Тепловозы

Размещено на http://www.allbest.ru/

12

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПОВОЛЖСКИЙ ФИЛИАЛ МОСКОВСКОГО ИНСТИТУТА ИНЖЕНЕРОВ ТРАНСПОРТА

Контрольная работа

по дисциплине: Общий курс железных дорог

Саратов 2013



Содержание

Тепловозы, их типы принципиальная схема устройства, системы передачи и их назначение

Расчет оборота вагона на направлении полигона железной дороги

Определение массы состава и полезной длины приемоотправочных путей

Список используемой литературы

Приложение



Тепловозы, их типы принципиальная схема устройства, системы передачи и их назначение

Тепловоз - автономный локомотив, первичным двигателем которого является двигатель внутреннего сгорания, обычно дизель.

Тепловозы могут быть классифицированы по ряду признаков. По роду службы их можно разделить на пассажирские, грузовые, маневровые, промышленного транспорта, универсальные, предназначенные для выполнения различных работ (например, грузопассажирские, маневрововывозные).

Назначение тепловоза определяет его технические характеристики, конструктивное исполнение, выбор типа двигателя, передачи, экипажной части. На магистральных железных дорогах эксплуатируются тепловозы с электрической и гидравлической передачами; промышленные тепловозы малой мощности (в основном до 250 кВт) выполняют и с механической передачей.

По устройству ходовых частей различают тепловозы тележечного типа и с жёсткой рамой (бестележечные); в основном выпускаются тепловозы тележечного типа.

Тепловозы делятся также по ширине рельсовой колеи, на которой они эксплуатируются, - нормальной (широкой) колеи 1520 мм на отечественных железных дорогах и 1435 мм в большинстве зарубежных стран; узкой колеи (от 600 до 1000-1100 мм).

Выпускаются тепловозы одно-, двух- и многосекционные. Односекционные поездные тепловозы имеют для управления две кабины машиниста; двухсекционные - по одной кабине на секцию; многосекционные тепловозы в промежуточных секциях кабины ие имеют, так как управляются из кабин головных секций.

Назначение передачи. Тепловоз, у которого коленчатый вал дизеля непосредственно соединен с осями движущих колесных пар (так называемый тепловоз непосредственного действия), практически неработоспособен. Без дополнительных устройств такой локомотив не сможет сдвинуться с места и следовать с заданной скоростью по перегону. Это объясняется тем, что давать нагрузку на дизель можно только при частоте вращения коленчатого вала, равной примерно 1/3 номинального ее значения; мощность дизеля увеличивается при увеличении частоты вращения коленчатого вала, наконец, конструкция дизеля не допускает больших перегрузок. Передача мощности должна обладать высокой надежностью и долговечностью, наименьшими размерами, массой и стоимостью, высоким к. п. д. на всех режимах работы, минимальными затратами на обслуживание и ремонт. На тепловозах применяются три типа передач мощности: электрическая, гидравлическая и механическая. Наибольшее распространение получила электрическая передача, которая по многим показателям наиболее эффективна. Для современных электрических передач характерно увеличение мощности при сохранении почти тех же габаритных размеров и уменьшении удельных масс. На тепловозах применяют электрические передачи мощности постоянного, переменно-постоянного и переменного тока. Преимущественное распространение в мировой практике имеет передача на постоянном токе. Коэффициент полезного действия электрической передачи при продолжительном режиме 84-86 %. В связи с увеличением мощности тепловозов получает широкое распространение передача переменно-постоянного тока.

По роду службы тепловозы подразделяются на грузовые, пассажирские и маневровые (рис. 1). Тепловоз состоит из следующих основных частей: первичного двигателя, передачи, кузова, экипажа и вспомогательного оборудования.



