Эксплуатация локомотивов и локомотивное хозяйство
Анализ эффективности видов тяги. Выбор локомотива при тепловозной и электрической тяге. Анализ профиля пути и выбор расчётного подъёма. Расчет массы состава, скорости и времени хода поезда. Технические и экономические показатели локомотивов, охрана труда.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.04.2014 |
| Размер файла | 684,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИДОВ ТЯГИ
Прогрессивные виды тяги электрическая и тепловозная начали развиваться на железнодорожном транспорте в XX в. В 1923 г. было принято решение о постройке первых тепловозов, а в 1924 г. в Ленинграде завершилась постройка поездного тепловоза серии Щ с электрической передачей. В 1926 г. был сдан в эксплуатацию первый в нашей стране электрифицированный участок Баку-Сабунчи-Сураханы, связавший Баку с нефтепромыслами на Апшероне.
В последующие годы были электрифицированы многие пригородные линии Московского узла, труднейшие горные участки железных дорог Закавказья, Урала, заполярный участок Мурманск-Кандалакша, линия Запорожье- Долгинцево, ряд участков в Кузбассе и других районах страны.
Однако до Великой Отечественной войны основным видом тяги на железных дорогах продолжала оставаться паровая. В 1940 г. электрической и тепловозной тягой выполнялось всего лишь 2,2% общего грузооборота железных дорог, а в 1950 г. - 5,4%. При паровой тяге железнодорожный транспорт расходовал до 30% общей добычи угля в стране, себестоимость и трудоемкость перевозок были высокие, а условия труда большого числа работников - тяжелые. локомотив поезд тепловозный электрический
Во второй послевоенной пятилетке (1951-1955 гг.) внедрение электрической и тепловозной тяги осуществлялось несколько быстрее, однако темпы развития были по-прежнему недостаточны. Железнодорожный транспорт, как правило, не осваивал средства, отпускаемые на реконструкцию тяги. Основным направлением усиления тяги оставалось повышение мощностных характеристик паровозов. Вместе с тем, в 1955 г. электровозы и тепловозы освоили уже 14,1% общего грузооборота железнодорожного транспорта, а протяженность линий с электрической и тепловозной тягой составляла около 12 тыс. км.
Переломным стал 1956 г., когда был утвержден Генеральный план электрификации железнодорожного транспорта СССР. Особенностью данного периода (1956-1970 гг.) является перевод на электрическую тягу целых направлений большой протяженности. Если в 1951-1955 гг. ежегодный прирост электрифицированных линий составлял около 0,5 тыс. км, то уже в 1956-1960 гг. он равнялся 1,7 тыс. км, а в 1961-1970 гг. превысил 2 тыс. км. Одновременно все эти годы на тепловозную тягу ежегодно переводилось по 7-8 тыс. км. В результате реализации Генерального плана электрификации в 1970 г. только электрической тягой было освоено 48,7%, а тепловозами и электровозами вместе - 96,5% грузооборота. Протяженность электрифицированных линий составила 25,1% эксплуатационной длины сети, а линий с тепловозной тягой - 56,4%.
В нашей стране появились не имеющие себе равных по протяженности, пропускной и провозной способности электрифицированные магистрали: Москва-Куйбышев-Омск-Тайшет-Карымская-Петровский завод (6,1 тыс. км); Ленинград-Москва-Харьков-Ростов-Тбилиси-Ленинакан-Норашен (3,6 тыс. км); Москва-Горький-Свердловск-Тюмень-Омск (2,7 тыс. км); Москва-Киев- Львов-Чоп (1,7 тыс. км); Москва-Кочетовка-Ростов-на-Дону (1,2 тыс. км); Но- восибирск-Новокузнецк-Абакан-Коршуниха (2 тыс. км).
К началу 1990-Х гг. доля электрической тяги в общей работе по перевозкам достигла 63,7% (в пассажирском движении - 70%, в пригородном пассажирском сообщении - почти 90%), составив около 31% перевозной работы железных дорог мира.
В настоящее время ОАО «РЖД» обладает самой протяженной в мире 42 тыс. км сетью электрифицированных железных дорог. С учетом многолетнего опыта повышения эффективности перевозок на электротяге, Стратегической программой развития ОАО «РЖД» до 2010 г. предусмотрено электрифицировать до 2-Х тыс. км железнодорожных линий. Таким образом, к 2010 г. общая протяженность электрифицированных участков достила 44,5 тыс. км, на них выполняют до 84% всех перевозок.
В настоящее время электрификация железных дорог продолжается. Перевод на электрическую тягу предусматривается в первую очередь наиболее загруженных направлений и участков, а также соединительных линий между электрифицированными направлениями для унификации видов тяги. В 2002 г. электрифицированы участки Обозерская-Маленга, Идель-Свирь. Завершена электрификация Транссибирской магистрали (участок Сибирцево-Губерово). В 2003 г. электрифицирован участок Старый Оскол-Валуйки. В 2004 г. завершена электрификация направления Саратов-Волгоград-Тихорецкая, начались работы по электрификации линии Вологда-Череповец-Волховстрой-Петрозаводск-Мурманск.
В результате электрификации перечисленных выше направлений в рамках Программы модернизации транспортной системы России с 2001 по 2010 гг. планируется высвобождение 1315 тепловозов, будет обеспечено сокращение потребности дизельного топлива в количестве 6785 тыс. т, повышение участковой скорости грузовых поездов с 33 до 49 км/ч, сокращение эксплуатационного штата на 4200 чел., а также сокращение вредных выбросов в атмосферу в размере 105,2 тыс. т на 2010 г.
