Реферат: Тепловозы

Содержание

стр.

Введение

2

Исходные данные

3

1.<span Times New Roman"">     

4

2.<span Times New Roman"">     

5

3.<span Times New Roman"">     

7

4.<span Times New Roman"">     

9

5.<span Times New Roman"">     

10

6.<span Times New Roman"">     

11

7.<span Times New Roman"">     

13

8.<span Times New Roman"">     

15

9.<span Times New Roman"">     

U=f(s) и времени t=f(s)

16

10.<span Times New Roman""> 

17

11.<span Times New Roman""> 

18

12.<span Times New Roman""> 

19

Литература

21

Приложение А – Основные характеристики локомотива ВЛ 10

22

Приложение Б –  Решение тормозной задачи

23

Приложение В –  Построение кривых скорости, времени, тока.

24

ВВЕДЕНИЕ

«Тяга поездови тяговые расчёты» – научная дисциплина, способствующая разрешению такихважнейших вопросов, как и выбор типа локомотива и его основных параметров,расчет веса состава, времени хода поезда по перегонам и оптимальных режимоввождения поездов; расчет тормозов; определение расхода воды, топлива,электроэнергии; обоснование требований к вагонному и путевому хозяйству с точкизрения уменьшения сопротивления движению.

Решение всехэтих вопросов в свою очередь служит основанием для составления графиков движенияпоездов и оборота локомотивов, определения пропускной и провозной способности,расчетов по размещению остановочных пунктов тяговых подстанций, складовтоплива, пунктов экипировки, размещению локомотивного парка и т.д.

В даннойкурсовой работе для заданного профиля пути, парка локомотива определяютсяосновные тяговые показатели для решения вышеуказанных задач.

На основевыполненных расчетов строятся:

ü<span Times New Roman""> 

ü<span Times New Roman""> 

ü<span Times New Roman""> 

U=f(s),времени t=f(s) и тока.

На основаниипостроений определяются:

ü<span Times New Roman""> 

ü<span Times New Roman""> 

ü<span Times New Roman""> 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Для курсовойработы принимаю следующие исходные данные :

Локомотив

Электровоз ВЛ10

Состав поезда в % по массе:

8 –осных вагонов

15

6 –осных вагонов

1

4 –осных вагонов

84

Масса вагона брутто, т.:

8 –осных вагонов

168

6 –осных вагонов

124

4 –осных вагонов

86

Тормозных осей в составе, %

97

Длина приёмо-отправочных путей ℓпоп, м.

1250

Тормозные колодки

Чугунные

8–и6–осные вагоны на подшипниках качения;75% 4 –осных вагонов на подшипниках качения, 25%– на подшипниках скольжения.

Расчетные нормативы локомотива  :

Расчетная сила тяги Fкр, Н

451250

Расчетная скоростьVр, км/ч

46,7

Расчетная масса Р, т

184

Конструкционная скорость Vконстр, км/ч

100

Сила тяги при прогании с места Fктр, Н

614100

Длина локомотива ℓд, м

33

Число движущихся колесных пар

8

В соответствиис шифром (271) применяю профиль №1 от станции Е к станции А

Таблица 1 –профиль – №7

Номер элемента

Крутизна уклона, ‰

Длина элемента, м.

Кривые (радиус и длина в м.)

Станции участка

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

+ 1,5

2000

Станция Е

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

+ 2,0

1400

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

0,0

2500

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

— 3,0

1000

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

— 9,0

6800

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

— 11,0

1750

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

0,0

600

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

+ 4,0

500

R=1500; Sкр=500

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

+ 2,0

450

R=1200; Sкр=300

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

0,0

500

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

— 2,5

1800

Станция К

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

0,0

1000

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

+ 4,0

800

R=900; Sкр=350

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

0,0

400

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

— 4,5

600

R=700; Sкр=400

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

— 5,5

1200

R=1000; Sкр=500

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

0,0

800

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

+ 9,0

1250

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

+ 7,0

7400

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

+ 3,0

1500

R=1500; Sкр=900

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

0,0

1800

Станция А

                                                

