Тяговой расчет для поездной работы

Размещено на http://www.allbest.ru

14

1. ХАРАКТЕРИСТИКА И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЛОКОМОТИВА

1.1 Краткое описание тепловоза 2ТЭ121

Тепловоз - автономный локомотив, на котором в качестве силовой энергетической установки используется тепловой поршневой двигатель внутреннего сгорания - дизельный двигатель, величина эффективного кпд которого достигает 40-45%. Применение дизельного двигателя вместо паросиловой энергетической установки паровоза обеспечивает высокий уровень кпд тепловоза (26-31%), превышающий кпд паровоза в 4-5 раз.

Название «тепловоз» сложилось в России по типу названия паровоза. За рубежом тепловоз называют «дизельным локомотивом».

Тепловоз 2ТЭ121 -- магистральный, двухсекционный тепловоз мощностью 2X2942 кВт (2x4000 л. с.) с электропередачей переменно-постоянного тока. Предназначен для вождения грузовых поездов на путях МПС с усиленным верхним строением пути.

Код ОКП 31 8116 2104 тепловоз путь вагон поезд локомотив

Рис.1.1. Размещение оборудования на секции тепловоза 2ТЭ121 (общий вид и план): 1 - кабина машиниста, 2 - высоковольтные камеры, 3 - блок реостатного торможения (резисторы и мотор-вентиляторы охлаждения), 4 - вентилятор централизованной системы охлаждения тягового электрооборудования, 5 - блок воздухоочистителей централизованной системы, 6 - выпрямительная установка, 7 - генераторный агрегат, 8 - дизель, 9 - секции радиатора, 10 - мотор-вентиляторы охлаждающих устройств дизеля, 11 - тележка, 12 - топливный бак, 13 - поддизельная рама, 14 - главная рама

На тепловозе установлен дизель-генераторный агрегат 2В-9ДГ с дизелем марки 2В-5Д49 с одно-корпусным генераторным агрегатом А-714У2, состоящим из тягового и вспомогательного генераторов, роторы которых смонтированы на одном валу. На генераторном агрегате размещена выпрямительная установка УВКТ-9А, выполненная на кремниевых лавинных вентилях ВЛ-200, и имеющая общую с генераторным агрегатом систему воздушного охлаждения.

От вспомогательного генератора обеспечивается питание собственных нужд тепловоза переменным и постоянным (через выпрямитель) током, а через тиристорный блок -- питание обмоток возбуждения вспомогательного и тягового генераторов. В системе регулирования электропередачи и вспомогательного электрооборудования широко применены бесконтактные комплектные устройства автоматики.

Тепловоз оборудован электродинамическим тормозом. Блоки тормозных сопротивлений с мотор-вентиляторами установлены в крышевой части кузова.

Система охлаждения дизеля -- двухконтурная. В высокотемпературном контуре обеспечивается охлаждение воды, в низкотемпературном -- масла и наддувочного воздуха дизеля.

Охлаждающее устройство дизеля -- шахтного типа с. радиаторными секциями рабочей длиной 1206 мм и двумя вентиляторами с поворотными лопастями, обеспечивающими плавное регулирование производительности. Привод вентиляторов осуществляется от обращенных асинхронных электродвигателей.

Охлаждение тягового электрооборудования осуществляется от централизованного вентилятора, имеющего механический привод от свободного хвостовика вала генераторного агрегата, через угловой редуктор, встроенный в корпус централизованного вентилятора. Охлаждающий воздух системы очищается в фильтрах кассетного типа, расположенных в крышевой части кузова.

Тормозной компрессор типа КТ-7 имеет механический привод от переднего хвостовика дизеля через распределительный редуктор. С этим же редуктором соединен и стартер-генератор.

Аккумуляторная батарея размещается в четырех боковых нишах главной рамы, расположенных по ее концам.

Кузов тепловоза -- несущего типа, безраскосной системы, с одной кабиной машиниста.

Тележки -- трехосные, бесчелюстные, с двухступенчатым рессорным подвешиванием, сбалансированным в буксовой ступени. Тяговые электродвигатели типа ЭД-126У1 имеют в тележках опорно-рамную подвеску.

Привод колесных пар от двигателей осуществляется через зубчатые муфты, торсионы, проходящие через полые валы двигателей, резинокордные муфты диафрагменного типа и цилиндрические редукторы, имеющие опорно-осевую подвеску.

Колеса диаметром 1250 мм -- спицевой конструкции с бандажами.

Год начала выпуска опытной партии -- 1980.

Технические условия -- ТУ 24-4-484-76.

Изготовитель -- Производственное объединение «Ворошиловградтеиловоз».

1.2 Характеристики тепловоза 2ТЭ121

Тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ121:

Техническая характеристика:

Ширина колеи, мм.............. 1520

Габарит по ГОСТ 9238-83 ............ 1-Т

Мощность, кВт (л. с.)............. 2X2942 (2X4000)

Осевая формула............... 2(30--30)

Служебная масса, т.............. 2Х150±3°/о

Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс)...... 245±3% (25±3%)

Сила тяги при длительном режиме, кН (тс) ...... 2X294 (2X30)

Скорость при длительном режиме, км/ч........ 27

Конструкционная скорость, км/ч.......... 100

Минимальный радиус проходимых кривых, м....... 125

Марка дизеля (обозначение по ГОСТ 4393-82)...... 2В-5Д49 (16ЧН2А26/26)

Габаритные размеры, мм:

длина по осям автосцепок........... 2X21000

ширина................ 3200

высота от головок рельсов ........... 5110

Диаметр колес, мм.............. 1250

Запасы, кг:

топлива................ 2X7500

песка................. 2X1000

воды дизеля............... 2X1100

масла дизеля............... 2X1280

2. АНАЛИЗ И ПОДГОТОВКА ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ПУТИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЯГОВЫХ РАСЧЕТОВ

Для выполнения тяговых расчетов производят анализ продольного профиля железнодорожного участка пути.