Электрификация железных дорог и перевод их на тепловозную тягу сопровождаются совершенствованием локомотивов, улучшением их технико- экономических характеристик.
Одним из решающих технико-экономических преимуществ электрической и тепловозной тяги, обусловивших полную замену ими паровой тяги, является высокий коэффициент использования энергоресурсов, т.е. коэффициент полезного действия (КПД) электровозов и тепловозов. Он характеризуется отношением полезно использованной энергии ко всей затраченной энергии при работе локомотивов. У современных электровозов КПД составляет около 0,85-0,90, а у тепловозов - 0,28-0,32 (самые совершенные паровозы имели КПД 0,07-0,10). Однако эти показатели не отражают уровня использования первичных энергоресурсов от момента добычи топлива или производства электроэнергии на ТЭС, ГЭС или АЭС до их превращения в полезную работу по передвижению поездов.
Следует различать КПД электровоза и КПД электрической тяги в целом. Суммарный коэффициент полезного действия электротяги учитывает все потери энергии: на ТЭС при сжигании топлива, в высоковольтных ЛЭП, на тяговых подстанциях, в контактной сети и на самом электровозе. Кроме того, учитываются также потери топлива при его добыче, транспортировке и хранении.
При прогрессивных видах тяги существенно возрастает пропускная и провозная способность железных дорог. Замена тепловозной тяги электрической на однопутных линиях при профиле средней трудности повышает пропускную способность на 10-20%. На однопутных линиях с горным рельефом и небольшой долей перегонов с легким профилем электрическая тяга может дать прирост пропускной способности по сравнению с тепловозной на 30-35% и более.
Рост пропускной и провозной способности электрической тяги как более надежной по сравнению с тепловозной происходит, во-первых, за счет увеличения массы поезда (что объясняется особенностью тяговых характеристик электровозов, мощность которых при небольших скоростях в условиях трудного профиля значительно повышается, у тепловозов же она постоянна в большом диапазоне скоростей); во-вторых, за счет увеличения ходовой и технической скоростей движения поезда, а также участковой скорости, особенно на однопутных линиях.
Средние ходовые и техническое скорости при электрической тяге на 10-15% выше, чем при тепловозной. На загруженных двухпутных линиях применение электрической тяги позволяет благодаря росту ходовой скорости и сокращению интервала попутного следования между поездами увеличить максимальную пропускную способность по перегонам со 144-160 до 180-200 пар поездов (т.е. до 25%).
В результате повышения массы и скорости движения поездов при электрической тяге существенно увеличивается производительность электровозов по сравнению с тепловозами. Она растет еще и потому, что электровозы могут работать на длинных тяговых плечах, совершая большие безостановочные рейсы, при которых значительно увеличивается время их полезной работы. Наибольший прирост производительности электровозов достигается в условиях трудного профиля пути, так как скорость движения электровоза на руководящем подъеме может почти вдвое превышать скорость движения тепловоза. Электровозы, кроме того, могут работать по системе многих единиц, т. е. сочленяться друг с другом при синхронном управлении ими с одного поста, что позволяет увеличить массу поезда в несколько раз.
Производительность труда работников локомотивного хозяйства при электрической тяге значительно выше, чем при тепловозной, а расходы по локомотивному хозяйству ниже. Это обусловливается более высокой производитель - ностью электровозов по сравнению с тепловозами, а также значительным сокращением численности работников, занятых на ремонте и техническом обслуживании электровозов. В сопоставимых условиях при одинаковом объеме перевозочной работы в тонно-километрах брутто стоимость ремонта электровозов примерно вдвое, а технического обслуживания - втрое ниже, чем тепловозов.
Вместе с тем, при электрической тяге возникает потребность в дополнительном штате работников и дополнительных эксплуатационных расходах, которых нет при тепловозной тяге. К ним относят расходы на содержание, ремонт и амортизацию контактной сети, тяговых подстанций и дистанций электроснабжения. Но эти расходы относительно невелики и составляют примерно 5% в себестоимости перевозок при электрической тяге. В целом, внедрение электрической тяги вместо тепловозной сокращает эксплуатационный контингент работников на 20-30%. Затраты на топливо в денежном выражении при тепловозной тяге в сопоставимых условиях примерно в 1,5 раза больше затрат энергии при электрической тяге.
В сопоставимых условиях (при одинаковой грузонапряженности) внедрение электрической тяги вместо тепловозной снижает себестоимость перевозок на 10-15%. Различия фактической себестоимости перевозок сравниваемых прогрессивных видов тяги более существенны. Это объясняется тем, что полигон сети, обслуживаемый электрической тягой, имеет примерно вдвое большую грузонапряженность и лучшее техническое оснащение. Это преимущественно двухпутные линии с более высокой участковой скоростью, меньшим числом остановок и меньшими затратами механической работы на разгоны и торможения.
Применение электрической тяги позволяет осуществлять рекуперацию электроэнергии, т.е. возврат ее в электрическую сеть при движении поезда под уклон, когда тяговые двигатели работают как электрогенераторы. Экономия электроэнергии при этом достигает при тяжелом профиле 20-30%, а при профиле средней трудности - 10-15%. При рекуперации одновременно обеспечивается плавное торможение, уменьшается износ тормозных колодок и повышается безопасность движения поездов, хотя при оборудовании электровозов устройствами рекуперативного торможения несколько увеличивается первоначальная стоимость локомотивов. Рекуперация оказывает также влияние на состояние ходовых частей вагонов и верхнего строения пути.
