Определение основного удельного сопротивления движению поезда.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ:

 

«Тяговые расчеты при проектировании железных дорог»

 

Выполнил:

студент группы СЖД -

Чериченко С.Д.

Проверил:

 

 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

1.Определение основного удельного сопротивления движению поезда.

1.1.Основное сопротивление движению грузовых вагонов на звеновом пути. 4

1.2.Основное средневзвешенное удельное сопротивление движению

состава. 4

1.3.Основное удельное сопротивление движению локомотива на звеньевом пути. 5

1.4.Основное удельное сопротивление движению поезда. 5

2.Построение графиков ограничения силы тяги локомотива. 6

3.Определение веса состава, длины поезда и количества вагонов. 6

3.1.Определение расчетной массы состава. 6

3.2.Определение количества вагонов в составе. 6

3.3.Определение длинны поезда. 7

3.4.Проверка массы состава по троганию с места. 7

4.Построение графиков удельных равнодействующих сил для основных режимов движения поезда. 8

5.Определение ограничений скоростей по тормозам, в зависимости от величины уклона. 11

6.Построение кривой скорости.

6.1.Спряжение и приведение уклонов профиля. 12

6.2.Определение ограничения скорости. 13

7.Построение кривой V(S). 15

8.Построение кривой t(S). 15

9.Построение кривой F_k (S). 15

10.Построение кривой тока электровоза I (S).16

11.Определение расхода электрической энергии. 16

12.Определение расхода топлива тепловозом. 17

13.Определение механической работы силы тяги локомотива. 18

14.Определение механической работы сил сопротивления. 18

15.Список литературы 19

 

ВВЕДЕНИЕ

В тяговых расчётах изучаются силы, действующие на поезд и их взаимодействие, также решение ряда практических задач по определению скорости движения, времени хода поездов, механической работы локомотива, сил сопротивления движению поезда, определение расхода электрической энергии дизельного топлива.

Модель поезда должна быть, во-первых, адекватна фактическому поезду и в тоже время более простой, с целью уменьшения трудоёмкости расчёта.

Модель поезда может быть в виде:

1. стержня;

2. упругой нити;

3. системы масс со связями;

4. точка.

В данном курсовом проекте, модель поезда будет в виде точки.

Силы действующие на поезд:

F_K - сила тяги;

В_Т - сила торможения;

W - сила сопротивления движению поезда;

F_K - сила действующая по направлению движения поезда, принимается положительной, источником силы является локомотив. Сила управляемая.

В_Т - сила действующая против движения поезда, принимаем со знаком “-“, источником силы является тормозные устройства локомотива и вагонов. Сила управляемая.

W- могут быть “-” “ и “+”. Эти силы не управляемые.

Силы, приложенные ко всему составу, называются полными и обозначаются F_k;B_t;W;[кгс].

Силы, приложенные к единице массы, называются удельными и определяются:

fk=F_K/(P+Q)[кгс/т] b_т=В_т/(P+Q)[кгс/т] w=W/(P+Q)[кгс/т],

где P+Q - масса локомотива и подвижного состава.

В зависимости от соотношения этих сил, различают следующие режимы работы:

Режим тяги

R = F_K+-W

r =f_k +-w

Режим торможения

R = - В_т +- W

r = - b_T +- w

Режим холостого хода

R = F_K ± W

r = f_k±w

В зависимости от знака равнодействующей зависит характер движения поезда

г > - ускоренное движение

г < - замедленное движение

г = 0 - равномерное движение

Определение основного удельного сопротивления движению поезда.

Основное сопротивление движению грузовых вагонов на звеньевом пути.

ω_о(4)” = 0,7 +

ω_о(8)” = 0,7 +

ω_{0 (i)}״ - основные силы сопротивления, кгс/т;

q_o(i) - осевая нагрузка;

V - скорость движения.

q_о(i) =

 

п - число осей;

q_6p - масса груза вместе с вагоном.

q_6p(i) = q_m(i) + а q_в(i)

q_m(i) - масса тары, т;

q_в(i) - грузоподъемность вагона, т;

а - коэффициент полногрузности.

 

q_бр(4) = q_т(4) + α₍₄₎q_в(4) = 24 +0,85·57 = 72,45 т

q_бр(8) = q_т(8) + α₍₈₎q_в(8) = 49 +0,86·123 = 154,78 т

 

q_о(4) = = = 18,1125 т

 

q_о(8) = = = 19,3475 т

Основное средневзвешенное удельное сопротивление движению состава.

