройдет при понижении

скорости от 80 км/ч до 70 км/ч, необходимо определить значение удельной замедляющей силы для средней на рассматриваемом интервале скорости v = 75 км/ч:

=( Fк- W0)/(P+Q). (11)

Из тяговой характеристики электровоза ВЛ10, приведенной в ПТР, для скорости v = 80 км/ч значение касательной силы тяги Fк = 231000 Н.

Основное удельное сопротивление движению тепловоза

= 19+0,1. 75+0,003. 752=43,4 Н/т.

Основное удельное сопротивление движению груженых 4-,6-и 8-осных вагонов на подшипниках качения (роликовых) по звеньевому пути при осевой нагрузке:

qo(4)=88/4=22 т/ось;

qo(6)=128/6=21,3 т/ось;

qo(8)=168/8=21 т/ось.

Будет иметь вид:

(4)=7+(30+75+0,025. 752)/22=18,2 Н/т;

(6)=7+(80+75+0,025. 752)/21,3=20,9 Н/т;

(8)=7+(60+0,38. 75+0,021. 752)/21=16,8 Н/т.

Средневзвешенное удельное сопротивление движению состава:

=0,86.18,2+0,06.20,9+0,08.16,8=18,22 Н/т.

Таким образом, основные сопротивления движению локомотива и составу поезда:

=P. ; (12)

=184. 43,4=5981,9 Н.

=Q. ; (13)

=4700. 18,22=85634 Н.

Общее основное сопротивление движению поезда:

= +; (14)

=5981,9 +85634=93615,9 Н.

Удельная замедляющая сила

=( Fк- W0)/(P+Q), Н/т. (15)

=137384/(184+4700)=28,13 Н/т.

=- 10. iпр Н/т; (16)

= 28,13 -10 . 10 = -71,9 Н/т.

Расстояние, пройденное поездом при изменении скорости движения от 80 км/ч до 70 км/ч

Sпр =1000. (702 - 802)/2.12(-71,9)=869,6 м.

Проведем такие же расчеты и для расстояния, пройденного поездом при снижении его скорости с 70 км/ч до 60 км/ч. Средняя скорость - 65 км/ч.

Сведем расчеты в таблицу 3.1

Таблица 3.1- Расчет движения поезда по подъему с уклоном 10‰

Страницы: 1, 2, 3, 4