Особенно эффективно применение электрической (мотор-вагонной) тяги в пригородном пассажирском сообщении и в метро: раздельные пункты на линиях размещены часто, много остановок, разгонов и торможений; экономится значительное время при быстром наборе и снижении скорости при работе электродвигателей моторвагонных секций; участковая скорость движения пригородных электропоездов на 15-20% выше, чем пригородных дизель-поездов.
Электрическая тяга позволяет использовать низкосортное дешевое топливо (уголь, сланцы и др.) при сжигании его на ТЭС и дешевую электроэнергию ГЭС. При тепловозной же тяге используется, в основном, дорогостоящее дизельное топливо.
Большой экономический эффект дает применение прогрессивных видов тяги на маневровой работе. Здесь существенны преимущества тепловозной тяги по сравнению с электрической. Применение тепловозов на маневрах, по сравнению с обычными питающимися от контактной сети неаккумуляторными электровозами, не требует дорогостоящего оборудования этой сети над всеми станционными путями в местах производства маневров. Особенно эффективно применение на маневровой работе тепловозов с гидромеханической и электрической передачами.
С социально-экономических позиций охраны окружающей среды, особенно в крупных городах, доля электровозов в маневровой работе должна повышаться. Возможны три варианта применения электровозов на маневрах:
наиболее дорогой - питание электровоза от контактного провода при работе на крупных станциях и примыкающих к ним крупных подъездных путях небольшой протяженности; использование специальных контактно-аккумуляторных электровозов, способных работать как на крупных станциях, оборудованных контактной сетью, так и на небольших, где сооружение контактной сети над путями неэффективно;
Применение дизель-контактных маневровых локомотивов при поездах большой массы и высокой доле автономного режима работы этот вариант наиболее эффективен по стоимостным показателям.
Электрификация магистральных железных дорог, давая существенную экономию эксплуатационных расходов по сравнению с тепловозной тягой и сокращая время продвижения грузов и пассажиров, требует, однако, больших капитальных вложений в строительство тяговых подстанций и контактной сети. Кроме того, в сметную стоимость электрификации включается большое количество сопутствующих работ, которые технологически с внедрением электротяги не связаны, но нужны для повышения эффективности ее применения или для улучшения качества обслуживания пассажиров. К таким работам относят: удлинение путей на станциях и раздельных пунктах; усиление верхнего строения пути; устройство автоблокировки и диспетчерской централизации; сооружение тоннелей, пешеходных мостов, пассажирских платформ и павильонов на станциях и некоторые другие работы. Такого рода работы при тепловозной тяге выполняют обычно по планам капитальных вложений других хозяйств железнодорожного транспорта и финансируют по отдельным сметам.
Поэтому при сравнении эффективности вариантов тяги по капитальным вложениям затраты на сопутствующие работы должны либо исключаться из капитальных вложений в электрификацию, либо добавляться в том же объеме к капитальным затратам в тепловозную тягу. Доля сопутствующих капитальных затрат, не вызываемых специфическими особенностями электротяги, составляет в среднем 20-25% общей сметной стоимости и повышается до 35-40% и более, если в сметную стоимость включают крупные работы по удлинению приемоотправочных путей, внедрению автоблокировки и диспетчерской централизации. Если же не учитывать сопутствующие и сопряженные затраты, связанные с электрификацией, то свыше 2/3 всех остальных капитальных затрат приходится на строительство тяговых подстанций и сооружений контактной сети.
Суммарные капитальные вложения в постоянные устройства и подвижной состав при электрической тяге обычно в несколько раз выше, чем при тепловозной. Поэтому применение электротяги становится эффективным лишь при определенных условиях, в первую очередь, при более высокой грузонапряженности. Сроки окупаемости суммарных капиталовложений в электрическую тягу по сравнению с тепловозной составляют в среднем 5-6 лет.
На первых этапах электрификация железных дорог России проводилась на постоянном токе напряжением 3000 В для магистральных междугородных линий и 1500 В - для пригородных линий. Это создавало определенные трудности в бесперебойном движении грузовых поездов на пригородных участках. В настоящее время все линии с постоянным током переведены на стандартное напряжение 3000 В. Электрификация на переменном токе впервые была осуществлена в 1958 г. на железнодорожном участке Ожерелье-Павелец Московской дороги.
Электрификация железных дорог на переменном токе имеет ряд дополнительных экономических преимуществ по сравнению с электрификацией на постоянном токе. Повышается КПД электрифицированной линии (в среднем на 3-5%), так как уменьшаются потери энергии на тяговых подстанциях и в контактной сети. Вдвое сокращается (до 2,5-3,5 т/км для однопутных и 5-7 т-км для двухпутных линий) расход цветных металлов (преимущественно - меди), так как высокое напряжение переменного тока дает возможность подвешивать контактный провод меньшего сечения. При этом облегчается подвеска и экономится материал опор контактного провода, сокращаются стоимость сооружения каждой тяговой подстанции и их количество. При переменном токе тяговые подстанции можно размещать через 30-50 км, а при постоянном - через 1025 км. Тяговые подстанции переменного тока значительно проще, надежнее и дешевле. Это существенно сокращает капитальные затраты по электрификации линии, себестоимость перевозок при этом снижается на 3-4%.
Наличие двух систем тока вызывает необходимость в специально оборудованных станциях со стыкованием контактной сети или требует постройки электровозов постоянно-переменного тока (двойного питания). Применение таких электровозов снижает простои поездов при переходе с одной системы тока на другую, стоимость этих электровозов меньше, чем дорогостоящих и сложных переключающихся устройств станций стыкования.
