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

Так как 2877 > 2500 м, тепловоз 2ТЭ10Л перемещая состав весом Q = 5650 т, преодолевает подъём 9 ‰ длинной 2500 м. При этом скорость движения поезда не успевает опуститься до расчётной. Следовательно, 29-й элемент рассмотренного фрагмента профиля пути можно принять за расчётный подъём, а расчётный вес состава при этом Q = 5650 т.

4. ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОЙ МАССЫ СОСТАВА НА ТРОГАНИЕ С МЕСТА НА ОСТАНОВОЧНЫХ ПУНКТАХ

Рассчитанная масса грузового состава проверяется на трогание с места на остановочных пунктах по формуле

 (4.1)

где  - сила тяги локомотива при трогании поезда с места, Н; для локомотива  2ТЭ10Л, (2 секции)  [1];

  - удельное сопротивление движению поезда при трогании с места, Н/т;

  - уклон элемента, на котором происходит трогание, ‰; .

Вес состава Q не должен превышать значение Q_тр, определенное по условиям трогания поезда на подъеме с уклоном i_тр. Сопротивление троганию, как это было показано выше, принимают для подвижного состава на подшипниках качения

, Н/т; (4.2)

, Н/т; (4.3)

Н/т;

 Н/т; Н/т;

т.

Так как масса состава при трогании , то трогание обеспечивается на всех раздельных пунктах заданного участка.

5. ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОЙ МАССЫ СОСТАВА ПО ДЛИНЕ ПРИЕМО-ОТПРАВОЧНЫХ ПУТЕЙ

Длина поезда не должна превышать полезной длины приемо-отправочных путей м.

Определим длину поезда по формуле

, (5.1)

где  - длина локомотива, м;

 - длина состава, м;

10 - допуск на неточность остановки поезда, м.

Для локомотива 2ТЭ10Л (2 секции)  [1].

Длину состава определим по формуле

, (5.2)

где  - соответствующее число четырехосных, восьмиосных вагонов в составе поезда;  - длина соответственно четырехосных, восьмиосных вагонов. Число однотипных вагонов можно рассчитать, если известна, например, доля веса данной группы вагонов в общем весе состава

 (5.3)

где  - доля массы i-ой группы однотипных вагонов в общей массе состава поезда;

  - средняя масса вагона (брутто) для i-ой группы однотипных вагонов.

Тогда для четырехосных, восьмиосных вагонов определяем

, (5.4)

. (5.5)

 вагона;

 вагона.

Принимаем 42 вагона, 12 вагонов.

Длины вагонов м, м [1].

м;

м.

Так как длина поезда равна =800 м не превышает длину м соответственно проверка выполняется, массу состава не корректируем.

6. СПРЯМЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ПУТИ НА ЗАДАННОМ УЧАСТКЕ

Продольный профиль железнодорожного пути состоит из отдельных элементов, каждый из которых характеризуется длиной и величиной уклона. В плане железнодорожный путь кроме прямолинейных включает и криволинейные участки, характеризуемые радиусом либо центральным углом и длиной кривой. Влияние продольного профиля и кривизны пути на движение поезда учитывают величиной дополнительного сопротивления движению. Поскольку при производстве тяговых расчетов поезд обычно рассматривают, как материальную точку расчет скорости движения выполняют для каждого элемента профиля в отдельности. При этом считают, что дополнительное сопротивление от уклона при переходе поезда на очередной элемент профиля пути изменяется мгновенно. На самом деле поезд, имеющий вполне определенную длину, может располагаться на нескольких элементах.

Поэтому целесообразно в расчетах заменить несколько мало отличающихся крутизной элементов одним, длина которого S_c равна сумме длин этих элементов. Такую операцию называют спрямлением профиля пути.

Спрямлению подвергаются элементы одного знака и ровные площадки. Не спрямляются: элементы станций, расчетный и максимальный подъемы, максимальные спуски. Уклон спрямленного элемента определяется как:

, (6.1)

Добавочный уклон от кривых определяется по формулам

, (6.2)

, (6.3)

Уклон спрямляемого элемента с учетом кривых определяется как:

. (6.4)

Возможность спрямления элементов оценивается по условию:

, (6.5)

где  - абсолютное значение разности между уклоном спрямляемого элемента и  уклоном элемента, подвергаемого спрямлению,  

. (6.6)

Длина спряжённого участка определяется как:

. (6.7)

Приведем пример спрямления для 5-7 элементов профиля пути по формулам 6.1-6.7:

м;

;

.

