Материал: Тяговые расчёты для подъездной работы

т/ось.

кгс/т.

т.

т > 5660,16т

Вывод: Условие  выполняется, следовательно, локомотиву хватит мощности для того, чтобы стронуться с места и начать движение с составом, масса которого была рассчитана ранее для расчетного подъема.

3.2 Проверка массы состава по размещению на приёмо-отправочных путях станций

Масса состава, Qп-о, т, зависит от количества вагонов, которые вместе с локомотивом должны поместится в пределах полезной длины приёмо-отправочных путей. Для определения массы состава по размещению поезда на приёмо-отправочных путях используют формулу:

                                    (18)

где ln-o - стандартная полезная длина одного из приёмо-отправочных путей, м;

lл - длина локомотива, м;

lв1, lв2, lвn - расчётная длина вагонов разного типа по осям автосцепок. .

- свободная длина пути на точность установки состава, м.

Полезную длину приёмо-отправочного пути принимает равную 1050 м, т.к. она подходит для выполнения проверки как на пути приёма (1280 м), так и на пути отправления (1400 м) поезда.

 т.

Вывод: ; 548205660,16<6212,85. Следовательно, для дальнейших расчётов выбираем наименьшую массу состава  т, которая удовлетворяет всем проверкам, и состав этой массы локомотив сможет провезти по самому неблагоприятному участку профиля.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНЫХ РАЗМЕРОВ ДВИЖЕНИЯ

.1 Определение количества вагонов в поезде

Откорректировав окончательно массу состава с учётом выполненных проверок, определяется точное число вагонов каждого типа:

                                                                                    (19)

Результат округляется до целого числа.

 вагонов;

 вагонов.

После определения количества вагонов, необходимо убедиться, что поезд разместится в пределах полезной длины как пути приёма, так и пути отправления. Проверка выполняется по формуле:

                                                                       (20)

где  - сумма длин всех вагонов по осям автосцепок, м.

 ;

 .

Неравенство выполнено, это значит, что поезд сможет разместится в пределах полезной длины на путях приёма и отправления поезда.

4.2 Определение массы брутто и нетто состава

Масса состава брутто - полная масса состава с грузом и тарой всех вагонов, определяется по формуле:

.                                                                            (21)

Qбр =

Далее эта масса будет иметь обозначение .

Масса состава нетто - чистая масса груза, перевозимого в поезде, определяется по формуле:

                                                                     (22)

Qн =5676 - (56∙21,3+10∙44,6)= 4037,2 т.

4.3 Определение среднего суточного количества поездов для перевозки заданного количества груза

Среднее суточное количество поездов, необходимое для выполнения заданного объёма перевозок, определяется по формуле:

,                                                                                 (23)

Где Г - годовой грузооборот, т.

- число дней в году.

Результат округляется до целого значения.

5. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ УДЕЛЬНЫХ УСКОРЯЮЩИХ И ЗАМЕДЛЯЮЩИХ СИЛ.

Для начала, для облегчения расчётов округляем массу состава брутто, Q, т, с точностью до 50 т в меньшую сторону, т.е. теперь Q = 5650 т.

Диаграмма удельных ускоряющих сил состоит из четырёх кривых, каждая из которых соответствует определенному режиму движения поезда:

)        Движение в режиме тяги: fк - w0 = φ1(V).

)        Движение в режиме холостого хода (режим выбега): wох = φ2(V).

)        Движение в режиме служебного торможения: (wох+0,5bт) = φ3(V).

)        Движение в режиме экстренного торможения: (wох+bт) = φ4(V).

Приводятся расчёты для скорости 10 км/ч, результаты дальнейших расчётов сводятся в таблицы 1 - 3.

Сила тяги локомотива при =10 км/ч:

Fк=34162 кгс.

Основное удельное сопротивление движению локомотива:

Полное основное сопротивление движению локомотива:

=1802,03=365,4 кгс.

Основное удельное сопротивление движению вагонов:

Полное основное сопротивление движению вагонов:

Q=5650∙0,96=5424 кгс.

Полное основное сопротивление движению поезда в режиме тяги:

= 365,4+6081,53=5424=5789,4 кгс.

Удельная ускоряющая сила:

Таблица 1 - Режим тяги на площадке

Удельное основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме холостого хода (при V=10 км/ч)

                                               (24)

Полное сопротивление движению локомотива в режиме холостого хода:

Р.

Полное сопротивление движению поезда в режиме холостого хода:

Wх=457,2+5424=5881,2 кгс.

Удельное сопротивление движению поезда в режиме холостого хода:

Таблица 2 - Режим выбега на площадке

Тормозной коэффициент поезда, показывает, какая сила нажатия тормозных колодок приходится на единицу массы состава, определяется по формуле:

                                                                                        (25)

где ∑Кр - суммарное расчётное нажатие тормозных колодок поезда, т.

,                                                            (26)

Где Nторм - число вагонов данного типа с исправными тормозами;

n - количество осей у вагона данного типа;

КРось - расчётная сила нажатия от колодки на колёса одной оси вагона, тс/ось, для композиционных колодок на гружёных вагонах КРось = 8,5 тс/ось.

где 0,7 (70%) - процент вагонов с исправными тормозами.

 тс.

При тормозном коэффициенте равном 0,32 поезд может быть отправлен со станции на перегон, но его максимальная допустимая скорость движения на спусках должна быть снижена в соответствии с уменьшенным значением расчётного тормозного коэффициента поезда.

Установленная для тормозных средств с нормальной эффективностью действия максимальная скорость уменьшается для грузовых вагонов на 2 км/ч на каждую недостающую тонно-силу тормозного нажатия. Полученная скорость округляется до величины, кратной 5 км/ч в сторону уменьшения.