Недостатком электрификации железных дорог на переменном токе является то, что нарушается нормальная надежная работа воздушных линий связи, которые приходится заменять кабельными подземными линиями связи, а это требует дополнительных капитальных вложений. В целом электрификация железных дорог на переменном токе обходится на 15-20% дешевле, чем на постоянном. В перспективе при создании принципиально новых систем передачи электроэнергии постоянного тока на большие расстояния указанные соотношения затрат могут существенно измениться в пользу электрификации на постоянном токе.
При оценке эффективности электрификации железных дорог на переменном токе нужно учитывать не только ее экономические, но и социальные преимущества, которые не всегда можно измерить в стоимостном выражении: улучшение условий труда железнодорожников, условий жизни трудящихся в крупных городах и районах тяготения к электрифицированным железнодорожным линиям, создание больших удобств и комфорта при поездках пассажиров, уменьшение загрязнения окружающей среды. С применением электрификации на переменном токе создается возможность снабжения дешевой электроэнергией нетяговых потребителей во всех отраслях хозяйства железных дорог в прилегающих сельскохозяйственных районах (путейских работ на перегонах, по- грузочно-разгрузочных и других работ на крупных и малых станциях).
1.1 Выбор локомотива
1.1.1 Выбор локомотива при тепловозной тяге
Выбираем тепловоз 2ТЭ10 со следующими техническими данными и тяговой характеристикой.
Тяговая характеристика (рис. 1) построена по расчетным данным для тепловоза, работающего в нормальных атмосферных условиях (при давлении 101,3 кПа, температуре окружающего воздуха +20 °С). Расчет выполнен для тепловоза с электродвигателями ЭД-118Б, тягового редуктора с передаточным отношением 4,41 и колесных пар, имеющих диаметр колеса 1050 мм. Линией А на рисунке показано ограничение силы тяги по сцеплению, линией Б -- параметры продолжительного режима -- длительная сила тяги 245 кН при скорости движения 23,5 км/ч.
Зависимости скорости движения на различных подъемах при расчетной массе состава обозначены линиями В и Г. Тепловоз с поездом такой массы может следовать на площадке со скоростью 93 км/ч.
Точками отмечены изменения магнитного потока возбуждения тяговых электродвигателей при движении тепловоза. Действительная тяговая характеристика тепловоза приведена в правилах тяговых расчетов для поездной работы. [1]
Рис. 1. Расчетная тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ10
Рис. 2. Расчетная тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ10
Основные технические данные:
Род службы грузовой, магистральный
Передача электрическая, постоянного тока
Управление дистанционное, из кабины любой крайней секции
Мощность дизеля, кВт 2210
Масса одной секции, т:
Служебная 138±3%
Сухая 131,7±3%
Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН 226 ±3%
Расчетная сила тяги Fкр, Н 496000
Сила тяги при трогании с места Fктр, Н 797000
Расчетная скорость vр, км/ч 23,5
Конструкционная скорость, км/ч 100
Тип тележки бесчелюстная
Ширина колеи, мм 1520
Диаметр колес по кругу катания, мм 1050
Минимальный радиус проходимых кривых, м 125
Габарит 1-Т ГОСТ 9238--82
Длина секции тепловоза по осям автосцепок, мм 16 969
Ширина тепловоза (по раме), мм 3080
Высота по вентилятору кузова, мм 4948
Шкворневая база, мм 8600
Колесная база, мм 3700
Масса экипировочных материалов, кг:
Топливо 6300
Масло 1500
вода 1450
песок 1006
Тип тормоза. Автоматический пневматический, прямодействующий вспомогательный и ручной механического действия
Ручной тормоз удерживает тепловоз на уклоне при всех заторможенных секциях, %0 30
Тип автосцепки СА-3
1.1.2 Выбор локомотива при электрической тяге
Так как в локомотивном депо Москва-3 эксплуатируются электровозы серии ВЛ10, то выбираем этот электровоз.
Электровоз ВЛ10 предназначен для работы с грузовыми поездами на магистральных железных дорогах РФ, электрифицированных на постоянном токе с напряжением в контактной сети 3000 В.
Все оборудование электровозов рассчитано на надежную работу при напряжении в контактной сети от 2200 до 4000 В. Изменение температуры окружающего воздуха вне кузова допускается от --50 до +40 °С при влажности воздуха 90%, замеренной при температуре +27 °С. Высота над уровнем моря не более 1200 м. Электровоз ВЛ 10 и состоит из двух сочлененных между собой автосцепкой СА-3 секций. На электровозах ВЛ10 выпуска до 1975 г. каждая секция опиралась на две двухосные несочлененные тележки через упругие опоры. На электровозах ВЛ10 выпуска с 1975 г. секции кузова на тележках опираются с помощью люлечного подвешивания, которое в значительной, степени улучшает горизонтальную динамику электровоза.
Сварные рамы тележек обладают повышенной надежностью, в процессе изготовления их подвергают тщательному контролю с применением современной аппаратуры.
Тележки оборудованы бесчелюстными буксами с роликовыми подшипниками повышенной долговечности. Перемещение букс относительно рамы происходит за счет деформации сдвига резинометаллических блоков. Рессорное подвешивание обеспечивает эффективное смягчение вертикальных толчков при прохождении электровозом неровностей пути.