В результате анализа должны быть предварительно выбраны подъемы: расчетный i_р и скоростной i_с.

2.1 Выбор расчетного и скоростного подъемов

Расчетным подъемом i_р называется один из наиболее крутых и затяжных подъемов на заданном участке, на котором поезд может достигнуть равномерной скорости, равной по величине расчетной скорости заданной серии локомотива.

Скоростным подъемом i_с называется один из самых крутых подъемов, преодоление которого возможно за счет использования кинетической энергии поезда.

Профиль пути № 3

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
0	+6	-7	-5,5	0	+10	+8	-13	0	-7	+5	+4	0	-5
1000	300	800	1000	2000	5000	800	1200	1800	2800	800	900	1600	900

15	16	17	18	19	20	21	22
0	-2,6	-4	0	-5	+3	+4	0
1300	1200	1000	1000	800	900	800	1600

Правилами тяговых расчетов установлены следующие обозначения элементов пути: подъемы обозначаются знаком «плюс», спуски - знаком «минус», горизонтальные участки («площадки») - «нуль».

Таким образом, подъем i_с = +10‰ принимаем в качестве скоростного на том основании, что он наиболее крутой и затяжной подъем, преодоление которого возможно за счет запасенной кинетической энергии на предыдущих участках профиля пути.

Подъем i_с = +8‰ принимаем в качестве расчетного на том основании, что он один из наиболее крутых подъемов (после i = +10‰) и идет сразу после продолжительного скоростного подъема.

2.2 Спрямление продольного профиля пути

Спрямление профиля состоит в замене нескольких, рядом лежащих, близких по крутизне, элементов действительного профиля одним суммарным (спрямлённым), что позволяет существенно уменьшить объём тяговых расчётов. Кроме того, в тяговых расчётах движение поезда рассматривается как движение материальной точки, т.е. не учитывается его длина, следовательно, при движении поезда по коротким элементам профиля, когда он одновременно находится на нескольких элементах профиля, нет смысла учитывать самостоятельное влияние этих элементов, а целесообразно объединять их в один спрямленный. Этим в ряде случаев достигается уменьшение погрешности тяговых расчётов.

Спрямлению подлежат рядом лежащие элементы профиля, имеющие одинаковый знак, близкие по значению уклоны (разница не более 3-4 ) и небольшую длину. Площадки (0 ) могут быть спрямлены с уклоном любого знака.

Крутизна спрямленного элемента

i_с? = [ ‰],

где i и S - крутизна и длина каждого из спрямляемых элементов.

Проверка возможности спрямления каждого элемента:

S_i ? 2000/|i_c - i_j|,

где i_j и S_j - крутизна и длина проверяемого j - го элемента.

I_3,4 = ? - 6,2 ‰

800 ? 2000/|-6,2+7|; 800 < 2500 - верно;

1000 ? 2000/|-6,2+5,5|; 1000 < 2857 - верно.

I_11,12 = ? +4,5 ‰

800 ? 2000/|4,5-5|; 800< 4000 - верно;

900 ? 2000/|4,5-4|; 900< 4000 - верно.

I_16,17 = ? -3,2 ‰

1200 ? 2000/|-3,2+2,6|; 1200 < 3333 - верно;

1000 ? 2000/|-3,2+4|; 1000 < 2500 - верно.

I_20,21 = ? +3,5 ‰

900 ? 2000/|3,5-3|; 900 < 4000 - верно;

800 ? 2000/|3,5-4|; 800 < 4000 - верно.

Таблица 2.1

Расчёт спрямления заданного профиля пути

№ заданных элементов	Заданный профиль пути	Спрямленный профиль пути	№ спрямленных элементов	Проверка
	S, м	i, ‰	S, м	i, ‰
1	1000	0	1000	0	1
2	300	+6	300	+6	2
3	800	-7	1800	-6,2	3	800 < 2500 1000 < 2857
4	1000	-5,5
5	2000	0	2000	0	4
6	5000	+10	5000	+10	5
7	800	+8	800	+8	6
8	1200	-13	1200	-13	7
9	1800	0	1800	0	8
10	2800	-7	2800	-7	9
11	800	+5	1700	+4,5	10	800< 4000 900< 4000
12	900	+4
13	1600	0	1600	0	11
14	900	-5	900	-5	12
15	1300	0	1300	0	13
16	1200	-2,6	2200	-3,2	14	1200 < 3333 1000 < 2500
17	1000	-4
18	1000	0	1000	0	15
19	800	-5	800	-5	16
20	900	+3	1700	+3,5	17	900 < 4000 800 < 4000
21	800	+4
22	1600	0	1600	0	18

3. РАСЧЕТ ВЕСА И МАССЫ ПОЕЗДА

3.1 Расчет веса и массы состава

Вес состава определяется исходя из условия равномерного движения поезда по расчетному подъему с расчетной скоростью тепловоза:

Q = [кН], где

F_кр - расчетная сила тяги тепловоза, Н;

Р - вес локомотива, кН;

w?₀ - основное удельное сопротивление движению тепловоза в режиме тяги, Н/кН;

w?₀ - основное удельное сопротивление движению вагонов, Н/кН;

i_p - крутизна расчетного подъема, ‰.

