Главная База знаний "Allbest" Транспорт Расчет тяги поездов

Расчет тяги поездов

Методы производства тяговых расчётов, необходимые для их выполнения нормативы, их регламентирование Правилами тяговых расчётов для поездной работы. Тяговые параметры электровоза. Исходные данные для расчета. Анализ профиля пути и выбор расчетного подъема.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 13.05.2015
Размер файла 2,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

  • Введение
  • 1. Исходные данные для расчета
  • 2. Анализ профиля пути и выбор расчетного подъема
  • 3. Определение массы состава
  • 4. Проверка массы состава
  • 5. Определение удельных равнодействующих сил
  • 6. Определение максимальной скорости поезда
  • 7. Аналитическое интегрирование уравнения движения поезда
  • 8. Расчет времени хода поезда способом установившихся скоростей
  • Заключение
  • Список используемых источников

Введение

При эксплуатации, а также при определении путей перспективного развития железных дорог, возникают многочисленные практические задачи, которые решаются с помощью теории локомотивной тяги и её прикладной части - тяговых расчётов.

Тяга поездов это самостоятельная 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. На основе постулатов данной дисциплины выполняется расчёт тормозов; определения расхода воды, топлива, электроэнергии; обоснование требований к вагонному и путевому хозяйству с точки зрения уменьшения сопротивления движению.

Среди локомотивов электровозы - наиболее мощные, быстроходные, экономичные и удобные в эксплуатации машины. Именно поэтому они все шире применяются в нашей стране. Особое место среди них занимают электровозы переменного тока.

В отличие от работающих на постоянном токе они не нуждаются в стационарных выпрямительных подстанциях и все оборудование несут на себе. Питаются такие локомотивы от сети переменного тока высокого напряжения - 25 кВ, сами понижают его, выпрямляют и подают на тяговые двигатели.

Создавая принципиально новые образцы электровозов, специалисты Всесоюзного научно-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института электровозостроения (ВЭлНИИ) вот уже два десятилетия постоянно совершенствуют магистральные электровозы переменного тока серии BJ180.

Электровоз ВЛ80Р - выпускался с 1967 по 1986 год, выпущено 373 ед.

тяга поезд профиль путь

Тяговые параметры электровоза ВЛ80Р совпадают с параметрами ВЛ80Т и ВЛ80С, однако практически тяговые свойства (устойчивость к боксованию) выше благодаря плавному (бесступенчатому) регулированию напряжения на тяговых двигателях, что обеспечивает наращивание тягового усилия без рывков, приводящих к преждевременному срыву в боксование.

Плавное регулирование достигнуто применением в выпрямительных установках тиристоров вместо обычных диодов, также это позволяет заменить реостатное торможение рекуперативным - выработанный тяговыми двигателями постоянный ток инвертируется тиристорами в переменный и через трансформатор возвращается в контактную сеть и далее в систему электроснабжения. Рекуперативное торможение позволяет реализовать тормозное усилие 37 тс при 50 км/ч.

Электровоз ВЛ80Р?1549 был экспонатом выставки Электро-77 в Москве. Электровоз ВЛ80Р?1718, выпущенный НЭВЗом в конце 1982 года, стал десятитысячным локомотивом этого завода. ВЛ80Р - "первая ласточка" семейства отечественных локомотивов переменного тока с тиристорным регулированием, в дальнейшем эту схему силовых цепей унаследовали электровозы ВЛ85, ВЛ65 и машины семейств ЭП1, Э5К.

Электровозы ВЛ80Р поступали для эксплуатации на тяжёлые по профилю пути участки Красноярской, Восточно-Сибирской, Дальневосточной железных дорог, а также в депо Батайск Северо-Кавказской дороги.

Последний локомотив серии (ВЛ80Р?1869) был выпущен в 1986 году. В настоящее время все электровозы ВЛ80Р приписаны к локомотивным депо Восточно-Сибирской и Красноярской железных дорог.

Некоторые локомотивы прошли модернизацию на УУЛРЗ и обрели возможность работать по СМЕ в составе трех секций.

Электровоз ВЛ80Р?1685 по праву можно считать одним из героев советского фильма "Магистраль", ставшего "культовым" среди любителей железных дорог.