На электровозах ВЛ10 установлено по восемь тяговых двигателей. Тяговые электродвигатели имеют последовательное возбуждение, опорно-осевое подвешивание, принудительную вентиляцию и мощность при часовом режиме по 670 кВт. Электродвигатели обладают надежностью и высоким к. п. д. Вращающий момент от тягового двигателя на колесные пары передается двусторонней одноступенчатой цилиндрической косозубой передачей.
Для регулирования частоты вращения тяговых двигателей предусмотрены три вида их соединения: последовательное (С), последовательно-параллельное (СП) и параллельное (П). Кроме того, на всех этих соединениях предусмотрена работа тяговых электродвигателей при ослабленном возбуждении с коэффициентом возбуждения 0,75; 0,55; 0,43; 0,36. Электрические цепи электровоза получают питание от контактного провода через токоприемники, обеспечивающие надежный токосъем при любых скоростях движения электровоза.
Рис. 3. Расчетная тяговая характеристика электровоза ВЛ10
Основные технические данные:
Номинальное питающее напряжение - 3000 В
Ширина колеи - 1520 мм
Расчетная скорость vр, км/ч - 46,7
Передаточное число -3,82
Сила тяги при трогании с места Fктр, Н - 614100
Расчетная масса электровоза Р, т -184
Расчетная сила тяги Fкр, Н - 451250
Передаточное отношение зубчатой передачи - 88/23
Конструкционная скорость - 100 км/ч
Нажатие колесной пары на рельс - 25±0,5 тс
Длина электровоза по осям автосцепки - 32 840 мм
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
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. [3]
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. Для сравнения тепловозной и электрической тяги выполним тяговые расчеты.
2.1 Анализ профиля пути и выбор расчётного подъёма
Подъём, по которому рассчитывают массу состава, называют расчётным 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. Спрямление состоит в замене ряда смежных, одинаковых знаков коротких и близких по крутизне элементов действительного профиля пути одним элементом эквивалентной крутизны и длиной, равной суммарной длине спрямляемых элементов. Спрямление основано на предположении равенства механической работы сил сопротивления на спрямлённом и действительном профилях пути.
Профиль пути отображен на плакате №1.
Результаты расчетов по спрямлению заданного профиля сведем в таблицу №1. При выполнении спрямления профиля пути используем формулы.Длины элементов sс равны сумме длин спрямленных элементов (s1, s2,.. sn)
sс = s1 + s2 +….. + sn (3.1)
Крутизна ic' вычисляется по формуле:
ic' =( i1 s1 + i2 s2 +….. + in sn)/(s1 + s2 +….. + sn ), (3.2)
где: i1, i2 … in - крутизна элементов спрямляемого участка.
Возможность спрямления проверяется поочерёдно для всех элементов действительного профиля пути, входящих в спрямляемый участок, по формуле:
si ? 2000/?i (3.3)
где: si - длина спрямляемого элемента, м;
?i = ic'- ii - абсолютная величина разности между уклоном спрямленного участка и уклоном проверяемого элемента, о/оо.
Кривые на спрямленном участке заменяются фиктивным подъемом, крутизна которого определяется по формуле:
ic”= (700/ sс )(?( sкр i / Ri )), (3.4)
где: sкр i - длина кривых в пределах спрямленного участка, м.
Ri - радиус кривых в пределах спрямленного участка, м.
Крутизна спрямленного участка с учетом фиктивного подъема от кривой:
ic = ic' + ic”. (3.5)
2.1.1 Спрямления профиля пути на участке Лосиноостровская - Александров четного направления
Таблица 1. Таблица спрямления профиля пути Лосиноостровская - Александров
|
№ элемента |
Крутизна элемента, о/оо |
Длина элемента, м |
кривые |
Длина спрямленного участка, м |
Кривизна спрямлен. Участка, о/оо |
Фиктивный подъем от кривой, о/оо |
Суммарная кривизна ic = ic' + ic”, о/оо |
№ спрямленного участка |
Примечание и расчеты |
||
|
Радиус, м |
Протяженность кривой, м |
||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
1 |
0 |
600 |
600 |
0 |
1 |
Лосиноостровская |
|||||
|
2 |
-6,4 |
1180 |
1180 |
-6,4 |
2 |
||||||
|
3 |