Основное удельное сопротивление движению тепловозов в режиме тяги при расчетной скорости определяется по формуле:

w?₀ = 1,9 + 0,01н_р + 0,0003 н_р².

Основное удельное сопротивление движению состава из разнотипных вагонов определяется по формуле:

w?₀ = бw?₀₄ + вw?₀₆ + гw?₀₈, где

б, в, г - процентное содержание однотипных вагонов в составе;

w?₀₄, w?₀₆, w?₀₈ - основное удельное сопротивление движению четырех-шести- и восьмиосных вагонов соответственно, Н/кН:

w?₀₄ = 0,7 + ; q₀₄ = .

w?₀₆ = 0,7 + ; q₀₆ = .

w?₀₈ = 0,7 + ; q₀₈ = .

б = 40% = 0,4 - 4-хосные; q₄ = 87 т;

в = 60% = 0,6 - 6-тиосные; q₆ = 121 т.

Расчётные параметры тепловоза 2ТЭ121

Расчётная скорость VР, км/ч	26,6
Расчётная сила тяги FКР, кН	600
Расчётный вес Р, кН	3000
Сила тяги при трогании с места Fктр, кН	882
Длина локомотива Lл, м	41

w₀ = 1,9+0,01*26,6+0,0003*(26,6)² ? 2,38 Н/кН.

q₀₄ = = 21,7 т; q₀₆ = = 20,2 т;

Н/кН;

Н/кН;

w?₀ = 0,4*1,04+0,6*1,31 = 1,2 Н/кН;

Q = ? 50255 кН.

Масса состава по предварительному расчету:

m_с = т, где

g - ускорение свободного падения, м/с².

m_с = = 5025,5 т.

3.2 Проверка веса поезда по длине приемоотправочных путей

Длина поезда l_п не должна превышать полезную длину приемо-отправочных путей станции l_поп:

l_п ? l_поп, где

l_п - длина поезда, м;

l_поп - полезная длина приемо-отправочных путей станции, м;

l_поп = 1250 м.

Длина поезда определяется из выражения:

l_п = l_с + l_л +10, где

l_с - длина состава, м;

l_л - длина тепловоза, м;

10 - запас длины на неточность установки поезда, м.

Длина состава:

l_с = n₄ l₄ + n₆ l₆ + n₈ l₈ , где

n₄,n₆, n₈ - количество однотипных вагонов в составе;

l₄ ,l₆ ,l₈ - длина однотипных вагонов, м.

Количество однотипных вагонов в составе:

n₄ = · ;

n₆ = ? ;

n₈ = ? , где

q₄, q₆, q₈ - масса одного вагона из каждой группы однотипных вагонов, т.

n₄ = ? 23 ваг;

n₆ = ? 25 ваг;

l_с = 23*14+25*17 = 747 м;

l_п = 747 + 41 + 10 = 798 м.

Условие l_п ? l_поп выполняется (798 < 1250).

3.3 Проверка веса состава на преодоление скоростного подъема

Основная задача проверки состоит в том, чтобы определить, сможет ли поезд преодолеть выбранный в качестве «скоростного» подъем с учетом использования кинетической энергии, накопленной на предшествующих элементах профиля.

Аналитическая проверка выполняется по формуле:

S = 4,17? [м],

где н_нi ,н_кi - начальная и конечные скорости интервала, км/ч;

(f_к - w_к)_i - средняя удельная результирующая сила, действующая на поезд в пределах интервала скорости от н_нi до н_кi , Н/кН.

Удельную силу (f_к - w_к)_i можно рассчитать в пределах выбранного интервала изменения скоростей принимают равной удельной силе при средней скорости интервала, т. е.

[H/кH].

Если полученное расстояние больше или равно длине скоростного подъема S_с

S ? S_с,

то поезд преодолеет подъем.

S = S₁ + S₂ + S₃ + S₄ + S₅ + S₆

н_н1 = 80 км/ч; н_к1 =70 км/ч; н_ср1 = 75 км/ч;

F_крс = 164500

w₀ = 4,34 Н/кН;

w₀₄ = 1,83 Н/кН;

w₀₆ = 2,16 Н/кН;

w?₀ = 2,03 Н/кН;

(f_к - w_к) = || ? 9,07 Н/кН;

S₁ = м.

н_н2 = 70 км/ч; н_к2 = 60 км/ч; н_ср2 = 65 км/ч;

F_крс = 186000

w₀ = 3,82 Н/кН;

w₀₄ = 1,62 Н/кН;

w₀₆ = 1,94 Н/кН;

w?₀ = 1,81 Н/кН;

(f_к - w_к) = || ? 8,43 Н/кН;

S₂ = м.