АНАЛИЗ ПРОФИЛЯ ПУТИ И УСТАНОВЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ РАСЧЕТНОГО ПОДЪЕМА

Расчетныйподъем – это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиляпути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силетяги локомотива. Если наиболее крутой подъем заданного участка достаточнодлинный, то он принимается за расчетный. Если же наиболее крутой подъемзаданного участка имеет небольшую протяженность и ему предшествуют «легкие»элементы профиля (спуски, площадки) на которых поезд может развить высокуюскорость, то такой подъем не может быть принят за расчетный, так как поездпреодолевает его за счет накопленной кинетической энергии.

Для профилярасчетным подъемом будет элемент, имеющий крутизну i= 9‰, S=8000м.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ СОСТАВА ПО ВЫБОРНОМУ РАСЧЕТНОМУ ПОДЪЕМУ

Масс состава –один из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. Увеличениемассы состава позволяет повысить провозную способность железнодорожной линии,уменьшить расход топлива и электрической энергии, снизить себестоимостьперевозок. Поэтому массу грузового состава определяют исходя из полногоиспользования тяговых и мощностных качеств локомотива.

Для выбранногорасчетного подъема массу состава в тоннах вычисляют по формуле

Q=

Fкр– (ω‘о +iр)*Р*g

(1)

<img src="/cache/referats/25290/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1032">     (ω‘‘о +iр)g

где: Fкр–расчетная сила тяги локомотива, Н

 Р – расчетная масса локомотива,Т

ω‘о – основное удельное сопротивление локомотива Н/кН

ω‘‘о – основное удельное сопротивление состава Н/кН

iр –крутизна расчетного подъема, ‰

g – ускорениесвободного падения; g=9,81 м/с2

Характеристики локомотива ВЛ 10:

Расчетная сила тяги                               Fкр=451250 Н;

Расчетная скорость                                Vр =46,7 км/ч;

Расчетная масса локомотива                 Р=184 т.

Величиныω‘о  иω‘‘о  определяют для расчетной скоростилокомотива Vр.

Основноеудельное сопротивление локомотива в Н/кН рассчитывается по формуле

ω‘о = 1,9 +0,01Vр + 0,003*Vр2                                                         (2)

ω‘о =1,9+0,01*46,7+0,0003*46,72=3,02Н/кН

Основноеудельное сопротивление состава в Н/кН рассчитывается по формуле

ω‘‘о= αω‘‘о4+ βω‘‘о6 + γω‘‘о8                                                             (3)

где:α,β,γ –соответственно доли 4-,6-,8-осных вагонов в составе по массе

ω‘‘о4 — основное удельное сопротивление 4-осныхгруженых вагонов, Н/кН: при подшипниках скольжения

ω‘‘о4cк=

0,7+

8+0,1v+0,0025v2

      (4)

<img src="/cache/referats/25290/image003.gif" v:shapes="_x0000_s1036">         q04

при роликовыхподшипниках

ω‘‘о4кач=

0,7+

3+0,1v+0,0025v2

      (5)

<img src="/cache/referats/25290/image003.gif" v:shapes="_x0000_s1037">         q04

в данном случае

ω‘‘о4 =0,75*ω‘‘о4 +0,25*ω‘‘о4                                                                  (6)

ω‘‘о6– основное удельное сопротивление груженых 6-осных вагонов, Н/кН:

ω‘‘о6=

0,7+

8+0,1v+0,0025v2

       (7)

<img src="/cache/referats/25290/image003.gif" v:shapes="_x0000_s1038">         q06

ω‘‘о8– основное удельное сопротивление груженых 8-осных вагонов, Н/кН:

ω‘‘о8=

0,7+

6+0,038v+0,0021v2

      (8)

<img src="/cache/referats/25290/image003.gif" v:shapes="_x0000_s1039">         q08

