Курсовая работа (т): Тяговые расчеты для участка железной дороги

Тяговые расчеты для участка железной дороги

Курсовой проект

по дисциплине «ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ И ТЯГА ПОЕЗДОВ»

ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ ДЛЯ УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. АНАЛИЗ ПРОФИЛЯ ПУТИ И ВЫБОР РАСЧЕТНОГО ПОДЪЕМА

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ СОСТАВА

. ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОЙ МАССЫ СОСТАВА НА ПРОХОЖДНИЕ ПОДЪЕМА БОЛЬШЕЙ КРУТИЗНЫ, ЧЕМ РАСЧЕТНЫЙ, С УЧЕТОМ НАКОПЛЕННОЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

. ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОЙ МАССЫ СОСТАВА НА ТРОГАНЬЕ С МЕСТА НА ОСТАНОВОЧНЫХ ПУНКТАХ

. ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОЙ МАССЫ СОСТАВА ПО ДЛИНЕ ПРИЕМО-ОТПРАВОЧНЫХ ПУТЕЙ

. СПРЯМЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ПУТИ НА ЗАДАННОМ УЧАСТКЕ

. ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ РАНОДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ, ПРИЛОЖЕННЫХ К ПОЕЗДУ

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА ПРИ ЗАДАННЫХ ТОРМОЗНЫХ СРЕДСТВАХ

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА ПО УЧАСТКУ СПОСОБОМ РАВНОВЕСНЫХ СКОРОСТЕЙ

. ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ СКОРОСТИ, ВРЕМЕНИ И ТОКА

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА ПО ПЕРЕГОНАМ И ТЕХНИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

масса поезд профиль железная дорога

ВВЕДЕНИЕ

«Подвижной состав и тяга поездов» есть научная дисциплина, способствующая разрешению таких важнейших вопросов, как выбор типа локомотива и его основных параметров, расчёт веса состава, времени хода поезда по перегонам и оптимальных режимов вождения поездов; расчёт тормозов; определения расхода электроэнергии; обоснование требований к вагонному и путевому хозяйству с точки зрения уменьшения сопротивления движению. Велика роль тяговых расчетов в определении важнейших норм и показателей эксплуатационной работы дорого. Она еще больше возрастает с расширением сферы использования тяговых расчетов, что требует достоверной информации с учетом особенностей условий и технологии перевозок каждой дороги. Этот факт необходимо учитывать для полного использования резервов тяги при надежной и экономичной работе локомотивов.

В данном курсовом проекте мы проанализируем заданный профиль для локомотива ВЛ80^р, определим массу состава, проверим ее на прохождение подъёмов большей крутизны, чем расчетный, проверим полученную массу на трогание с места и по длине приемоотправочных путей, смягчим заданный профиль, и построим по нему кривые скорости (методом Липеца) и времени (методом МПС), определим расход электрической энергии электровозом при прохождении по данному участку.

Основными литературными источниками, которыми мы будем пользоваться при разработке данного курсового проекта будут «Правила тяговых расчетов», «Тяга поездов и тяговые расчеты» под редакцией А.М. Бабичкова, пособие «Техника тяговых расчетов» под редакцией С.Я. Френкеля.

1. АНАЛИЗ ПРОФИЛЯ ПУТИ И ВЫБОР РАСЧЕТНОГО ПОДЪЕМА

Расчётная скорость движения - это скорость ниже, которой локомотив не может двигаться с составом в режиме тяги длительное время.

Анализ профиля пути показывает, что к наиболее крутому на рассматриваемом участке подъему с уклоном 10‰ и длинной 1500 м (14-й элемент) поезд может подойти с предельно допустимой скоростью, поскольку ему предшествуют спуск. В то же время, очевидно, что после движения по этому элементу профиля пути, к моменту вступления на подъём длинной 5000 м с уклоном 8 ‰ (16-й элемент) скорость движения поезда значительно упадёт, и нет оснований полагать, что этот элемент может быть преодолён за счёт накопленной ранее кинетической энергии. На рассматриваемом 16-м элементе профиля пути располагается кривая, учитываем это, заменив кривую фиктивным подъемом, который вычисляется в соответствии с эмпирическим выражением:

 (1.1)

где - радиус кривой, м .

⁰/₀₀;

=, (1.2)

где  - действительный уклон, ⁰/₀₀.

⁰/₀₀.