н_н3 = 60 км/ч; н_к3 =50 км/ч; н_ср3 = 55 км/ч;

F_крс = 223500

w₀ = 3,36 Н/кН;

w₀₄ = 1,44 Н/кН;

w₀₆ = 1,74 Н/кН;

w?₀ = 1,62 Н/кН;

(f_к - w_к) = || ? 7,52 Н/кН;

S₃ = м.

н_н4 = 50 км/ч; н_к4 =40 км/ч; н_ср4 = 45 км/ч;

F_крс = 273500

w₀ = 2,96 Н/кН;

w₀₄ = 1,28 Н/кН;

w₀₆ = 1,57 Н/кН;

w?₀ = 1,45 Н/кН;

(f_к - w_к) = || ? 6,4 Н/кН;

S₄ = м.

н_н5 = 40 км/ч; н_к5 = 30 км/ч; н_ср5 = 35 км/ч;

F_крс =348000

w₀ = 2,62 Н/кН;

w₀₄ = 1,14 Н/кН;

w₀₆ = 1,42 Н/кН;

w?₀ = 1,3 Н/кН;

(f_к - w_к) = || ? 4,85 Н/кН;

S₅ = м.

н_н6 = 30 км/ч; н_к6 =26,6 км/ч; н_ср6 = 28,3 км/ч;

F_крс = 432000

w₀ = 2,42 Н/кН;

w₀₄ = 1,06 Н/кН;

w₀₆ = 1,33 Н/кН;

w?₀ = 1,22 Н/кН;

(f_к - w_к) = || ? 3,18 Н/кН;

S₆ = м.

S = 252+602+586+610+643+689=3382м.

3382 < 5000 м - неверно.

Так как S < S_с , то уменьшаем массу поезда до 38000 кН.

5024 > 5000 м - верно.

3.4 Проверка веса поезда на трогание с места

Вес состава проверяют на возможность трогания с места на остановочных пунктах по формуле:

Q_тр = - Р [кН],

где F_ктр - сила тяги локомотива при трогании с места, Н;

w_тр - удельное сопротивление состава при трогании с места, Н/кН;

i_тр - крутизна элемента пути, на котором производится трогание с места, ‰.

Удельное сопротивление состава при трогании с места определяется по формуле:

w_тр = w_тр4 + w_тр6 + w_тр8 Н/кН,

где w_{тр4 ,}w_тр6 ,w_тр8 - удельное сопротивление при трогании с места соответственно 4-осных, 6-осных, 8-осных вагонов, Н/кН.

w_тр = Н/кН.

где q₀ - масса, приходящаяся на одну колесную пару для данной группы вагонов, т.

Вес состава Q_тр , полученный по условиям трогания с места, должен быть не менее веса состава Q, определенного по расчетному подъему, т. е. Q_тр ? Q.

w_тр4 = ? 0,97 Н/кН;

w_тр6 = ? 1,03 Н/кН;

w_тр = 0,4*0,97+0,6*1,03 ? 1,01 Н/кН;

Q_тр = - 3000 ? 870267 кН.

Условие Q_тр ? Q выполняется (870267 > 50255).

4. РАСЧЕТ УДЕЛЬНЫХ РАВНОДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ

Для построения диаграммы удельных равнодействующих сил предварительно составляется таблица для четырех возможных режимов движения поезда по прямому горизонтальному участку:

- для режима тяги f_к - w₀ = f₁(v);

- для режима холостого хода w_0х = f₂(v);

- для режима служебного торможения 0,5b_m + w_0х = f₃(v);

- для режима полного служебного торможения 0,8b_m + w_0х = f₄(v).

Расчетный коэффициент трения тормозных колодок ц_кр определяется по формуле:

ц_кр .

Удельный тормозной коэффициент поезда определяется по формуле:

b_m = 1000?ц_кр ?х_р,

где х_р - расчетный тормозной коэффициент поезда.

Для грузового движения в расчетах можно принять нормативное значение, равное х_р = 0,33.

При движении в режиме холостого хода для звеньевого пути

w?_х = 2,4 + 0,011?н + 0,00035?н² .

4. W?₀ = w?₀*Р

6. W?₀ = w?₀*Q

7. W₀ = W?₀ + W?₀

9. f_k -w₀ = F_k - W₀/Q+P;

11. W_x = w?_х*Р;

12. W_0x = W_x + W?₀;

13. w_0x = W_0x/Р+Q.

