Определение весовой нормы (массы) перемещаемого по участку поезда

Аннотация

Пояснительная записка общим объемом 29 страниц содержит 3 таблицы, список использованных источников из 1 наименования.

В ходе курсового проекта выполняется спрямление профиля пути; определяются ускоряющие, замедляющие и тормозные силы; решается тормозная задача на конечном участке; определяется расход топлива. По данным расчетам строятся диаграммы расхода топлива, времени и скорости движения поезда по перегону.

Оглавление

Задание……………………………………………………………………………	2
Аннотация………………………………………………………………………..	3
Введение…………………………………………………………………….……	5
1.Спрямление профиля пути……………………………………………………	7
2.Определение весовой нормы (массы) перемещаемого по участку поезда..	10
3.Расчет параметров системы для построения зависимостей скоростей и времени движения поезда по перегону…………………………………………	15
4. Особенности решения тормозных задач……………………………………	21
5.Определение расхода топлива тепловозом при следовании поезда по участку……………………………………………………………………………	23
6.Нагревание передач мощности тепловозов………………………………..…	26
Заключение…………………………………………………………………….…	28
Список источников………………………………………………………………	29
Приложение А
Приложение Б

 

 

Введение

В теории тяги изучают управляемое движение поездов. При этом поезд рассматривают как управляемую систему, функционирующую в условиях переменных возмущающих воздействий внешней среды, наложение внутренних и внешних удерживающих связей и нормативных ограничений ее управляющих воздействий.

В тяге поездов принято считать, что локомотив и вагоны, связанные между собой автосцепками, движутся в пространстве и времени как единое целое – как система, не имеющая никаких других движений, кроме управляемого.

Очевидно, автосцепки являются внутренними, а рельсы – внешними удерживающими связями, определяющими траекторию движения и направление сил, воздействующих на управляемое движение поезда. Переменные внешние воздействия обусловлены неравномерность профиля пути, колебанием скорости по условиям организации движения поездов и метеорологическим условиям.

При расчетах движения поездов стремятся достигнуть наибольшего заполнения перевозной и пропускной способности железных дорог при минимальных затратах ресурсов. Для достижения этой цели исходят из принципа максимума: вождения поездов наибольшего веса с наибольшей допустимой скоростью при наибольшем использовании кинетической энергии на неравномерном профиле пути.

Расчетную часть теории тяги поездов называют тяговыми расчетами. Тяговые расчеты используются для разработки графика движения поездов, изыскания и проектирования железных дорог, расчетов в области экономической эффективности перевозок. Тяговые расчеты являются основным расчетным инструментом в деле рационального функционирования, планирования и развития железных дорог.

Целью тяговых расчетов является изучение сил, действующих на поезд, законов его движения, методов определения скорости движения, времени хода, расхода топлива, массы поезда.

 

Спрямление профиля пути

Спрямление профиля пути состоит в замене ряда смежных, близких по крутизне элементов действительного профиля, одним элементом фиктивной крутизны и длиной, равной суммарной длине спрямляемых элементов. Спрямление профиля пути производится для сокращения объема работы при расчете скорости и времени хода поезда.

Величина спрямленного уклона определяется по формуле:

,

(1)

где  ‰;

Проверка возможности спрямления производится по формуле:

,

(2)

где  абсолютная разность между уклоном спрямленного участка и уклоном проверяемого элемента, ‰.

    Спрямляя профиль пути, величину уклона отдельных элементов определяют с учетом встречающихся кривых. Фиктивный подъем от кривой определяется по формуле:

,

(3)

где  дополнительное удельное сопротивление от i -ой кривой, кгс/т;

 длина i -ой кривой в пределах спрямляемого участка, м.

   общая длина спрямленного участка, м.

        

Дополнительное удельное сопротивление от кривой определяется по формулам:

для кривых с R≥300м

,

(4)

где R – радиус кривой, м.

для кривых с R<300м

,

(5)

Окончательная величина уклона спрямленного участка с учетом кривых определяется по формуле:   

,

(6)

1) Спрямлению на данном профиле пути подлежат элементы № 9 и   № 10.

Найдем величину уклона спрямляемого участка по формуле (1):

Проверим возможность спрямления по формуле (2):

для элемента №9:      400≤

для элемента №10: 800≤

Неравенство выполняется, следовательно, спрямление элементов № 9 и № 10 возможно.