3,9 |
620 |
620 |
3,9 |
0.1 |
4.0 |
3 |
||||
|
4 |
-4.0 |
500 |
1100 |
-1,8 |
0.2 |
-1.6 |
4 |
sс =500+600=1100м ic'=(-4*500+0*600)/ 1100= -1,8о/оо s4 =500? 2000/(-1,8+4)=625м- удовл. S5 =600?2000/(-1,8+0)=1111м- удовл. |
|||
|
5 |
0 |
600 |
|||||||||
|
6 |
3.0 |
1000 |
1800 |
1,7 |
5 |
sс=1000+800=1800м ic'=(3*1000+0*800)/ 1800= 1,7о/оо S6=1000?2000/(1,7-3)=1538м- удовл. S7=800?2000/(1,7-0)=1176м- удовл. |
|||||
|
7 |
0 |
800 |
|||||||||
|
8 |
1.7 |
800 |
6 |
||||||||
|
9 |
0 |
600 |
1200 |
-1,35 |
7 |
sс =600+600=1200м ic'=(0*600+(-2,7)* 600)/1200= -1,35о/оо S9=600?2000/(-1,35 -0)=1481м- удовл. S10 =600?2000/ (-1,35+2,7)= 1481м- удовл. |
|||||
|
10 |
-2.7 |
600 |
|||||||||
|
11 |
2.5 |
600 |
600 |
2.5 |
8 |
Мытищи |
|||||
|
12 |
-1.7 |
600 |
600 |
-1.7 |
9 |
||||||
|
13 |
7.8 |
1100 |
1100 |
7.8 |
10 |
||||||
|
14 |
-0.1 |
1000 |
1000 |
-0.1 |
11 |
||||||
|
15 |
3.4 |
900 |
1500 |
5,08 |
12 |
sс =900+600=1500м ic'=(3,4*900+7,6* 600)/1500= 5,08о/оо S15=900?2000/ (5,08-3,4)=1190м- удовл. S16=600?2000/(5,08-7,6)=794м- удовл. |
|||||
|
16 |
7,6 |
600 |
|||||||||
|
17 |
0 |
450 |
1986 |
-2,6 |
13 |
sс =450+1536=1986м ic'=(0*450+(-3,3* 1536)/1986= -2,6о/оо S17 =450? 2000/(-2,6-0)=769м- удовл. S18=1536?2000/(-2,6+3,3)=2857м- удовл. |
|||||
|
18 |
-3.3 |
1536 |
|||||||||
|
19 |
0 |
800 |
14 |
||||||||
|
20 |
5.9 |
1600 |
1850 |
5,1 |
15 |
sс =1600+250=1850м ic'=(5,9*1600+0*250)/1850= 5,1о/оо S20 =1600? 2000/ (5,1-5,9)=2500м- удовл. S21=250?2000/(5,1-0)=392м- удовл. |
|||||
|
21 |
0 |
250 |
|||||||||
|
22 |
-6.3 |
1450 |
1700 |
-5,4 |
16 |
sс =1450+250=1700м ic'=(-6,3*1450+0* 250)/1700= -5,4о/оо S22 =1450? 2000/(-5,4+6,3)=1800м-удовл. S23=250?2000/(-5,4-0)=370м- удовл. |
|||||
|
23 |
0 |
250 |
|||||||||
|
24 |
7.8 |
1400 |
1400 |
7.8 |
17 |
Пушкино |
|||||
|
25 |
0 |
200 |
1700 |
-3,7 |
18 |
sс =200+1500=1700м ic'=(0*200+(-4,2* 1500)/1700= -3,7о/оо S25=200?2000/(-3,7-0)=540м- удовл. S26=1500?2000/ (-3,7+4,2)=4000м- удовл. |
|||||
|
26 |
-4.2 |
1500 |
|||||||||
|
27 |
7.2 |
1600 |
1600 |
7,2 |
19 |
||||||
|
28 |
0 |
1600 |
2300 |
-0,94 |
0.3 |
-0.64 |
20 |
sс =1600+700=2300м ic'=(0*1600+(-3,1)* 700)/2300= -0,94о/оо S28=1600? 2000/(-0,94-0)=1880м- удовл. S29=700?2000/(-0,94+3,1)=926м- удовл. |
|||
|
29 |
-3.1 |
700 |
|||||||||
|
30 |
1.1 |
1000 |
1000 |
1,1 |
21 |
||||||
|
31 |
7.8 |
900 |
900 |
7,8 |
22 |
||||||
|
32 |
2.3 |
700 |
700 |
2,3 |
23 |
||||||
|
33 |
-0.8 |
1400 |
1400 |
-0.8 |
0.2 |
-0.6 |
24 |
||||
|
34 |
1.5 |
800 |
800 |
1.5 |
25 |
||||||
|
35 |
-2.9 |
600 |
600 |
-2.9 |
26 |
||||||
|
36 |
7.9 |
1900 |
1900 |
7.9 |
27 |
||||||
|
37 |
-6.5 |
1350 |
1350 |
-6.5 |
28 |
||||||
|
38 |
4,5 |
620 |
620 |
4,5 |
29 |
||||||
|
39 |
0 |
430 |
430 |
0 |
30 |
Софрино |
|||||
|
40 |
4 |
880 |
880 |
4 |
31 |
||||||
|
41 |
-5,4 |
860 |
860 |
-5,4 |
32 |
||||||
|
42 |
4,5 |
1690 |
1690 |
4,5 |
33 |
||||||
|
43 |
-4,5 |
950 |
950 |
-4,5 |
0.3 |
-4.2 |
34 |
||||
|
44 |
3,3 |
1700 |
1700 |
3,3 |
35 |
||||||
|
45 |
-3,3 |
600 |
600 |
-3,3 |
36 |
||||||
|
46 |
5,6 |
1000 |
1000 |
5,6 |
0.2 |
5.8 |
37 |
||||
|
47 |
-3,1 |
500 |
2500 |
-7,1 |
38 |
sс =500+2000=2500м ic'=(-3,1*500+(-8,1* 2000)/2500= -7,1о/оо S47 =500? 2000/ (-7,1+3,1)=500м- удовл. S48=2000?2000/ (-7,1+8,1)=2000м- удовл. |
|||||
|
48 |
-8,1 |
2000 |
|||||||||
|
49 |
2,4 |
370 |
3450 |
6,7 |
39 |
sс =370+3080=3450м ic'=(2,4*370+7,2* 3080)/3450= 6,7о/оо S49 =370? 2000/(6,7-2,4)=465м- удовл. S50=3080?2000/(6,7-7,2)=4000м- удовл. |
|||||
|
50 |
7,2 |
3080 |
|||||||||
|
51 |
2,1 |
750 |
750 |
2,1 |
40 |
Хотьково |
|||||
|
52 |
3,7 |
400 |
2800 |
6,95 |
41 |
sс =400+2400=2800м ic'=(3,7*400+7,5* 2400)/2800=7о/оо S52 =400? 2000/ (6,95-3,7)=606м- удовл. S53=2400?2000/(7-7,5)=4000м-удовл. |
|||||
|
53 |
7,5 |
2400 |
|||||||||
|
54 |
0,6 |
840 |
840 |
0.6 |
42 |
||||||
|
55 |
7,8 |
2260 |
2260 |
7.8 |
0.3 |
8.1 |
43 |
||||
|
56 |
-4,4 |
500 |
4100 |
-7,2 |
44 |
