Основы локомотивной тяги: выполнение тяговых расчетов, определение и проверка расчетной массы состава, тормозного пути, построение диаграмм и токовых характеристик тепловоза

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

по дисциплине «Теория локомотивной тяги»

Основы локомотивной тяги: выполнение тяговых расчетов, определение и проверка расчетной массы состава, тормозного пути, построение диаграмм и токовых характеристик тепловоза



Содержание

путь отправочный композиционный колодка

Введение

1. Исходные данные

2. Основные параметры профиля пути

3. Определение массы состава

4. Проверка по длине приемо-отправочных путей

5. Расчет и построение диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил

6. Расчет удельной силы тяги

7. Расчетный коэффициент трения композиционных колодок

8. Определение масштаба и построение графиков

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Целью данного курсового проекта является формирование умений и навыков по выполнению тяговых расчетов; определению и проверке расчетной массы состава, тормозного пути, построение диаграмм и токовых характеристик тепловоза; осмотра тепловоза в пути; управления локомотивом и т.д.



1. Исходные данные

Используется перегон Челутай - Илька

Тепловоз серии 2ТЭ10В (грузовой)

Диаметр колес 1040мм (d₁)

Учетная масса локомотива 276 тонн (т)

Длина вагона 14м

Длина локомотива 34м

Материал колодок композиционный

При расчетах использовалась работа только одной секции.

2. Основные параметры профиля пути

Таблица 1

№ эл-та	Длина Li, м	Уклон ii, ‰	Кривая	Длина спрямленного участка S, ‰	Сопряженный уклон iс', ‰	iс'', ‰	iс= iс'+ iс'', ‰	№ сопряж-го уч.
			Радиус R, м	Длина Sкр, м
1	1000	0			1000				1
2	2050	2,7			2050				2
3	550	1,4			900	2,9			3
4	350	3,6
5	400	0	500	300	400		1,05	1,05	4
6	700	1,2			1400	2,3			5
7	700	3,3
8	300	0			300				6
9	250	4,1	400	200	250		1,4	5,5	7
10	500	0			500				8
11	1000	5,9			100				9
12	200	0			650	-0,8			10
13	450	-1,2
14	1350	2,9	600	700	1350		0,59	3,49	11
15	350	0			750	-1,5			12
16	400	-2,8
17	600	2,8			3100	0,6			13
18	2500	0
19	450	-2,5			1050	-1,1			14
20	700	0
21	500	4,1	350	400	500		1,96	6,06	15
22	2100	2,0			2100				16
23	450	6,6			450				17
24	1000	0			1000				18

Расчет спряженного уклона:

Проверка:

Сопряжение возможно:

Перерасчет тяговой характеристики

Таблица 2

V ,км/ч	режим	Fк , кгс	Fк1, кгс
0	сцепление	40650	40243,5
5		36900	36531
10		34000	33660
15		31950	316305
19		30560	30254,4
20	тяга	28900	29177,4
23,4		25300	25542,8
27,5		22300	22514
35		18000	18172,8
38		16700	16860,3
43		14400	14538,2
50		12500	12620
55		14400	11509,4
62,5		10000	10096
65		9600	9692,1
70		9000	9086,4
15		8400	8480,6
80		7800	7874,8

d_o=1050 мм d₁=1040 мм

По данным таблицы строим график.

С увеличением скорости силы тяги уменьшаются, при уменьшении диаметра колеса, сила сцепления колеса с рельсом, сила сцепления колеса с рельсом уменьшается. А сила тяги увеличивается.

Основной закон локомотивной тяги: сила тяги должна быть меньше силы сцепления, иначе возникнет буксование.

3. Определение массы состава

Массу грузового состава рассчитывают, исходя из полного использования силы тяги локомотива при движении по наиболее тяжелому подъему. Затем ее проверяют по условиям трогания на раздельных пунктах, возможности расположения поезда в пределах длины приемо-отправочных путей на станциях и нагреванию тяговых электродвигателей или генераторов.