Здесь q04;q06;q08 – массаприходящаяся на одну колесную пару соответственно,4-,6-,8-осного вагона, т/ось

q04 =

q4

q06=

q6

q08=

q8

    (9)

4

6

8

где q04;q06;q08 – масса бруттосоответственно 4-,6-,8-осного вагона, т/ось.

q04=86/4=51,5т/ось;

q06=124/6=20,67т/ось;

q08=168/8 т/ось;

Подставляя в формулы (1) – (9)значения из исходных данных находятся

ω‘‘о4=

0,75*(0,7+

3+0,1*46,7+0,0025*46,72

)+0,25(0,7+

8+0,1*46,7+0,0025*46,72

) =1,37 Н/кН;

21,5

21,5

ω‘‘о6=

0,7+

8 + 0,1*46,7 + 0,0025*46,72

= 1,58 Н/кН;

20,67

ω‘‘о8=

0,7+

6+0,038*46,7+0,0021*46,72

      =1,29 Н/кН;

21

ω‘‘0 = 0,84*1,37 + 0,01*1,58+ 0,15*1,29 = 1,36 Н/кН;

Q =

451250-(3,02+9)*184*9,81

      =4227 т.

(1,36+9)*9,81

ПринимаемQ=4250 т.

ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННОЙ МАССЫ СОСТАВА НА ПРОХОЖДЕНИЕ ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ ПОДЪЕМОВ БОЛЬШЕЙ КРУТИЗНЫ, ЧЕМ РАСЧЕТНЫЙ, С УЧЕТОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАКОПЛЕННОЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Проверкарассчитанной массы состава на возможность надежного преодоления встречающегосяна участке короткого подъема крутизной больше расчетного с учетом использованиякинетической энергии, накопленной на предшествующих «легких» элементах профиля,выполняются аналитическим способом. Порядковый номер проверяемого подъема – 11имеет крутизну iпр=12‰ и длину Sпр  =1500 м.

Используетсярасчетное соотношение

S=

4,17(Vk2– Vн2)

м;

(10)

f кср – Wкср

где Vн –скорость в начале проверяемого подъема; выбирается из условий подхода кпроверяемому элементу; Vн=80 км/ч;

Vk – скоростьв конце проверяемого подъема. Эта скорость должна быть не менее расчетной, т.е.должно выдерживаться условие Vk≥Vр. Принимается что Vk=Vр.

Удельную силутяги fк ср иудельное сопротивление Wкср  в пределах выбранного интервалаизменения скоростей принимают равными их значениям при средней скоростирассматриваемого интервала.

Vср=

Vk + Vн

= км/ч

2

Эти удельныесилы вычисляются по формулам в Н/кН

fк ср=

Fк ср

<img src="/cache/referats/25290/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1057">

(11)

(р +Q)g

Wк ср  =

(W̉оср + iпр )*Рg + (W̉ ̉оср + iпр )*Q*g

(P + Q)*g

W0ср´=1,9+0,01*Vср+0,0003*Vср2.

Значит

Vср=

80+ 46,7

= 63,4км/ч

2

Согласнотяговой характеристики локомотива

Fкcр= 350000 Н;

Значение силытяги для локомотива Fскрдля средней скорости Vсропределяют по тяговой характеристике локомотива. Для той же средней скоростиопределяют основное удельное сопротивление W̉оср локомотива по формуле (2), и основноеудельное сопротивление W̉̉оср  состава – поформуле (3) с использованием формул (4) – (9)

W0ср´=1,9+0,01*63,4+0,0003*63,42=3,74 Н/кН;

W04 ср.ск´´=

0,25*( 0,7+

8+0,1*63,4+0,0025*63,42

)=0,46 Н/кН;

21,5

W04 ср.кач´´=

0,75*( 0,7+

3+0,1*63,4+0,0025*63,42

)=1,2 Н/кН;

21,5

W04 ср´´= W04 ср.ск´´+W04 ср.кач´´=0,46+1,2 =1,66 Н/кН;

W06 ср.´´=

0,7+

8+0,1*63,4+0,0025*63,42

=1,88 Н/кН;