sс =500+3600=4100м ic'=(-4,4*500+(-7,6)* 3600)/4100= -7,2о/оо S56 =500? 2000/(-7,2 +4,4)=714м- удовл. S57=3600?2000/(-7,2 +7,6)=5000м- удовл. |
|||||
|
57 |
-7,6 |
3600 |
|||||||||
|
58 |
1 |
500 |
500 |
1 |
45 |
Сергиев Посад |
|||||
|
59 |
0 |
330 |
750 |
-0,95 |
46 |
sс =330+420=750м ic'=(0*330+(-1,7)* 420)/750= -0,95о/оо S59 =330? 2000/ (-0,95-0)=2105м- удовл. S60=420?2000/ (-0,95+1,7)=2666м- удовл. |
|||||
|
60 |
-1,7 |
420 |
|||||||||
|
61 |
1,4 |
600 |
600 |
1,4 |
47 |
||||||
|
62 |
-5,5 |
670 |
670 |
-5,5 |
0.1 |
-5.4 |
48 |
||||
|
63 |
8,1 |
1480 |
1480 |
8,1 |
49 |
||||||
|
64 |
-6,8 |
1220 |
1220 |
-6,8 |
0.2 |
-6.6 |
50 |
||||
|
65 |
0,4 |
830 |
830 |
0,4 |
51 |
||||||
|
66 |
7,1 |
3640 |
3640 |
7,1 |
52 |
Б/П 81 км |
|||||
|
67 |
-0,4 |
860 |
860 |
-0,4 |
53 |
||||||
|
68 |
6,3 |
950 |
950 |
6,3 |
0.2 |
6.5 |
54 |
||||
|
69 |
-7,2 |
2310 |
2310 |
-7,2 |
55 |
||||||
|
70 |
8,0 |
1220 |
1220 |
8,0 |
56 |
||||||
|
71 |
-0,4 |
420 |
420 |
-0,4 |
57 |
Бужаниново |
|||||
|
72 |
-5,5 |
800 |
800 |
-5,5 |
0.3 |
-5.2 |
58 |
||||
|
73 |
1,6 |
900 |
1800 |
0,8 |
59 |
sс =900+500+400= 1800м ic'=(1,6*900+0*500+0*400)/1800=0,8о/оо S73 =900? 2000/(0,8-1,6)=2500м- удовл. S74=500?2000/(0,8-0)=2500м- удовл. S75=400?2000/(0,8-0)=2500м- удовл. |
|||||
|
74 |
0 |
500 |
|||||||||
|
75 |
0 |
400 |
|||||||||
|
76 |
-7,8 |
2800 |
2800 |
-7,8 |
0.3 |
-7.5 |
60 |
||||
|
77 |
1,2 |
900 |
1420 |
0,76 |
61 |
sс =900+520=1420м ic'=(1,2*900+0*520)/1420= 0,76о/оо S77=900? 2000/ (0,76-1,2)=4545м- удовл. S78=520?2000/ (0,76-0)=2631м- удовл. |
|||||
|
78 |
0 |
520 |
|||||||||
|
79 |
-7,2 |
1780 |
1780 |
-7,2 |
0.3 |
-6.9 |
62 |
||||
|
80 |
1,2 |
1000 |
1000 |
1,2 |
63 |
||||||
|
81 |
-0,9 |
400 |
400 |
-0,9 |
64 |
Арсаки |
|||||
|
82 |
7,3 |
500 |
500 |
7,3 |
0.2 |
7.5 |
65 |
||||
|
83 |
-8,1 |
700 |
700 |
-8,1 |
66 |
||||||
|
84 |
6,2 |
1000 |
1200 |
5,2 |
67 |
sс =1000+200=1200м ic'=(6,2*1000+0* 200)/1200= 5,2о/оо S84=1000? 2000/ (5,2-6,2)=2000м- удовл. S85=200?2000/ (5,2-0)=385м- удовл. |
|||||
|
85 |
0 |
200 |
|||||||||
|
86 |
-7,4 |
1400 |
1400 |
-7,4 |
68 |
||||||
|
87 |
0,6 |
800 |
800 |
0,6 |
69 |
||||||
|
88 |
-6,2 |
2360 |
2360 |
-6,2 |
0.3 |
-5.9 |
70 |
||||
|
89 |
5,7 |
740 |
740 |
5,7 |
71 |
||||||
|
90 |
-2,0 |
370 |
370 |
-2,0 |
72 |
Струнино |
|||||
|
91 |
7,4 |
930 |
930 |
7,4 |
73 |
||||||
|
92 |
0 |
400 |
1480 |
-4,9 |
74 |
sс =400+1080=1480м ic'=(0*400+(-6,7)* 1080)/1480= -4,9о/оо S92 =400? 2000/ (-4,9-0)=408м- удовл. S93=1080?2000/ (-4,9+6,7)=1111м- удовл. |
|||||
|
93 |
-6,7 |
1080 |
|||||||||
|
94 |
2,8 |
720 |
720 |
2,8 |
75 |
||||||
|
95 |
-5,8 |
480 |
480 |
-5,8 |
0.3 |
-5.5 |
76 |
||||
|
96 |
0,3 |
520 |
520 |
0,3 |
77 |
||||||
|
97 |
-6,3 |
450 |
450 |
-6,3 |
78 |
||||||
|
98 |
6,4 |
2550 |
2550 |
6,4 |
79 |
||||||
|
99 |
0,6 |
777 |
777 |
0,6 |
80 |
Александров |
2.1.2 Спрямления профиля пути на участке Александров - Лосиноостровская - нечетное направление
Таблица 2
Таблица спрямления профиля участка Александров - Лосиноостровская
|
№ элемента |
Крутизна элемента, о/оо |
Длина элемента, м |
кривые |
Длина спрямленного участка, м |
Кривизна спрямлен. участка, о/оо |
Фиктивный подъем от кривой, о/оо |
Суммарная кривизна ic = ic' + ic”, о/оо |
№ спрямленного участка |
Примечание и расчеты |
||
|
Радиус, м |
Протяженность кривой, м |
||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
1 |
-0,6 |
777 |
777 |
-0,6 |
1 |
Александров |
|||||
|
2 |
-6,4 |
2550 |
2550 |
-6,4 |
2 |
||||||
|
3 |
6,3 |
450 |
450 |
6,3 |
3 |
||||||
|
4 |
-0,3 |
520 |
520 |
-0,3 |
4 |
||||||
|
5 |
5,8 |
480 |
480 |
5,8 |
0.3 |
6.1 |
5 |
||||
|
6 |
-2,8 |
720 |
720 |
-2,8 |
6 |
||||||
|
7 |
6,7 |
1080 |
1480 |
4,9 |
7 |
sс =1080+400=1480м ic'=(0*400+6,7*1080)/ 1480= 4,9о/оо S7=1080?2000/ (4,9-6,7)=1111м- удовл. S8=400? 2000/ (4,9-0)=408м- удовл. |
|||||
|
8 |
0 |
400 |
|||||||||
|
9 |
-7,4 |
930 |
930 |
-7,4 |
8 |
||||||
|
10 |
2,... |
Подобные документы