Таблица 4.1

Расчетная таблица удельных равнодействующих сил

Режим тяги	Холостой ход	Торможение
V, км/ч	Fk, Н	w?0, Н/кН	W?0, Н	w?0, Н/кН	W?0, Н	W0, Н	Fk - W0, Н	fk -w0, Н/кН	wx, Н/кН	Wx, Н	W0x, Н	w0x, Н/кН	цkp	bm, Н/кН	0,5bm+w0x Н/кН	0,8bm+w0x Н/кН
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
0	750500	1,9	5700	0,99	37731	43431	744800	18,16	2,4	7200	44931	1,09	0,27	89,1	45,6	72,3
5	667000	2,02	6075	1,02	38760	44835	660925	16,12	2,46	7391	46151	1,12	0,23	74,84	38,5	61
10	608000	2,3	6900	1,05	40017	46917	601100	14,66	2,54	7635	47652	1,16	0,2	65,34	33,8	53,4
15	567000	2,72	8175	1,09	41504	49679	558825	13,63	2,64	7931	49435	1,2	0,18	58,55	30,4	48
20	542000	3,3	9900	1,14	43219	53119	532100	12,98	2,76	8280	51499	1,26	0,16	53,46	28	44
25	452500	4,02	12075	1,19	45162	57237	440425	10,74	2,89	8681	53844	1,31	0,15	49,5	26	40,9
26,6	440000	4,29	12866	1,21	45832	58698	427134	10,42	2,94	8821	54653	1,33	0,15	48,41	25,5	40
30	395500	4,9	14700	1,25	47334	62034	380800	9,29	3,04	9135	56469	1,38	0,14	46,33	24,5	38,4
40	305000	7,1	21300	1,38	52364	73664	283700	6,92	3,4	10200	62564	1,52	0,13	41,58	22,3	34,8
50	246000	9,9	29700	1,53	58309	88009	216300	5,27	3,82	11475	69784	1,7	0,11	38,18	20,8	32,2
60	201500	13,3	39900	1,71	65169	105069	161600	3,94	4,32	12960	78127	1,9	0,11	35,64	19,7	30,4
70	176500	17,3	51900	1,92	72943	124842	124600	3,039	4,88	14655	87598	2,17	0,1	33,66	19	29
80	153000	21,9	65700	2,15	81631	147331	87300	2,13	5,52	16560	98191	2,39	0,1	32,08	18,4	28
90	137500	27,1	81300	2,4	91234	172534	56200	1,37	6,22	18675	109909	2,68	0,09	30,78	18	27,2
100	119500	32,9	98700	2,68	101752	200452	20800	0,5	7	21000	122752	2,99	0,09	29,7	17,8	26,7

По данным таблицы 2 строим диаграмму удельных равнодействующих сил поезда:

а) для режима тяги (по графам 1 и 9) f_к - w₀ = f₁(v);

б) для режима холостого хода (по графам1 и 13) w_0х = f₂(v);

в) для режима служебного торможения (по графам 1 и 16) 0,5b_m + w_0х = f₃(v).

Таблица 4.2

Масштабы для графических расчетов

Величины	Грузовые и пассажирские поезда	Тормозные расчеты
Сила,1Н/кН - мм	12	2
Скорость, 1км/ч - мм	2	2
Путь,1 км - мм	40	240
Постоянная ?,мм	30	-
Время, 1 мин - мм	10	-

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЬШИХ ДОПУСТИМЫХ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ НА УКЛОНАХ ПРОФИЛЯ

Максимально допустимые значения скоростей движения поезда на уклонах профиля v_max = f(-i) определяются по имеющимся тормозным средствам с учетом обеспечения остановки поезда в пределах тормозного пути.

Полный расчетный тормозной путь S_m равен сумме пути подготовки тормозов к действию S_n действительного тормозного пути S_д:

S_m = S_n + S_д [м].

Расчетные тормозные пути принимаем равными:

а) S_m = 1000 м - для спусков крутизной до 6 ‰ включительно;

б) S_m = 1200 м - для спусков круче 6‰.

Порядок расчета следующий.

По данным таблицы 2 вычерчивается графическая зависимость удельных замедляющих сил при полном служебном торможении 0,8b_m + w_ox = f(v) в масштабах, приведенных в таблице 3. Рядом справа строятся кривые изменения скорости v = f(S) методом МПС для трех уклонов 0 ‰, -6 ‰, -12 ‰.

Для каждого из выбранных уклонов определяется подготовительный путь, м [1]

S_n = 0,278 ? v_н ? t_n,

где v_н - скорость в начале торможения (v_н = 100 км/ч);

t_n - время подготовки тормозов к действию, с:

t_n = 7 - - для составов длиной 200 осей и менее;

t_n = 10 - - для составов длиной от 200 до 300 осей;

t_n = 12 - - для составов длиной более 300 осей.

Число осей: N = 23*4+25*6 = 242 оси.

При уклоне 0 ‰: t_n = 10 с;

S_n = 0,278 ? 100 ? 10 = 278 м;

При уклоне -6 ‰ t_n = 13 с;

S_n = 0,278? 100 ? 13 = 361,4 м;

При уклоне -12 ‰ t_n = 16 с;

S_n = 0,278? 100 ? 16 = 444,8 м.

По полученным данным строятся зависимости v_max = f(-i) для S_m = 1000 м и S_m = 1200 м, условно располагаемые на первом квадрате, Вертикальная линия, проведенная при i = -6 ‰, определяет области использования полученных зависимостей: до i = -6 ‰ включительно следует пользоваться кривой, построенной для S_m = 1000 м, а для спусков круче для S_m = 1200 м.

Результаты решения тормозной задачи необходимо учитывать при построении кривой скорости движения поезда v = f(S) с тем, чтобы нигде не превышать скорости, допустимой по тормозам, т. е. чтобы поезд мог быть всегда остановлен на расстоянии, не превышающем длины полного тормозного пути.

6. ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ СКОРОСТИ И ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА

Построение зависимостей н = f₁(S) и t = f₂(S) производятся на отдельном листе миллиметровой бумаги по методу МПС.

Все построения выполнять на спрямленном пути.

Интервалы скорости, в которых действующие силы на поезд считаются постоянными, принимать не более 10 км/ч.

В конце каждого элемента профиля подбирать интервал изменения скорости так, чтобы граница элемента, граница интервала скорости и зависимость н = f₁(S) пересекались в одной точке.