Рис. 1

Первичным двигателем на тепловозе является дизель. Чтобы привести во вращение колесные пары тепловоза от вала дизеля, требуется специальная передача. Если вал дизеля непосредственно соединить с движущими осями тепловоза, то двигатель нельзя будет запустить под нагрузкой и трогание такого локомотива будет затруднено. Кроме того, частота вращения вала дизеля, а следовательно, и его мощность пропорциональны скорости движения тепловоза, поэтому полная мощность дизеля может быть получена лишь при максимальной скорости. Передача позволяет обеспечить трогание тепловоза с места и реализацию полезной мощности дизеля во всем диапазоне скорости движения локомотива. Передача может быть электрической, механической или гидравлической. К вспомогательному оборудованию относятся топливная система, системы смазки и охлаждения и др. Экипаж состоит из следующих узлов: рамы тележки, колесных пар с буксами и рессорного подвешивания. У большинства тепловозов рама опирается на две трехосные тележки через восемь боковых опор. В средней части главной рамы расположена дизель-генераторная установка, которая имеет поддизельную раму, служащую картером дизеля. Основные параметры тепловозов даны в табл. 1.

Таблица 1

тепловоз вагон оборот путь

На главной раме, представляющей собой жесткую и прочную сварную конструкцию, размещаются кабина, кузов, силовое и вспомогательное оборудование тепловоза Тележки имеют раму, опоры, буксы, колесные пары, рессорное подвешивание и тормозное оборудование (рис. 14.2). Получили распространение унифицированные тележки с улучшенным рессорным подвешиванием. С размещением оборудования на тепловозе познакомимся на примере грузового тепловоза 2ТЭ1ОВ, который создан на базе серийного магистрального тепловоза 2ТЭ1ОЛ с высокой степенью унификации узлов (рис. 2). Тепловоз 2ТЭ10В двухсекционный, т. е состоит из двух соединенных между собой автосцепкой одинаковых секций, управляемых с одного поста. Рама 21 каждой секции опирается на две трехосные тележки 22 с роликовыми буксалги. В средней части кузова размещается дизель 10 с тяговым генератором 9. Валы дизеля и генератора соединены полужесткой пластинчатой муфтой.



Рис. 2

На переднем конце секции расположена кабина машиниста, в которой установлены пульт управления с контроллером и контрольно-измерительными приборами, автоматическая локомотивная сигнализация с автостопом и локомотивным светофором, радиостанция и другое вспомогательное оборудование. Кабина машиниста оборудована шумоизоляцией. Сзади кабины размещаются две высоковольтные камеры, в которых установлены реверсор для изменения направления движения тепловоза, различные реле, регуляторы и другая электроаппаратура. Холодильник 18, служащий для охлаждения циркулирующих в системе дизеля смазки и воды, расположен в задней части секций тепловоза. Имеющаяся на тепловозе аккумуляторная батарея предназначена для пуска дизеля, питания цепей управления и освещения. Под главной рамой подвешен топливный бак 23.

Расчет оборота вагона на направлении полигона железной дороги

Требуется:

Определить время оборота вагонов на направлении полигона железной дороги.

Определить ускорение оборота вагона при реализации одной из мер, предусмотренных заданием: увеличение технической скорости.

Определить сокращение потребности в вагонном парке на отделении дороги в результате ускорения оборота вагонов.

Исходные данные:

Погрузка вагонов, Uп = 1700 ваг.,

Выгрузка вагонов, Uв = 2700 ваг.,

Прием груженых вагонов, = 290 ваг.,

Груженый рейс, = 370 км,

Участковая скорость, Vу = км/ч,

Простой вагона:

- на 1 технической станции, tтех = 4 ч,

- под погрузкой, tп = 18 ч,

- под выгрузкой, tв = 18 ч,

- на всех промежуточных станциях, -,

Коэффициент порожнего пробега, бпор = 0,45

Вагонное плечо, Lваг = 190 км.

Примечание: дробью указано значение показателя технической скорости до и после реализации мер по ускорению оборота вагона: числитель - до реализации, знаменатель - после реализации указанных мер.

Решение:

Оборотом вагона для сети в целом называется время в сутках, затрачиваемое вагоном грузового парка на выполнение одного цикла операций перевозочного процесса. Оборотом вагона для дороги, полигона (отделения) называется время нахождения вагона на подразделении, затрачиваемое на выполнение всех грузовых операций, приходящихся на его полный рейс, с момента одной погрузки вагона до начала следующей его погрузки.



Оборот вагона, сут., определяется по формуле:

Полный рейс вагона равен:

,

где - груженый рейс, км;

- коэффициент порожнего пробега, определяется как отношение порожнего рейса к груженому .

км.

= 2,82 ? 3 - количество технических станций, которое проходит вагон за время оборота.