Так как на участках №9 и №10 не встречаются кривые, то фиктивного подъема от кривой не будет. Получается по формуле (2):

Все расчеты по спрямлению сведем в Таблицу 1:

Таблица 1 - Спрямление профиля пути                     

№ элемента профиля	Длина элемента	Крутизна элемента ‰				, ‰	‰		Радиус кривой R, м	Длина кривой			, ‰	‰
1	500	0		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2	500	+2		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
3	600	-4		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
4	720	+3		-	-	-	-	-	300	250	2,33	582,5	0,81	+3,81
5	450	-5		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
6	600	+8		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
7	545	-6		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
8	500	0		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
9	400	+4	1600	6400	1200	+5,33	1,33	1503	-	-	-	-	-	+5,33
10	800	+6	4800				0,67	2985	-	-	-	-	-
11	500	-4		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
12	300	+2		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
13	510	-5		-	-	-	-	-	300	300	2,33	699	1,37	-3,63
14	400	+3		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
15	500	0		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Таблица 2 - Ускоряющие, замедляющие и тормозные силы          

V, км/ч				,					,
11	344000	31,34	5641,2	11,46	39556,5	45197,7	298802,3	56,9	29,5	5310	44866,5	12,35	0,19	62,7	75,05	19,76

Таблица 3 - Определение расхода топлива                            

Участок кривой скорости	№ позиции контроллера	Ne, л.с.	ge, кг/с.л.ч.			Gpp, кг	Gxp, кг	G0, кг
1	8	2000	0,153	0,23	-	70,38	-	70,495
2	0	2000	-	-	0,01	-	0,115

Удельный расход топлива тепловоза при перемещении поезда на 10⁴ т.км брутто определяется по формуле:

(36)

где

По формуле (36) получим:

          

 

 

Заключение

В данной курсовой работе были проведены тяговые расчеты для подвижного состава с локомотивом ТЭМ-7. Результаты проведенной работы:

1) Были спрямлены участки №9 и №10, посчитано дополнительное удельное сопротивление от кривой на участках №4, №13.

2) Определена масса поезда – 3451,7 т.  Количество вагонов в составе – 31.

3) Расчетный коэффициент трения тормозных колодок – 0,19.

4) Посчитан расход топлива в рабочем режиме – 70,38 кг, на холостом ходу – 0,115 кг.

5) Построены диаграммы расхода топлива, времени и скорости. Средняя скорость на перегоне составляет – 31,50 км/ч.

 

 

Список источников

1. Петров В.А. Выполнение тяговых расчетов поездов на промышленном транспорте с использованием вычислительной техники: метод. указания для студентов специальности 240100 «Организация перевозок и управление на транспорте(железнодорожном)» №2958. Липецк: ЛГТУ, 2004. 35с.

Аннотация

Пояснительная записка общим объемом 29 страниц содержит 3 таблицы, список использованных источников из 1 наименования.

В ходе курсового проекта выполняется спрямление профиля пути; определяются ускоряющие, замедляющие и тормозные силы; решается тормозная задача на конечном участке; определяется расход топлива. По данным расчетам строятся диаграммы расхода топлива, времени и скорости движения поезда по перегону.

Оглавление

Задание……………………………………………………………………………	2
Аннотация………………………………………………………………………..	3
Введение…………………………………………………………………….……	5
1.Спрямление профиля пути……………………………………………………	7
2.Определение весовой нормы (массы) перемещаемого по участку поезда..	10
3.Расчет параметров системы для построения зависимостей скоростей и времени движения поезда по перегону…………………………………………	15
4. Особенности решения тормозных задач……………………………………	21
5.Определение расхода топлива тепловозом при следовании поезда по участку……………………………………………………………………………	23
6.Нагревание передач мощности тепловозов………………………………..…	26
Заключение…………………………………………………………………….…	28
Список источников………………………………………………………………	29
Приложение А
Приложение Б

 

 

Введение

В теории тяги изучают управляемое движение поездов. При этом поезд рассматривают как управляемую систему, функционирующую в условиях переменных возмущающих воздействий внешней среды, наложение внутренних и внешних удерживающих связей и нормативных ограничений ее управляющих воздействий.

В тяге поездов принято считать, что локомотив и вагоны, связанные между собой автосцепками, движутся в пространстве и времени как единое целое – как система, не имеющая никаких других движений, кроме управляемого.

Очевидно, автосцепки являются внутренними, а рельсы – внешними удерживающими связями, определяющими траекторию движения и направление сил, воздействующих на управляемое движение поезда. Переменные внешние воздействия обусловлены неравномерность профиля пути, колебанием скорости по условиям организации движения поездов и метеорологическим условиям.

При расчетах движения поездов стремятся достигнуть наибольшего заполнения перевозной и пропускной способности железных дорог при минимальных затратах ресурсов. Для достижения этой цели исходят из принципа максимума: вождения поездов наибольшего веса с наибольшей допустимой скоростью при наибольшем использовании кинетической энергии на неравномерном профиле пути.

Расчетную часть теории тяги поездов называют тяговыми расчетами. Тяговые расчеты используются для разработки графика движения поездов, изыскания и проектирования железных дорог, расчетов в области экономической эффективности перевозок. Тяговые расчеты являются основным расчетным инструментом в деле рационального функционирования, планирования и развития железных дорог.