Значение расчетного коэффициента трения композиционной колодки о поверхность катания колеса:

                                                                        (27)

Удельная тормозная сила поезда (при V=10 км/ч):

=1000∙0,33882∙0,32=108,42 кгс/т.

Удельная ускоряющая сила для экстренного торможения:

=1,01+108,42=109,43 кгс/т.

Удельная ускоряющая сила для служебного торможения:

=1,01+0,5∙108,42 =55,22 кгс/т.

Таблица 3 - Режим служебного и экстренного торможения на площадке

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ НА САМОМ КРУТОМ СПУСКЕ ПРОФИЛЯ - ГРАФИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ТОРМОЗНОЙ ЗАДАЧИ

Тормозная задача, состоящая в определении максимально допустимой скорости движения по наибольшему спуску, исходя из имеющихся тормозных средств, решается графическим способом.

Полный тормозной путь поезда состоит из двух частей:

Sт = Sп + Sд,                                                                                  (28)

где Sп - подготовительный тормозной путь, на протяжении которого тормоза условно считаются недействующими, т.к. необходимо время на срабатывание тормозного оборудования, м;

Sд - действительный тормозной путь, расстояние проходимое поездом с момента снижения скорости до его остановки или достижения желаемой скорости, м.

Построение выполняется в следующем порядке:

)        По данным таблицы 3 строим зависимость удельной замедляющей силы при экстренном торможении от скорости (wх + bт)= φ(V). Эту диаграмму делим на отрезки, соответствующие интервалам скорости:

–       в диапазоне скоростей от 0 до 50 км/ч через 5 км/ч;

–       в диапазоне скоростей от 50 до 100 км/ч через 10 км/ч.

В каждом интервале определяем среднюю скорость и обозначаем точками 1, 2, 3, 4 и т.д.

)        От точки 0 вправо по оси (wx+bт) в масштабе откладываем крутизну спуска, выбранного для решения тормозной задачи - точку М, называемую полюсом построения или поправкой на уклон, М=7 %.

)        Справа располагаем система координат (V-S) с началом в точке 01. От этой точки вправо на оси S в масштабе откладываем величину полного тормозного пути, который для спуска 7 ‰ =1200 м - отрезок 01А.

)        Построение кривой Sд = φ(V) начинается из точки А. Сначала строим луч М1. Затем проводим из точки А перпендикуляр к лучу М1 в пределах скоростного интервала от 0 до 5 км/ч. Далее из точки В выстраиваем перпендикуляр к лучу М2 для интервала 5 - 10 км/ч (далее построение ведется аналогичным образом).

)        Далее для построения зависимости Sд = φ(V) необходимо найти подготовительный тормозной путь

                                                                         (29)

где Vн - начальная скорость торможения, км/ч;

tп - время подготовки тормозов к действию, с.

Время подготовки тормозов к действию для состава длиной более 300 осей:

           (30)

где i - величина уклона, на котором производится торможение, ‰;

bт - удельная тормозная сила поезда при соответствующей начальной скорости торможения, кгс/т.

Так как формула (29) представляет собой линейную зависимость, то графически это будет прямая линия, которую можно построить по двум точкам. Первая точка соответствует скорости Vн = 0 км/ч, тогда Sп = 0 м.

Вторая точка определяется для конструкционной скорости локомотива, Vн = 100 км/ч:

 с.

.

Вправо от V = 100 км/ч откладываем в масштабе найденную величину Sп = 375,3 м. Соединяем две точки, получаем прямую Sп = φ(V).

Так как точка пересечения двух графиков Sд = φ(V) и Sп = φ(V) отсутствует, ограничения скорости движения поезда по тормозному обеспечению нет. А это значит, что по наибольшему спуску перегона при тормозном коэффициенте 0,32 поезд может перемещаться с ранее рассчитанной максимальной допустимой скоростью движения Vдоп = 75 км/ч.

Подготовительный тормозной путь SпVдоп, м, при Vдоп = 75 км/ч равен 250 м. Его можно определить графически при пересечении кривой Sп = φ(V) с прямой допустимой скорости Vдоп. Действительный тормозной путь SдVдоп, м, определяется при пересечении Sд = φ(V) с Vдоп, и равен он 283,3 м.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе на тему «Тяговые расчеты для поездной работы» были выполнены все расчёты, которые помогли выявить возможности использования локомотива ТЭМ7 для спрямленного профиля.

С учетом различных требований и условий (величина расчётного уклона, условия трогания с места, длина приемо-отправочных путей) была рассчитана, откорректирована и принята масса состава равная 7008 тонн.

Помимо этого было определено количество поездов, необходимое для среднесуточного объема перевозок, оно составляет 3 поезда, и были определенны масса нетто Qн = 4037,2 т и брутто Qбр = 5676 т состава.

При помощи тормозной задачи, графическим способом, определенны подготовительная SпVдоп = 250 м и действительная SдVдоп = 283,3 м составляющие тормозного пути.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Тяговые расчеты на подъездном пути промышленного предприятия: метод. указ. / Сиб. гос. индустр. ун-т ; сост. : Е.В. Квашнина, Л.В. Дерина. - Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2013. - 56с

2.      Кузмич В.Д. Руднев В.С. Френкель С.Я. Теория локомотивной тяги: Учебник для вузов ж.-д. транспорта/ Под ред. В.Д. Кузмича. - М.: Маршрут, 2005. - 448с.

3.      Подвижной состав и основы тяги поезда / под ред.С.И. Осипова. - М.: Транспорт, 1983. - 334с.

4.      Бабичков А.М. Тяга поездов и тяговые расчеты. Гурский П.А., Новиков А.П. - М.: Транспорт, 1971. - 280 с.

5.      Правила тяговых расчетов для поездной работы М.: Транспорт, 1985 287