При построении диаграммы н = f₁(S) необходимо стремится к достижению поездом максимально допустимых скоростей движения. Это условие выполняется при соответствующем чередовании режимов тяги, холостого хода и регулировочного торможения.

При движении на спусках скорость не должна превосходить допускаемую по тормозам в зависимости от крутизны спуска.

Скорость поезда перед остановкой должна быть равна 40-50 км/ч на расстоянии 500-700 м от оси станции.

Момент начала торможения при остановке на станции определяем точкой пересечения зависимостей н(S) для режимов холостого хода и служебного торможения. Последняя строится встречно, начиная от нулевой скорости на оси станции.

Для выполнения зависимости t = f₂(S) используется зависимость н = f₁(S) . Ее непрерывный рост рекомендуется ограничивать при достижении уровня, соответствующего 10 мин.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНИХ ТЕХНИЧЕСКОЙ И УЧАСТКОВОЙ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ

Средняя техническая скорость представляет собой среднюю скорость движения поезда по перегону и учитывает время занятия перегона с учетом времени на разгоны и замедления при остановках.

Для нечетного направления движения поездов (В-А):

км/ч

где - общая длина пути (участка В-А), км;

- время хода поезда по участку В-А, ч.

Для четного направления (А-В):

где - время хода поезда по участку А-В, ч.

Средняя участковая скорость - средняя скорость движения поездов по участку с учетом времени стоянок на промежуточных станциях:

Для нечетного и четного направлений:

где - коэффициент участковой скорости, который зависит от технической оснащенности участка ( = 0,8).

Для нечетного направления движения поездов (А-В):

= 26,9 мин = 0,45 ч

км/ч

км/ч

Для четного направления движения поездов (А-В):

Время хода поезда для четного направления рассчитываем способом равномерных скоростей.

Способ равномерных скоростей относится к числу приближенных и основывается на следующих основных допущениях:

- поезд по каждому элементу профиля движется с постоянной (равномерной) скоростью независимо от длины элемента профиля;

- при переходе с одного элемента профиля на другой скорость поезда изменяется мгновенно.

Общее время движения поезда:

где n - число элементов профиля на заданном участке;

- время хода поезда по i-му элементу профиля, мин;

- время поправки на один разгон, принимается равным 2 мин;

- время поправки на одно торможение при полной остановке поезда, принимается равным 1 мин.

Время хода поезда по i-му элементу профиля:

где - длина i-го элемента профиля, км;

- равномерная скорость движения на i-м элементе профиля, определяется по кривой км/ч.

На спусках, где скорость на практике регулируется тормозными средствами, за равномерную скорость можно принять максимально допустимую скорость движения грузового поезда на этом участке (определяется по решению тормозной задачи).

Расчет общего времени движения поезда в четном направлении (от станции А до станции В) приведен в таблице 4.

Таблица 4.

Расчет времени хода поезда на участке А - В

№ п/п	Крутизна элемента, ‰	Длина элемента, км	Равномерная скорость, км/ч	Время, мин
1	0	1,6	35	2,74
2		1,7	55	1,85
3	+5	0,8	43	1,12
4	0	1	55	1,09
5		2,2	50
6	0	1,3	55
7	+5	0,9	50
8	0	1,6	53
9		1,7	59
10	+7	2,8	50
11	0	1,8	54
12	+13	1,2	26,6
13	-8	0,8	36
14	-10	5	65
15	0	2	70
16		1,8	76
17	-6	0,3	70
18	0	1	73
Итого:	= 29,5	-	? =

= 2 + 23,38 + 1 = 26,38 мин ? 0,44ч

км/ч

км/ч.

8. РАСЧЕТ РАСХОДА ТОПЛИВА ТЕПЛОВОЗОМ

Расход топлива тепловозом на данном участке пути определяем на основании предварительно построенных диаграмм скорости и времени и имеющихся для каждой серии тепловозов экспериментальных данных об удельном расходе топлива при том или ином режиме работы дизеля, т.е.

,

где - позиция контроллера машиниста.

Суммарный расход топлива за поездку определяется по формуле:

где - расход топлива в режиме тяги за интервал времени ;

- расход топлива тепловозом в режиме холостого хода.

Расчеты удобно свести в табл. 5.

Для каждого интервала времени определяется средняя скорость движения поезда:

По средней скорости из расходной характеристики тепловоза определяется расход топлива за минуту на наибольшей позиции контроллера.

Расход топлива на холостом ходу = 0,84 кг/мин.

Таблица 5.

Расход топлива тепловозом на тягу поезда

Номер элемента пути	нн, км/ч	нк, км/ч	нср, км/ч	Gi, кг/мин	ti, мин	Gi?ti, кг
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
ИТОГО

кг

кг

кг

Для сравнения расхода топлива различными тепловозами используют удельный расход топлива на измеритель выполненной перевозочной работы 10⁴ т-км брутто:

[кг/10⁴ т-км брутто]

где е -- удельный расход топлива, кг/10⁴ т-км брутто;

Е - расход топлива на тягу поезда, кг;

- длина заданного участка, км.

[кг/10⁴ т-км брутто]

Для сравнения различных видов и сортов топлива, имеющих разную теплоту сгорания, пользуются так называемым условным топливом

где - удельный расход условного топлива, кг/10⁴ т-км брутто;

Э = 1,43 - тепловой эквивалент дизельного топлива.