Перед расчетом массы состава грузового поезда анализируют профиль пути на участке и выбирают наибольший подъем (с учетом расположенных на нем кривых) называемый расчетным (измеряется в тысячных долях ‰ - промилле). Наименьшую допустимую ПТР скорость движения по подъему называют расчетной скоростью, а реализуемую при этом локомотивом силу тяги -- расчетной силой тяги. Расчетные силу тяги и скорость тепловоза устанавливают по тяговой характеристике на последней позиции контроллера машиниста, соответствующей полному использованию мощности дизеля при токе продолжительного режима.

- расчетная сила тяги (сила тяги, при которой поезд будет двигаться по расчетному подъему с расчетной скоростью), определяется из ПТР с учетом D_к.

V_р = 23,4

^Н/_кН.



^Н/_кН.

- расчетный подъем

Таблица 3

Груженые вагоны	Порожние вагоны
Nп = 40%	Nг = 60%

, ^Н/_кН.

= 1,454 ^Н/_кН.

Масса состава:

;

Удельное сопротивление груженых вагонов меньше, но так как масса груженых вагонов больше, то сопротивление груженых вагонов больше.

Проверка массы состава из условий трогания с места на расчетном подъеме.

F_кТр- сила тяги при трогании с места;

i_р - подъем, на котором производится трогание с места ‰;

w_Тр - удельное сопротивление при трогании с места, ^Н/_кН;

Удельное сопротивление при трогании с места для порожних вагонов

Удельное сопротивление при трогании с места для груженых вагонов



Сравнить массу состава по условиям трогания с места на расчетном подъеме с рассчитанной массой по условиям движения на расчетном подъеме. Если m_сТр m_c,то поезд может тронуться с места на расчетном подъеме i_р.

m_сТр m_c, 9699>5977,6

4. Проверка по длине приемо-отправочных путей

Для этого необходимо взять из ПТР длину локомотива - l_л и длину вагона - l_в.

Масса груженых вагонов:

Масса порожних вагонов:

Количество вагонов:



шт

Общее число вагонов:

Определение длины состава:

Длина поезда:

, м

Если длина станции, согласно задания, меньше рассчитанной длины поезда, то необходимо уменьшать количество порожних вагонов, при этом надо учитывать неточности установки равные 10 метрам.



Тогда, порожних вагонов

;

Длина поезда:

5. Расчет и построение диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил

Зависимость между ускорением движения поезда a (км/ч²), ускоряющей силой F_y массой поезда m_п (т), и коэффициентом инерции вращающихся частей называется уравнением движения поезда.



F_y = m_п·(l + )·a /12,96

где F_у - ускоряющая сила (Н),

a - ускорение движения поезда (км/ч²),

m_п - масса поезда (т),

- коэффициентом инерции вращающихся частей.

Таблица 4. Расчет удельных ускоряющих сил

Скорость дв. поезда V, км/ч	Удельное сопр-е дв.поезда W,Н/кН	Сила тяги лок-а Fк, Н	Удельное сопр-е силы тяги fк, Н/кН	Удельное ускорение силы тяги fу=fк - W
0	0,933	402435	9,9	8,96
10	1,04	33660,0	8,2	7,16
20	1,18	291774	7,1	5,92
30	1,35	185420	4,5	3,15
40	1,59	154340	3,8	2,21
50	1,76	126200	3,1	1,34
60	2,01	102930	2,5	0,49
70	2,11	90864	2,2	0,09
80	2,62	78748	1,9	-0,72

Удельное сопротивление груженых и порожних вагонов:

1,0+0,044*+0,00024*

К_Г=3600/4060=0,88

К_П=1-0,88=0,12

Полученные данные занести в таблицу 5.

Пример расчетов:

При «0»

Удельное сопротивление состава

Основное удельное сопротивление движению локомотива для тех же значений скорости.