20,67

W08ср. ´´=

0,7+

6+0,038*63,4+0,0021*63,42

=1,5 Н/кН;

21

W0 ср.´´=0,84*0,01*188+0,15*15 = 1,64Н/кН;

fк ср=

350000

=8,05 Н/кН;

(184+4250)*9,81

Wк ср  =

(3,74+12)*184*9,81+(1,64+12)*4250*9,81

=13,73 Н/кН;

(184+4250)*9,81

откуда получаю

S=

4,17(46,72-802)

=3125 м,

8,1-13,73

Не  трудно  заметить  S>Sпр  –  это  означает,  что  при рассчитанной   массе состава

Q = 4250 т. поезд надежно преодолеваетпроверяемый подъем, крутизной больше расчетного, с учетом использованиянакопленной к началу элемента кинетической энергии.

ПРОВЕРКА ВОЗМОЖНОСТЕИ ТРОГАНИЯ ПОЕЗДА С МЕСТА ПРИ ОСТАНОВКАХ НА РАЗДЕЛЬНЫХ ПУНКТАХ

Проверкарассчитанной массы состава на трогание с места на раздельных пунктах заданногоучастка выполняется по формулам

Qтр=

Fктр

– Р

(13)

(Wтр+ iтр)*g

где Fктр – сила тяги локомотива при троганиисостава с мета, Н

iтр  – крутизна наиболее трудного элемента на раздельных пунктах заданногоучастка, ‰ (в сторону движения);

Wтр – удельноесопротивление поезда при трогании с места (на площадке), Н/кН;

Wтр = α(δWктр4 +ε Wстр4)+ β Wктр6+ γ Wктр8                            (14)

Здесь Wктр4 иWстр4 – удельное сопротивление при трогании сместа соответственно для 4-осных вагонов с подшипниками качения и подшипникамискольжения;

δ иε – соответственно доли 4-осных вагонов с подшипниками качения иподшипниками скольжения; в курсовой работе δ=  γ=

Для вагоновна подшипниках качения

Wктр=

28

(15а)

q0  + 7

Wстр=

142

(15б)

q0  + 7

В этих формулах q0  – масса, приходящаяся на одну колесную парудля данной группы вагонов ( при вычислении подставляются величины полученные поформулам (9).

Учитывая величины полученныеранее, и приведенные в исходных данных получаю следующие значения.

Wктр4=

0,75*

28

=0,74 Н/кН;

21,5+7

Wстр4=

0,25*

28

=1,25 Н/кН;

21,5+7

Wктр6=

28

=1,01 Н/кН;

21,5+7

Wктр8=

28

=1Н/кН;

21+7

Wтр =084*(0,74+1,25)+0,01*1,01+0,15*1=1,83 Н/кН;

Q тр=

614106

      =4342 т.

(1,83+12)9,81

Масса состава Qтр полученная по условиям трогания с местабольше массы состава Q,определенной по расчетному подъему, т.е. условие Qтр≥Q () выдерживается. Так как для проверкимассы состава на трогание с места была выбрана станция, расположенная нанаиболее трудном элементе, то трогание состава с места и разгон поездаобеспечивается на всех раздельных пунктах участка.

ПРОВЕРКА МАССЫ СОСТАВА ПО ДЛИНЕ ПРИЁМО-ОТПРАВОЧНЫХ ПУТЕЙ РАЗДЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ ЗАДАННОГО УЧАСТКА

Чтобывыполнить проверку массы состава по длине приемоотправочных путей, необходимоопределить число вагонов в составе, длину поезда и сопоставить эту длину сзаданной длиной приемоотправочных путей станций.

Число вагоновв составе грузового поезда:

а) 4-осных

m4=

αQ

(16)

q4

б) 6-осных

m6=

βQ

(17)

q6

в) 8-осных

m8=

γQ

(18)

q8

где q4, q6, q8 – масса брутто  4-,6-, 8-осных вагонов, т.