Целью тяговых расчетов является изучение сил, действующих на поезд, законов его движения, методов определения скорости движения, времени хода, расхода топлива, массы поезда.

 

Спрямление профиля пути

Спрямление профиля пути состоит в замене ряда смежных, близких по крутизне элементов действительного профиля, одним элементом фиктивной крутизны и длиной, равной суммарной длине спрямляемых элементов. Спрямление профиля пути производится для сокращения объема работы при расчете скорости и времени хода поезда.

Величина спрямленного уклона определяется по формуле:

,

(1)

где  ‰;

Проверка возможности спрямления производится по формуле:

,

(2)

где  абсолютная разность между уклоном спрямленного участка и уклоном проверяемого элемента, ‰.

    Спрямляя профиль пути, величину уклона отдельных элементов определяют с учетом встречающихся кривых. Фиктивный подъем от кривой определяется по формуле:

,

(3)

где  дополнительное удельное сопротивление от i -ой кривой, кгс/т;

 длина i -ой кривой в пределах спрямляемого участка, м.

   общая длина спрямленного участка, м.

        

Дополнительное удельное сопротивление от кривой определяется по формулам:

для кривых с R≥300м

,

(4)

где R – радиус кривой, м.

для кривых с R<300м

,

(5)

Окончательная величина уклона спрямленного участка с учетом кривых определяется по формуле:   

,

(6)

1) Спрямлению на данном профиле пути подлежат элементы № 9 и   № 10.

Найдем величину уклона спрямляемого участка по формуле (1):

Проверим возможность спрямления по формуле (2):

для элемента №9:      400≤

для элемента №10: 800≤

Неравенство выполняется, следовательно, спрямление элементов № 9 и № 10 возможно.

Так как на участках №9 и №10 не встречаются кривые, то фиктивного подъема от кривой не будет. Получается по формуле (2):

Все расчеты по спрямлению сведем в Таблицу 1:

Таблица 1 - Спрямление профиля пути                     

№ элемента профиля	Длина элемента	Крутизна элемента ‰				, ‰	‰		Радиус кривой R, м	Длина кривой			, ‰	‰
1	500	0		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2	500	+2		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
3	600	-4		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
4	720	+3		-	-	-	-	-	300	250	2,33	582,5	0,81	+3,81
5	450	-5		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
6	600	+8		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
7	545	-6		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
8	500	0		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
9	400	+4	1600	6400	1200	+5,33	1,33	1503	-	-	-	-	-	+5,33
10	800	+6	4800				0,67	2985	-	-	-	-	-
11	500	-4		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
12	300	+2		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
13	510	-5		-	-	-	-	-	300	300	2,33	699	1,37	-3,63
14	400	+3		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
15	500	0		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Определение весовой нормы (массы) перемещаемого по участку поезда

Масса состава определяется по формуле:

(7)

где

Основное удельное сопротивление движению локомотива определяется по формуле:

(8)

где

Основное удельное сопротивление движению грузовых вагонов общего пользования определяется по формуле:

,

(9)

где

(10)

где ;

Если в составе находятся вагоны различных типов, то определяется среднее удельное сопротивление движению вагонов:

,

(11)

где i -го типа, Н/т

  i -го типа в составе.

Для локомотива ТЭМ-7:

1) Найдем основное удельное сопротивление локомотива по формуле (8):

Н/т

2) Найдем основное удельное сопротивление движению грузовых вагонов общего пользования. По условию поставленной задачи, в составе находятся вагоны различных типов (6-ти и 4-х осные), поэтому определим среднее удельное сопротивление.

а) Определим среднюю нагрузку от оси вагона на рельс по формуле (10):

для 6-ти осного:

для 4-х осного:

 

б) Вычислим основное удельное сопротивление движению по формуле (9):

для 6-ти осного:

для 4-х осного:

в) Найдем среднее удельное сопротивление движению вагонов по формуле (11):

3) Используя полученные данные, вычислим массу состава, подставив значения в формулу (7):

4) Определенная масса состава проверяется по условиям трогания с места на расчетном подъеме по формуле:

(12)

где

 

 основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т, определяется по формуле:

,

(13)

 дополнительное удельное сопротивление движению поезда при трогании с места для вагонов с подшипниками качения определяется по формуле:

(14)

 величина подъема, на котором проверяется возможность трогания состава с места, ‰

5) Определим дополнительное удельное сопротивление движению поезда при трогании с места по формуле (14):

для 6-ти осного:

для 4-х осного:

Среднее удельное сопротивление вычислим по формуле (11):

6) Вычислим основное удельное сопротивление движению поезда, используя формулу (13):

7) Подставим полученные значения в формулу (12) и вычислим массу состава по условиям трогания с места:

Рассчитанная масса состава Q должна быть меньше либо равна массе, определенной по условиям трогания с места .