ω _о″ = ω_o″ ₍₄₎β₍₄₎+ ω_o″ ₍₈₎β₍₈₎

β - соотношение вагонов в составе по весу.

β_(i) =

γ_i - соотношение вагонов по количеству, %.

β₍₄₎ = = 0,58

β₍₈₎ = = 0,42

Основное удельное сопротивление движению локомотива на звеньевом пути.

ω _о^' = 1,9 + 0,01 V + 0,0003 V ² (режим тяги)

ω _ох^' = 2,4 + 0,011 V + 0,00035 V ² (режим холостого хода)

Расчеты сведены в таблицу 1.

Основное удельное сопротивление движению поезда.

ω_о =

Р - вес локомотива, т;

Q - вес состава, т.

ω_ох =

Расчеты сведены в таблицу 1. Таблица 1.

 

 

 

v км/ч	Wo', кгс/т	Wox', кгс/т	Wo"(4), кгс/т	Wo"(8), кгс/т	Wo", кгс/т	Wo, кгс/т	Wox, кгс/т
ВЛ80^К	2ТЭ10Л	ВЛ80^К	2ТЭ10Л
0,00	1,90	2,40	0,87	1,01	0,93	0,98	1,00	1,00	1,03
10,00	2,03	2,55	0,94	1,04	0,98	1,03	1,05	1,06	1,09
20,00	2,22	2,75	1,03	1,09	1,06	1,11	1,14	1,14	1,17
23,40	2,30	2,85	1,07	1,12	1,09	1,15	1,17	1,18	1,21
30,00	2,47	3,04	1,16	1,17	1,16	1,23	1,25	1,25	1,29
40,00	2,78	3,40	1,31	1,26	1,29	1,36	1,39	1,40	1,43
44,20	2,93	3,57	1,38	1,31	1,35	1,43	1,46	1,46	1,50
50,00	3,15	3,82	1,49	1,38	1,44	1,53	1,56	1,56	1,60
60,00	3,58	4,32	1,70	1,52	1,62	1,72	1,75	1,76	1,80
70,00	4,07	4,88	1,93	1,68	1,82	1,93	1,97	1,97	2,03
80,00	4,62	5,52	2,19	1,86	2,05	2,18	2,22	2,23	2,89
90,00	5,23	6,22	2,48	2,07	2,31	2,46	2,51	2,51	2,58
100,00	5,90	7,00	2,80	2,29	2,59	2,76	2,81	2,81	2,89
110,00	6,63	7,84	3,14	2,54	2,89	3,08	3,14	3,14	3,23

 

 

2. Построение графиков ограничения силы тяги локомотива

Величины уклона

Тормозная задача - необходимо установить зависимость максимально допускаемой скорости при движении на спуске различной крутизны, при известной тормозной вооруженности поезда и характеристики подвижного состава.

Торможение поезда должно быть осуществлено в пределах установленного, расчетного тормозного пути.

s_m=s_n+s_d

S_m -расчетная (нормативная) длина тормозного пути

(при i_p ≤ 6 %о - S_m = 1000м, i _p>6-S _m =1200m);

S_n- путь, который поезд проходит в период подготовки к торможению, м;

S_d - путь действительного торможения, м.

S_n = 0,278 V₀ t_n

V_o -скорость в момент начала торможения, км/ч;

t_n - время подготовки тормозов к действию, с.

t_n = а-b

i_c - уклон, на котором происходит торможение;

а, b - импрические коэффициенты, зависящие от числа осей в составе.

Расчеты сведены в таблицу 3.