- вагонное плечо - среднее расстояние пробега вагона между техническими станциями, на которых выполняются технические операции с транзитными вагонами переработкой и без переработки.

Простой вагонов в часах, приходящийся на одну грузовую операцию, и коэффициент местной работы определяют по формулам:

ч,



Коэффициент местной работы показывает, сколько грузовых операций в среднем производится с вагоном за время его оборота.

В этих формулах:

tп, tв - соответственно простой вагонов под погрузкой и выгрузкой, ч;

- соответственно количество погруженных и выгруженных вагонов.

Рабочий парк вагонов определяется по формуле:

де - оборот вагона, сут;

- работа отделения, ваг., равная сумме погруженных и принятых , с других отделений дороги.

Найдем время оборота вагонов до и после реализации мер по ускорению оборота вагона на направлении полигона железной дороги:

.



Вывод: В связи с ускорением оборота вагона за счет увеличения технической скорости рабочий парк сократился на 177 вагонов.

Определение массы состава и полезной длины приемоотправочных путей

Требуется:

1. Определить массу состава поезда.

2. Определить длину поезда.

3. Выбрать стандартную длину приемоотправочных путей.

Исходные данные:

Характеристика вагонов и участков:

Доля вагонов:

4-осных, г4 = 0,98;

8-осных, г8 = 0,02;

Масса брутто, т:

4-осных, m4 = 68 т;

8-осных, m8 = 130 т;

Основное удельное сопротивление

движению состава при расчетной скорости, = 1,8 Н/кН;

Основное удельное сопротивление

движению состава при трогании с места, Wтр = 4,8 Н/кН;

Расчетный подъем, = 8 ‰;

Наибольший уклон пути на станции, = 2 ‰;

Характеристика локомотивов:

Серия локомотива - ВЛ60к;

Расчетная масса локомотива, Рл = 138 т;

Длина локомотива, лок = 21 м;

Расчетная сила тяги, Fр = 36800 Н;

Сила тяги локомотива при трогании с места, Fтр = 49680 Н;

Основное удельное сопротивление движению локомотива, = 2,9 Н/кН.

Решение.

Масса состава поезда определяется исходя из движения его с установившейся скоростью по расчетному подъему по формуле:

где Fр - расчетная сила тяги, Н;

Рл - масса локомотива, т;

- соответственно основное удельное сопротивление движению локомотива и вагонов при расчетной скорости, Н/кН;

- расчетный подъем, ‰.

Рассчитав массу состава поезда, необходимо произвести проверку по условию трогания с места поезда на раздельных пунктах.

Масса состава, который может быть стронут с места на раздельном пункте с максимальным уклоном , определяется по формуле:



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

Wтр - удельное сопротивление поезда при трогании с места (на площадке), Н/кН;

- уклон пути на станции (предполагается, что трогание производится в направлении подъема), %.

Должно выполняться условие: ?

- верно.

Затем необходимо определить длину приемоотправочного пути станции, на которой может разместиться поезд рассчитанной массы.

Длина поезда определяется по формуле:

где - средняя масса вагона, т; - длина локомотива, м;

- доля соответственно 4-х и 8-осных, м;

Средняя масса вагона определится из выражения:

где , - соответственно масса 4-х-, 8-осных вагонов, т.



Необходимая длина пути

Здесь 10 м добавляется на неточность установки поезда. Затем определим полезную длину приемоотправочных путей по величине ближайшей стандартной = 850 м.

Полной длиной сквозного пути считается расстояние между остряками ведущих на него стрелочных переводов, а тупикового - расстояние от остряка стрелки до упора.

Полезной длиной пути считают часть полной его длины, в пределах которой устанавливается подвижной состав, не мешая передвижению по любым путям станции.



Список используемой литературы

1. Общий курс железных дорог / В.И. Апатцев, А.В. Горелик, В.И. Некрашевич, Н. А. Ротанов: Уч. пос. - М.: МИИТ, 2010.

2. Б.П. Голубкин. Управление грузовой и коммерческой работой, грузоведение. - 2-е изд., перераб. и доп.: Уч. пос. - М.: МИИТ, 2010.

3. Общий курс железных дорог. Задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов 4 курса. Канд. техн. наук, доц. Г.М. Биленко. РОАТ, Москва - 2010.



Приложение

Рис. 3

Размещено на Allbest.ru

...