Поэтому принимаем подъём длинной 4400 м с уклоном 7,5 ‰ за расчётный. На расчетном подъеме имеется кривая с радиусом R = 1500 м и длиной кривой в s_кр=900 м.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ СОСТАВА

Максимальный вес грузового состава, который заданный локомотив может перемещать по заданному участку, определяют из условия, что скорость движения поезда не должна опускаться ниже расчетной. Это условие вызвано тем, что продолжительное движение поезда в режиме тяги со скоростью ниже расчетной может привести к перегреву тяговых двигателей и выходу их из строя. Значения расчетной скорости v_р и соответствующей этой скорости расчетной силы тяги F_кр являются паспортными характеристиками локомотива и приводятся для каждой серии.

Чтобы обеспечить движение поезда со скоростью не ниже расчетной вес состава выбирают таким образом, чтобы на самом трудном элементе профиля пути, называемом расчетным подъемом равновесная скорость была равна расчетной. В этом случае, если скорость на таком элементе достигнет равновесной, а подъем в силу своей протяженности еще не закончился, скорость до конца элемента останется неизменной. Условием определения веса состава при этом является равенство нулю ускорения движения поезда при расчетной скорости v_р на расчетном подъеме i_р.

Массу состава определяем по формуле

, (2.1)

где  - расчетная сила тяги локомотива, Н; для локомотива ВЛ (2 секции)

 = 506 000 Н [1];

- масса локомотива, т; для локомотива 2ТЭ10Л = 192т [1];

 - основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме тяги, Н/т; определяем по формуле

, (2.2)

где  - расчетная скорость движения локомотива, км/ч; для локомотива  2ТЭ10Л (2 секции)= 23,4 км/ч [1];

 - расчетный подъем, ‰;

 - основное удельное сопротивление движению состава, Н/т, определяем по формуле:

, (2.3)

где  - доли четырехосных, восьмиосных вагонов в составе поезда

Определим основное удельное сопротивление четырехосных, восьмиосных вагонов по формулам:

, (2.4)

, (2.5)

где , - осевая нагрузка соответственно четырехосных, восьмиосных  вагонов, т/ось.

; (2.6)

; (2.7)

В соответствии с формулами (2.1) - (2.7) определим массу состава

т/ось;  т/ось;

 Н/т;

 Н/т;

 Н/т;

⁰/₀₀;

 Н/т;

 т.

В соответствии с правилами тяговых расчётов округляем полученное значение массы до  т, данное значение используем в дальнейших расчётах.

3. ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОЙ МАССЫ СОСТАВА НА ПРОХОЖДЕНИЕ ПОДЪЕМА БОЛЬШЕЙ КРУТИЗНЫ, ЧЕМ РАСЧЕТНЫЙ, С УЧЕТОМ НАКОПЛЕННОЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Если характер профиля пути, расположение остановочных пунктов и допускаемые скорости движения по состоянию пути на участке не позволяют надежно определить расчетный, затяжной подъем, то массу состава рассчитывают методом подбора. Масса состава проверяется на прохождение поездом участков профиля большей крутизны, чем расчетный подъем, учитывая при этом использование кинетической энергии поезда.

Из аналитического интегрирования уравнения движения поезда получим расстояние, пройденное поездом при изменении скорости движения

, (3.1)

где , - конечная и начальная скорости движения поезда в рассматриваемом  интервале, км/ч;

 - коэффициент пропорциональности, ;

r - удельная замедляющая сила, Н/т.

Чтобы рассчитать расстояние, которое поезд пройдёт при понижении скорости от 80 км/ч до 70 км/ч, необходимо определить значение удельной замедляющей силы r для средней на рассматриваемом интервале скорости =75 км/ч.

r=, (3.2)

где F − средняя сила тяги локомотива в рассматриваемом интервале, Н;

W− среднее полное сопротивление поезда в интервале, Н.

При рассматриваемом интервале понижения скорости от 80 км/ч до 70км/ч Н [1]. По формулам (2.2) - (2.5) находим

 Н/кН;

 Н/кН;

 Н/кН;

 Н/кН.

Сопротивление локомотива и состава соответственно

; (3.3)

. (3.4)

Основное сопротивление поезда определяется по формуле

. (3.5)

По формулам (3,3) - (3,5) находим

43,38∙258=11190,75 Н;

17,74∙5650=100244,2 Н;

11190,75 +100244,2 =111434,95 Н;

Удельное значение рассчитаем по формуле

-=; (3.6)

-=(-) - 10. (3.7)

Из формул (3.1) и (3.2) получим

-= Н/т;

-= Н/кН;

 м.

Результаты проверки массы состава на прохождение скоростного подъема за счет кинетической энергии сведены в таблицу 1.

Таблица 1 - Проверка веса состава на прохождение скоростного подъёма за счёт кинетической энергии

 км/ч              км/ч км/ч               Н      Н/т Н    Н/т Н    Н  Н        Н/тН/т

м