Таблица За (для ВЛ80к)

 

V, км/ч	0,278Vo, км/ч	bт, км/т	i=-ll%o	i=-8	i=-4%o
tn, с	Sn, м	Sg, м	tn, с	Sn, м	Sg, м	tn, с	Sn, м	Sg, м
		94,81	8,16	0,00	1200,00	7,84	0,00	1200,00	7,42	0,00	1200,00
	13,9	40,63	9,71	134,93	1065,07	8,97	124,67	1075,33	7,98	110,98	1089,02
	27,8	31,60	10,48	291,36	908,64	9,53	264,97	935,03	8,27	229,78	970,22

Таблица 36 (для 2ТЭ116)

 

 

V, км/ч	0,278Vo, км/ч	bт, км/т	i=-ll%o	i=-8	i=-4%o
tn, с	Sn, м	Sg, м	tn, с	Sn, м	Sg, м	tn, с	Sn, м	Sg, м
	0,00	92,82	11,78	0,00	1200,00	11,29	0,00	1200,00	10,65	0,00	1200,00
	13,90	39,78	14,15	196,66	1003,34	13,02	180,93	1019,07	11,51	159,97	1040,03
	27,80	30,94	15,33	426,26	773,74	13,88	385,83	814,17	11,94	331,91	868,09

Построение кривой скорости

6.1. Спряжение и приведение уклонов профиля

 

№ элемента	li, м	ii, %o	lcn, м	icn, %o	lд≤ | 2000 | | iд - icn |	Σ a	iэкв, %o	inр, %o
Т	О		T	О	Т	О
				-	-	-	-
		-4	+4	-	-	-	-		0,3	-3,7	+4,3
		+3	-3		+4Д	-4,1	700<1818			+4,2	-4
		+5	-5				850<2222		0,1
		+10,4	-10,4	-	-	-	-		0,6	+11	-9,8
		+7	-7	-	-	-	-			+7	-7
		-4	+4	-	-	-	-			-4	+4
					-0,7	+0,7	1440<2857		0,2	-0,5	+0,9
		+2	-2				750<1538

i_cn =

i_экв = либо если нет S то i_экв =

i_nр = i_j + i_экв

 

6.2. Определение ограничения скорости

1.Ограничение по стрелочным переводам.

V = 40 км/ч

L_огр =

L_огр =

2 .. Ограничение по кривым малого радиуса.

 

V = 3 ,

где R — радиус кривой, м.

L_osp=I_n+K

K =

Для2ТЭ116:

Ограничения для 1 кривой:

V = З = 67 км/ч

К =

1_огр =690 +218,1 = 908,1 м

Ограничения для 2 кривой:

V = З = 73,5 км /ч

К =

L_огр =690 + 670 = 1360 м

Ограничения для 3 кривой:

V = З = 60 км /ч

К =

L_огр =690 + 209,3 = 899,3 м

Ограничения для 4 кривой:

V = З = 79,4 км /ч

К =

L_огр =690 + 451,8 = 1360 м

 

Для ВЛ80к:

 

Ограничения для 1 кривой:

V = З = 67 км /ч

К =

L_огр =673 + 218,1 = 891,1 м

Ограничения для 2 кривой:

V = З = 73,5 км /ч

К =

L_огр =673 + 670 = 1343 м

Ограничения для 3 кривой:

V = З = 60 км /ч

К =

L_огр = 673 + 209,3 = 882,3 м

Ограничения для 4 кривой:

V = З = 79,4 км /ч

К =

L_огр =673 + 451,8 = 1124,8 м

 

3. Ограничения по спускам.

 

Ограничение скорости определяется по графику зависимости V(i).

L_огр=l_i+l_n

Для2ТЭ116:

 

Для 2 участка с i=3,7:

V=85,5 км/ч

L_огр = 900+ 673 = 1573 м

ДляЗ-4 участка с i=4:

V = 85км/ч

L_огр = 1550 + 690 = 2240 м

Для 5 участка с 1=9,8:

V = 77,5км/ч

L_огр = 1600+ 690 = 2290 м

 

Для 6 участка с i=7:

V = 81км/ч

L_огр = 1300 + 690 = 1990 м

 

Для 7 участка с i=4:

V = 85км/ч

L_огр = 1550 + 690 = 2240 м

Для 8-9 участка с 1=1,7:

V = 87км/ч

L_огр = 2150 + 690 = 2840 м

Для ВЛ80к:

 

Для 2 участка с i=3,7:

V = 93км/ч

L_огр = 900 + 690 = 1990 м

Для 3-4 участка с i=4:

V = 92,5км/ч

L_огр = 1550 + 673 = 2223 м

Для 5 участка с i=9,8:

V = 84,5км/ч

L_огр = 1600 + 673 = 2273 м

Для 6 участка с i=7:

V = 88км/ч

L_огр = 1300 + 673 = 1973 м

Для 7 участка с i=4:

V = 92,5км/ч

L_огр = 1550 + 673 = 2223 м

Для 8-9 участка с i=l,7:

V = 95,5км/ч

L_огр = 2150 + 673 = 2823 м

Построение кривой V(S)

Кривая строиться графическим методом.