[кг/10⁴ т-км брутто]

9. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО ПАРКА ЛОКОМОТИВОВ ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПОЕЗДОВ

Потребность локомотивного парка определяется объемом перевозочной работы, условиями и организацией движения поездов.

В зависимости от исходных данных расчет потребности локомотивов ведется двумя методами: аналитическим и графическим.

Аналитический метод расчета применяют как при перспективном, так и при оперативном планировании численности эксплуатируемого парка локомотивов, графический - только при оперативном.

Расчетный парк локомотивов по сети железных дорог является основой для планирования поставок новых электровозов и тепловозов и перспективного развития локомотивного хозяйства.

Из-за значительных колебаний размеров движения грузовых поездов на участке обращения расчет числа локомотивов ведется только для постоянно (ежесуточно) обращающихся поездов ("ядро" графика).

Для составления расписания движения поездов ядра графика (таблица 6) определяется интервал времени последовательного отправления поездов со станций в течение суток

где - число пар грузовых поездов ядра графика.

1 час 42 мин.

Расписание движения поездов на участке составляем в табличной форме: со станции А основного депо с начала суток первым отправляется поезд №1001 в 0 ч 30 мин , через интервал времени последовательно отправляются поезда нечетного направления №1003, №1005 и т.д.

Аналогично в 0 ч 15 мин отправляется поезд №1002 четного направления, и за ним через поезда №1004, №1006 и т.д. Прибавляя ко времени отправления поезда время его хода по участку или , заполняем столбцы прибытия поездов на станции А и В; последовательность расположения поездов обусловлена временем их прибытия с начала суток.

L = 180 км; t_нч = L/= 180/41,6 = 4,3ч = 4ч18мин.

L = 180 км; t_ч = L/= 180/42,56 = 4,2ч = 4ч12мин.

Из расписания движения поездов на участке А-В в хронологическом порядке, начиная с нуля часов суток, заполнены графы 2, 3, 5, 6, 9, 11, 12 ведомости оборота тепловозов (таблица 7).

Затем заполнены графы 8 и 14, куда занесены время следования тепловоза с поездом в нечетном (А-В) и четном (В-А) направлениях.

С учетом заданных норм минимального времени нахождения на станциях А основного депо и В оборотного депо в графах 4 и 10 произведена «увязка локомотивов» с прибывающими и отправляющимися поездами.

Таблица 6.

Расписание движения поездов ядра графика на участке Б-А

Станция основного депо А	Станция оборотного депо В
Прибытие	Отправление	Прибытие	Отправление
№ поезда	Время	№ поезда	Время	№ поезда	Время	№ поезда	Время
1	2	3	4	5	6	7	8
1022
1024
1002
1004
1006
1008
1010
1012
1014
1016
1018
1020

Таблица 7.

Ведомость оборота локомотивов на участке А-В

Подобные документы

• Расчет тепловозной тяги

  Характеристика локомотива 2ТЭ121. Расчет веса и массы состава. Проверка веса состава на преодоление скоростного подъема. Расчет удельных равнодействующих сил. Определение расхода топлива тепловозом. Построение диаграмм скорости и времени хода поезда.
  
  курсовая работа [153,9 K], добавлен 11.06.2015
  

• Тяговые расчеты для участка железной дороги

  Определение массы железнодорожного состава, анализ профиля пути и выбор расчетного подъема. Проверка полученной массы состава и спрямление профиля пути на участке железной дороги. Расчет времени хода поезда по участку способом равновесных скоростей.
  
  курсовая работа [269,4 K], добавлен 08.10.2014
  

• Расчет параметров движения тепловоза

  Тяговые характеристики тепловоза 2ТЭ116. Определение основного средневзвешенного удельного сопротивления состава. Расчет массы состава, числа вагонов и длины поезда. Проверка массы на трогание с места. Равнодействующие силы при разных режимах движения.
  
  курсовая работа [186,5 K], добавлен 29.10.2013
  

• Подвижной состав и тяга поездов

  Анализ профиля пути и выбор величины расчетного подъема. Определение массы состава. Проверка полученной массы состава на трогание с места и по длине приемо-отправочных путей. Определение времени хода поезда по кривой времени и технической скорости.
  
  курсовая работа [200,5 K], добавлен 02.01.2008
  

• Тяговые расчеты тепловоза 2ТЭ10М

  Определение массы состава при движении поезда по расчетному подъему. Построение диаграмм удельных сил, действующих на поезд. Расчет скорости и времени хода поезда графическим методом. Расход топлива тепловоза. Проверка тяговых машин локомотивов на нагрев.
  
  курсовая работа [823,3 K], добавлен 23.05.2015
  

• Автоматические тормоза вагонов и безопасность движения поездов

  Формирование поезда, который можно провести по заданному профилю с обеспечением безопасности движения. Расчет веса состава по расчетному подъему и числа вагонов в составе. Определение длины поезда. Тормозные пути при экстренном и служебном торможениях.
  
  курсовая работа [78,7 K], добавлен 22.12.2014
  

• Тяговые расчёты для подъездной работы

  Спрямление профиля пути. Определение количества вагонов в поезде. Проверка массы состава по размещению на приёмо-отправочных путях станций. Определение массы брутто и нетто состава. Расчет и построение диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил.
  