Выполним проверку

Условие для всех элементов выполнено, следовательно, спрямление возможно.

Дальнейший расчет аналогичен, приводим его в виде таблицы 2.

Таблица 2 - Спрямление профиля пути

Длина участка41 300м.

7. ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ РАВНОДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ, ПРИЛОЖЕННЫХ К ПОЕЗДУ

Для обеспечения безопасности движения поездов важнейшее значение имеет возможность ограничения скорости движения или остановки поезда, выполняемой в штатной или экстраординарной ситуации. А это значит, что при необходимости остановки или ограничения скорости движения должна быть обеспечена эффективность действия тормозов поезда.

Диаграмму удельных равнодействующих сил, приложенных к поезду строим для трех режимов ведения поезда:

·  режим тяги,

·        режим холостого хода,

·        режим служебного торможения.

Построение диаграммы осуществляем с помощью табличного процесса

Microsoft Excel. Результат расчета приводит в виде таблицы 3.

Первую и вторую колонки заполняем, используя тяговую характеристику локомотива 2ТЭ10Л. Расчет удельных равнодействующих сил для режима тяги осуществляем по формуле

. (7.1)

Удельное сопротивление локомотива на холостом ходу определяется по формуле

 (7.2)

Полное сопротивление локомотива при движении на холостого хода

 (7.3)

Общее удельное сопротивление движению поезда на холостом ходу

. (7.4)

При расчете режима торможения определим значение расчётного тормозного коэффициента

 (7.5)

где  - коэффициент равный дали тормозных осей в составе;

 - суммарное расчетное нажатие тормозных колодок, кН, определяется по формуле

, (7.6)

где , - нажатие тормозной колодки на ось, кН/ось; для композиционных колодок ==30 .

Так как заданный профиль содержит элементы с уклонами до 20 ‰, то в соответствии с ПТР тормозные средства локомотива в расчет не принимаем. Определим расчетный тормозной коэффициент

Расчетный коэффициент трения для стандартных композиционных колодок

 (7.7)

Удельную тормозную силу определяем по формуле

. (7.8)

Приведем пример расчета для скорости .

 Н/т;  Н;

 Н/т;

 Н/т;

 Н/т;

Н;

Н;

 Н;

 Н/т;

 Н/т;

 Н;

 Н/т;

 Н/т;

;

 Н/т;

 Н/т;

 Н/т.

Дальнейший расчет аналогичен приведем в таблице 3.

На рисунке 1 изобразим диаграмму равнодействующих сил.

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА ПРИ ЗАДАННЫХ ТОРМОЗНЫХ СРЕДСТВАХ

Для обеспечения безопасности движения поездов важнейшее значение имеет возможность ограничения скорости движения или остановки поезда, выполняемой в штатной или экстраординарной ситуации. А это значит, что при необходимости остановки или ограничения скорости движения должна быть обеспечена эффективность действия тормозов поезда.

Тормозной путь − расстояние, которое проходит поезд от момента поворота ручки крана машиниста или стоп-крана в тормозное положение до полной остановки поезда. После поворота ручки крана машиниста в тормозное положение проходит некоторое время, прежде чем тормозные колодки соприкоснутся с колесами (тормозными дисками). В силу инерционности тормозной системы, включающей тормозную магистраль, воздухораспределители и рычажную передачу, нарастание тормозной силы до установившегося значения в разных вагонах происходит не одновременно. В расчетах обычно этой инерционностью пренебрегают и считают, что тормозная сила мгновенно вырастает до своего установившегося значения через некоторый отрезок времени t_п после поворота крана машиниста в тормозное положение. Этот временной отрезок называют временем подготовки тормозов к действию. Расстояние S_п, которое поезд проходит за время подготовки тормозов к действию, называют подготовительным тормозным путем. Расстояние S_д, которое поезд проходит с прижатыми тормозными колодками, называют действительным тормозным путем. Таким образом, тормозной путь S_т складывается из подготовительного и действительного тормозных путей