W'_ол=1,9+0,01·V+0,0003·V²;

1,9

Основное удельное сопротивление движению поезда:

Таблица 5

Скорость движения	Уд. сопр. локомотива	Уд. сопр. состава	Уд. сопр. поезда
V, км/час	, Н/кН	, Н/кН	, Н/кН	, кН
0	1,9	0,868	0,933	1
10	2,03	0,976	1,04	1,4
20	2,22	1,11	1,18	1,9
30	2,47	1,28	1,35	2,5
40	2,78	1,51	1,59	3,1
50	3,15	1,67	1,76	3,6
60	3,58	1,91	2,01	4,2
70	4,07	1,98	2,11	4,5
80	4,62	2,49	2,62	5,7



6. Расчет удельной силы тяги

кгс/т

- сила тяги локомотива, Н

Сила тяги лок-ва, Н	Удельная сила тяги , кгс/т
402435	9,9
336600	8,2
291774	7,1
185420	4,5

7. Расчетный коэффициент трения композиционных колодок

Таблица 6

V, км/ч	0	10	20	30	40	50	60	70	80
цкр	0,329	0,309	0,294	0,283	0,271	0,264	0,256	0,25	0,244

Таблица 7. Расчетные данные

Скорость движения	Уд. сопр. локомотива	Уд. сопр. состава	Уд. сопр. поезда при выбеге	коэффициент трения торм. колодок	Удельная тормозная сила	Удельные замедл. силы при служебном торможении
V, км/час	, Н/кН	Н/кН	, Н/кН	кр,	bтс, Н/кН	fзс Н/кН
0	1,9	0,868	0,933	0,329	54,3	55,2
10	2,032	0,976	1,04	0,309	51	52,04
20	2,22	1,11	1,18	0,294	48,5	49,7
30	2,47	1,28	1,35	0,283	46,7	48,05
40	2,78	1,51	1,59	0,271	44,7	46,3
50	3,15	1,67	1,76	0,264	43,6	45,4
60	3,58	1,91	2,01	0,256	42,2	44,2
70	4,07	1,98	2,11	0,25	41,3	43,4
80	4,62	2,49	2,62	0,244	40,3	42,9

Удельная тормозная сила b_тс для служебного торможения равна половине от расчетной тормозной силы

b_тс=0,51000·_крр

_р - расчетный тормозной коэффициент для грузового состава принимаем равным 0,33.

Удельные замедляющие силы при служебном торможении определить по формуле f_зс= b_тс+ w_0х и занести в таблицы 7.

8. Определение масштаба и построение графиков

Таблица 8. Масштаб 3

Величина	обозначения	Масштаб 3
Удельная сила, Н/кН	К	10
Скорость, км/ч	m	2
Путь, км	у	48
Постоянная ?	?	25
Время, ч	х	600
Время, 1мин	х	10



Заключение

Чтобы решить уравнение движения поезда, нужно найти удельные ускоряющие или замедляющие силы, которые определяют из удельных сил тяги, удельных сил сопротивления движению и удельных тормозных сил во всем диапазоне скоростей движения.

Графики, показывающие зависимость удельных ускоряющих и замедляющих сил от скорости движения, называют диаграммой удельных ускоряющих и замедляющих сил. На ней не учтены силы дополнительного сопротивления движению поезда.



Список используемой литературы

1. Методическое пособие по выполнению практических занятий. Базовый уровень высшего профессионального образования. Москв ГОУ «УМЦ ДТ» 2009 г.

2. Правила тяговых расчетов для поездной работы. - М.: Транспорт, 2014 г.

3. Кузьмич В.Д., Руднев В.С., Френкель С.Я. Теория локомотивной тяги: Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. В.Д. Кузьмича. - М.: Издательство «Маршрут», 2010. - 448 с.

4. Осипов С.И., Осипов С.С. Основы тяги поездов. - М.: УМК МПС России, 2009. - 592 с.

5. Стрекопытов В.В., Грищенко А.В., Кручек В.А.: Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. В.В. Стрекопытова. - М.: Издательство «Маршрут», 2012. - 310 с.

Размещено на Allbest.ru

...