  курсовая работа [464,7 K], добавлен 28.05.2015
  

• Показатели работы подвижного состава

  Расчет объемных показателей использования подвижного состава. Экономическая оценка улучшения использования подвижного состава и увеличения массы поезда брутто. Расчет качественных показателей использования локомотивного парка и грузовых вагонов.
  
  курсовая работа [132,6 K], добавлен 03.06.2009
  

• Тяговый расчет поезда

  Крутизна расчетного подъема. Проверка массы состава по длине приемоотправочных путей раздельных пунктов участка. Расчет таблицы и построение диаграммы удельных равнодействующих сил. Скорость, время хода поезда по участкам, техническая скорость движения.
  
  контрольная работа [582,6 K], добавлен 02.10.2011
  

• Теория локомотивной тяги

  Проектирование и эксплуатация железных дорог. Спрямление профиля пути. Определение массы состава по выбранному расчетному подъему, числа вагонов и осей состава, длины поезда. Величина расчетного тормозного коэффициента для композиционных колодок.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.01.2015
  

• Оценка обеспеченности поезда тормозами

  Формирование и определение длины поезда. Проверка его на возможность разрыва при экстренном торможении. Проверка веса состава по условию трогания с места. Расчет числа вагонов в составе. Определение усилия, развиваемого поршнем тормозного цилиндра.
  
  курсовая работа [545,2 K], добавлен 10.06.2014
  

• Тяговые расчёты пути локомотива

  Анализ профиля пути и расчетного подъема. Определение массы состава. Проверка на преодоление элементов профиля большей крутизны, чем расчётный подъём, которая заключается в расчёте скорости движения поезда для подъёмов. Расчет силы тяги локомотива.
  
  курсовая работа [591,5 K], добавлен 21.12.2010
  

• Расчет показателей плана грузовых перевозок на отделении железной дороги

  Определение объема работы на отделении дороги. Расчет пробега вагонов. Расчет потребного парка поездных локомотивов. Определение условного пробега локомотивов. Расчет качественных показателей использования подвижного состава и себестоимости перевозок.
  
  курсовая работа [478,9 K], добавлен 12.07.2013
  

• Разработка графика движения электровоза 2ТЭ10В

  Характеристика профиля пути и локомотива. Вес состава. Расчет данных. Диаграмма удельных ускоряющих сил. Определение допустимой скорости движения поезда на максимальном спуске по условиям торможения. Анализ кривых скорости и времени хода поезда.
  
  курсовая работа [57,3 K], добавлен 22.02.2009
  

• План перевозок и работы подвижного состава отделения железной дороги в грузовом движении

  Планирование эксплуатационной работы отделения железной дороги. Определение объемных показателей работы подвижного состава. Расчет тонно-километровой работы брутто и распределение ее по категориям поездов. Показатели пробега и парка локомотивов и вагонов.
  
  курсовая работа [108,1 K], добавлен 30.11.2010
  

• Безопасность движения поездов и автоматические тормоза подвижного состава

  Определение длины тормозного пути и времени торможения поезда при экстренном торможении способом ПТР. Расчет основного удельного сопротивления состава в режиме выбега и поезда. Определение осевой нагрузки для каждой группы вагонов, длины состава.
  
  курсовая работа [3,0 M], добавлен 24.10.2015
  

• Тяговые расчеты для магистральных железных дорог

  Анализ и подготовка продольного профиля пути для выполнения тяговых расчетов. Определение веса состава грузового поезда с учетом ограничений по условиям его эксплуатации. Сравнение тяговых энергетических показателей работы тепловоза и электровоза.
  
  курсовая работа [459,1 K], добавлен 27.02.2016
  

• Выполнение тяговых расчетов

  Условия движения поезда, силы, действующие на поезд, и законы его движения под их воздействием. Спрямление профиля пути. Масса состава, ее проверка на трогание с места. Длина состава и поезда, число вагонов и осей состава. Решение тормозной задачи.
  
  курсовая работа [174,5 K], добавлен 09.12.2013
  

• Проектируемое депо РЖД

  Назначение проектируемого эксплуатационно-ремонтного депо электровозов. Расчет массы грузового состава и ее проверка. Размещение пунктов экипировки и технического обслуживания локомотивов. Расчет эксплуатируемого парка грузовых и пассажирских локомотивов.
  
  дипломная работа [243,9 K], добавлен 19.03.2010
  

• Электрические железные дороги

  Тяговый расчет для грузового поезда с электровозом переменного тока, при спрямлении профиля пути. Определение массы поезда, скорости, времени хода по перегону, потребляемого тока. Расчет общего и удельного расхода электрической энергии на тягу поезда.
  
  курсовая работа [862,1 K], добавлен 09.11.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам

Очередность луживания поездов	№ поезда прибывшего на станцию А	Время прибытия на станцию А, мин	Оборот локомотивов на станции основного депо А	Время отправления со станции А, ч-мин	№ поезда	Простой на станции А, ч-мин	Время следования от станции А до станции В, ч-мин	Время прибытия на станцию В, ч-мин	Оборот локомотивов на станции оборотного депо В	Время отправления со станции В, ч- мин	№ поезда	Простой на станции В, ч-мин	Время следова ния от станции В до станции А, ч-мин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
	1022			0:30	1001					0:15
	1024				1003
	1002				1005
	1004				1007
	1006				1009
	1008				1011
	1010				1013