Длины вагоновпринимаются равными: 4-осного – 15м, 6-осного – 17м, 8-осного – 20м.

m4=

0,84*4250

=41,5=42 вагона;

86

m6=

0,01*4250

=0,34= 1 вагона;

124

m8=

0,15*4250

=3,8= 4 вагона;

168

длиналокомотива из исходных данных: ℓл =33м.

Общая длинапоезда

ℓп̉= 20 m8+ 17m6 + 15m4 +ℓл+ 10м                                                (19)

(здесь 10 м – запас длины нанеточность установки поезда)

ℓп̉= 20*4+ 17*1 +15*42 +33+10 =770 м.

проверкавозможности установки поезда на приемоотправочных путях выполняются посоотношению

ℓп≤ℓпоп;                                                                                                (20)

где ℓпоп– длинаприемо-отправочных путей, м.

В данной ситуациимасса и длина поезда удовлетворяют все необходимые условия, следовательнокорректировка массы поезда нецелесообразна.

СПРЯМЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ПУТИ

Для повышенияточности результатов тяговых расчетов, а также для сокращения объема последних,необходимо спрямлять профиль пути.

Спрямлениепрофиля состоит в замене двух или нескольких смежных элементов продольногопрофиля пути одним элементом, длина которого Sс равна сумме длин спрямляемых элементов, т.е.

Sс= S1+ S2 + … +Sh;                                                                               (21)

а крутизна iс̉вычисляется по формуле:

iс̉=

i1S1 +i2S2+…+ inSn

(22)

S1+S2 +…+ Sn

где i1, i2 in – крутизна элементовспрямляемого участка.

Чтобы расчетыскорости и времени движения поезда по участку были достаточно точными,необходимо выполнить проверку возможности спрямления группы элементов профиляпо формуле:

Si≤

2000

(23)

Δi

где Si – длина спрямляемого элемента, м;

Δi –абсолютная величина разности между уклоном спрямляемого элемента, ‰ т.е.

|iс̉–i1|

Проверке поформуле (23) подлежит каждый элемент спрямляемой группы. Чем короче элементыспрямления, тем более вероятно, что проверка их на удовлетворение условию (23)окажется благоприятной.

Кривые наспрямленном участке заменяются фиктивным подъемом, крутизна которогоопределяется по формуле:

  n

<img src="/cache/referats/25290/image005.gif" " v:shapes="_x0000_s1064">


iс̉ ̉̉=

700

 i=1

<img src="/cache/referats/25290/image006.gif" i=«1» v:shapes="_x0000_s1070">Σ

Sкрi

(24)

Ri

где Sкрiи Ri – длина и радиус кривых впределах спрямляемого участка, м.

Крутизна спрямляемого участка с учетом фиктивного подъема от кривой

 

iс =iс ̉̉̉ + iс̉                                                                                  (25)

Знак крутизны фиктивного подъема от кривой iс̉ ̉  всегда положительный̉

Объединять вгруппы для спрямления следует только близкие по крутизне элементы профиляодного знака. Горизонтальные элементы профиля могут включаться в спрямляемыегруппы как с элементами, имеющими положительный знак, так и с элементамиотрицательной крутизны. Элементы, на которых расположены раздельные пункты, неспрямляются.

Не следуетвключать в группы элементов, подлежащих спрямлению, расчетный подъем, а такжеподъем для которого выполнялась проверка возможности преодоления его поездом сучетом накопленной на предшествующих элементах кинетической энергии.Спрямленный профиль должен сохранить характерные особенности действительногопрофиля в смысле относительного расположения повышенных и пониженных точек.

Результатырасчетов по спрямлению заданного профиля сводятся в таблицу №2

Таблица №2 — Спрямлениепрофиля участка

№ элемента

Длина элементов S, м

Крутизна элементов I, ‰

Кривые

Длина спрямляемого участка Sс, м

Крутизна спрямляемого участка ic, ‰

Фиктивные подъем от кривых   iс̉ ̉̉,‰

еще рефераты
Еще работы по транспорту