Построение кривой t(S)

9.Построение кривой F_k(s)

При частичной тяге F_k (S) определяется по формуле:

F_k=(P ₊ Q)·(ω₀±i).

В режиме торможения и частичного торможения кривая F_k (s) не строиться.

10. Построение кривой тока электровоза l(s)

(для ВЛ80к)

Аналогично с F_k (S).

При частичной тяге I(S) определяется по формуле:

I_ЧF =

 

Обязательно при построении нужно построить точку при V=58 км/ч, так как там наблюдается максимальное значение силы тока.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ:

 

«Тяговые расчеты при проектировании железных дорог»

 

Выполнил:

студент группы СЖД -

Чериченко С.Д.

Проверил:

 

 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

1.Определение основного удельного сопротивления движению поезда.

1.1.Основное сопротивление движению грузовых вагонов на звеновом пути. 4

1.2.Основное средневзвешенное удельное сопротивление движению

состава. 4

1.3.Основное удельное сопротивление движению локомотива на звеньевом пути. 5

1.4.Основное удельное сопротивление движению поезда. 5

2.Построение графиков ограничения силы тяги локомотива. 6

3.Определение веса состава, длины поезда и количества вагонов. 6

3.1.Определение расчетной массы состава. 6

3.2.Определение количества вагонов в составе. 6

3.3.Определение длинны поезда. 7

3.4.Проверка массы состава по троганию с места. 7

4.Построение графиков удельных равнодействующих сил для основных режимов движения поезда. 8

5.Определение ограничений скоростей по тормозам, в зависимости от величины уклона. 11

6.Построение кривой скорости.

6.1.Спряжение и приведение уклонов профиля. 12

6.2.Определение ограничения скорости. 13

7.Построение кривой V(S). 15

8.Построение кривой t(S). 15

9.Построение кривой F_k (S). 15

10.Построение кривой тока электровоза I (S).16

11.Определение расхода электрической энергии. 16

12.Определение расхода топлива тепловозом. 17

13.Определение механической работы силы тяги локомотива. 18

14.Определение механической работы сил сопротивления. 18

15.Список литературы 19

 

ВВЕДЕНИЕ

В тяговых расчётах изучаются силы, действующие на поезд и их взаимодействие, также решение ряда практических задач по определению скорости движения, времени хода поездов, механической работы локомотива, сил сопротивления движению поезда, определение расхода электрической энергии дизельного топлива.

Модель поезда должна быть, во-первых, адекватна фактическому поезду и в тоже время более простой, с целью уменьшения трудоёмкости расчёта.

Модель поезда может быть в виде:

1. стержня;

2. упругой нити;

3. системы масс со связями;

4. точка.

В данном курсовом проекте, модель поезда будет в виде точки.

Силы действующие на поезд:

F_K - сила тяги;

В_Т - сила торможения;

W - сила сопротивления движению поезда;

F_K - сила действующая по направлению движения поезда, принимается положительной, источником силы является локомотив. Сила управляемая.

В_Т - сила действующая против движения поезда, принимаем со знаком “-“, источником силы является тормозные устройства локомотива и вагонов. Сила управляемая.

W- могут быть “-” “ и “+”. Эти силы не управляемые.

Силы, приложенные ко всему составу, называются полными и обозначаются F_k;B_t;W;[кгс].

Силы, приложенные к единице массы, называются удельными и определяются:

fk=F_K/(P+Q)[кгс/т] b_т=В_т/(P+Q)[кгс/т] w=W/(P+Q)[кгс/т],

где P+Q - масса локомотива и подвижного состава.

В зависимости от соотношения этих сил, различают следующие режимы работы:

Режим тяги

R = F_K+-W

r =f_k +-w

Режим торможения

R = - В_т +- W

r = - b_T +- w

Режим холостого хода

R = F_K ± W

r = f_k±w

В зависимости от знака равнодействующей зависит характер движения поезда

г > - ускоренное движение

г < - замедленное движение

г = 0 - равномерное движение

Определение основного удельного сопротивления движению поезда.