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 11.06.2015Анализ 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 21.12.2010Сравнение технических характеристик локомотивов. Расчет инвентарного парка локомотивов и измерителей их работы. Эффективность применения электрической и тепловозной тяги. Сферы экономически целесообразного применения электрической и тепловозной тяги.
дипломная работа [455,0 K], добавлен 16.06.2015Определение основного сопротивления движению поезда при различных видах тяги. Расчет средней скорости движения и времени хода поезда по участку. Определение расхода топлива тепловозом на тягу поездов и электроэнергии электровозом постоянного тока.
курсовая работа [631,7 K], добавлен 20.12.2015Характеристика 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 22.02.2009Анализ 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 02.01.2008Определение 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 08.10.2014Определение 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 23.05.2015Классификация сил препятствия, определение основного удельного сопротивление локомотива (тепловоза и электровоза) и средней скорости движения по участку при различных режимах тяги. Продолжительность хода поезда и сравнение расхода энергоресурсов.
курсовая работа [78,4 K], добавлен 08.03.2009Тяговый 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 09.11.2010Основные способы обслуживания поездов локомотивами. Месторасположение устройств и сооружений тепловозного хозяйства в зоне обращения. Эксплуатируемый парк локомотивов на главном ходу, маневровых и пассажирских локомотивов. Штат локомотивных бригад.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 16.05.2013Определение удельного сопротивления тепловоза и электровоза, полного сопротивления поезда. Расчет средней скорости движения поезда, по участку используя различные режимы тяги для тепловоза и электровоза. Сравнение видов тяги по расходу энергоресурсов.
курсовая работа [235,8 K], добавлен 14.09.2013Основное сопротивление движения при различных видах тяги. Расчет средней скорости движения и времени хода по участку. Определение касательной мощности локомотивов, расхода энергоресурсов различных видов тяги. Сравнение Тепловоза ТЭП70 с электровозом ЧС7.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.02.2016Проектирование 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 11.01.2015Оценка правильности выбора серии локомотива, расчетного и проверяемого подъемов. Определение времени хода поезда способом равномерных скоростей. Спрямление профиля пути. Расчет расходов энергоресурсов на тягу поездов. Обоснование серии локомотива.
курсовая работа [40,8 K], добавлен 13.06.2013Анализ структуры и динамики основных групп наличного парка локомотивов, определение объема работы локомотивов в грузовом движении. Расчет показателей качества использования локомотивов, влияние факторов на изменение их среднесуточной производительности.
курсовая работа [240,6 K], добавлен 11.09.2010Определение и выбор серии локомотива. Планирование ремонтов локомотивов, расчёт годовой программы ремонтов и технического обслуживания. Расчёт стойловой части и выбор типа здания. Определение объёма работы отделения, контингента рабочих и их квалификации.
дипломная работа [225,1 K], добавлен 28.09.2014Назначение 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 19.03.2010Анализ выхода из строя колесных пар локомотивов. Влияние сужения рельсовой колеи, взаимодействие подвижного состава и пути. Выявление эффективности лубрикации, рельсосмазывания и гребнесмазывания. Действия локомотивной бригады при пожаре на тепловозе.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 08.04.2015Экономическое обоснование замены устаревшего электровоза локомотивом для увеличения массы поезда брутто, скорости движения и пропускной способности участка. Расчет эксплуатационных показателей, себестоимости перевозок и чистого дисконтированного дохода.
курсовая работа [78,7 K], добавлен 31.08.2010