1. Исходные данные для расчета

Локомотив: электровоз ВЛ80р

Вес локомотива Р=192т

Состав поезда из четырехосных вагонов на подшипниках качения

Масса вагона брутто:

Длина приемоотправочных путей:

Тормозные колодки композиционные

Расчетная сила тяги локомотива

Конструктивная скорость локомотива

Профиль пути приведен в таблице 1

Таблица № 1

Станции

Номер элемента

Крутизна уклона, %

Длина элемента, м

Ст. А

1

0,0

1800

2

-3,0

1500

3

-7,0

9400

4

-9,0

1250

5

0,0

800

6

+2,5

1200

7

+10,0

3000

8

+8,0

8400

9

+2,0

1000

Ст. К

10

0,0

1800

Схема электровоза приведена на рисунке 1.

2. Анализ профиля пути и выбор расчетного подъема

Расчетный подъем - это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива. Если наиболее крутой подъем участка достаточно длинный, то он принимается за расчетный. Если же наиболее крутой подъем заданного участка имеет небольшую протяженность и ему предшествуют "легкие" элементы профиля (спуски, площадки), на которых поезд может развить высокую скорость, то такой подъем не может быть принят за расчетный, так как поезд преодолеет его за счет накопленной кинетической энергии. В этом случае за расчетный следует принять подъем меньшей крутизны, но большей протяженности, на котором может быть достигнута равномерная скорость.

Профиль рассматриваемого пути имеет четыре участка подъема, причем крутизна наиболее протяженного является второй по величине.

В качестве расчетного принимается участок №8. Он является наиболее протяженным, его крутизна вторая по величине и ему предшествует участок подъема. Участок с наибольшей крутизной в качестве расчетного выбран быть не может по причине сравнительно небольшой протяженности, а также из-за того, что ему предшествует ровный участок.

3. Определение массы состава

Масса состава:

,

где

- расчетная сила тяги локомотива

- крутизна расчетного подъема

- расчетная масса

- ускорение свободного падения

- основное удельное сопротивление локомотива

- расчетная скорость

- удельное сопротивление состава

- масса, приходящаяся на одну колесную пару

,

4. Проверка массы состава

Число вагонов:

Общая длина поезда:

,

где - длина локомотива

943 ? 1550, м

Так как длина поезда меньше длины приемоотправочных путей, то масса состава не корректируется.

5. Определение удельных равнодействующих сил

Составим таблицу для трех режимов:

для режима тяги

режима холостого хода

для режима служебного торможения

Значения расчетных параметров для различных режимов ведения поезда приведены в таблице 2.

Таблица №2

Режим тяги

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

600000

560000

535000

515000

500000

440000

305000

225000

170000

135000

2, 1

2, 2

2, 4

2, 8

3, 15

3, 58

4, 07

4, 62

5, 23

5, 9

3955

4144

4520

5274

5933

6743

7666

8702

9851

11113

0, 95

1

1, 1

1, 25

1, 35

1, 5

1, 7

1, 9

2, 1

2, 3

49477

52081

57289

65102

70310

78122

88538

98954

109371

119786

53432

56225

61809

70376

76243

84865

96204

107656

119222

130899

546568

503775

473191

444624

423757

355135

208796

117344

50778

4101

=

13, 39

12, 49

11, 9

11, 43

11, 09

9, 69

6, 63

4, 8

3, 52

2, 7

Режим холостого хода

2, 55

2, 76

3, 05

3, 4

3, 83

4, 32

4, 89

5, 52

6, 23

7

4803

5199

5745

6404

7214

8137

9210

10397

11734

13185

54280

61424

67554

76780

83457

93002

105414

118053

130956

144084

1

1,1

1,3

1,4

1,5

1,7

1,9

2,1

2,4

2,7

Режим торможения

0,34

0,32

0,31

0,297

0,288

0,28

0, 273

0, 267

0,262

0, 257

65,02

61, 19

59,28

56,79

55,07

53,54

52, 20

51,06

50,10

49,14

33,51

31,69

30,94

29,79

29,03

28,47

28

27,63

27,45

27,27

66,02

62,29

60,58

58, 19

56,57

55,24

54,1

53,16

52,5

51,84

Диаграммы удельных равнодействующих сил приведены на рисунке 2

6. Определение максимальной скорости поезда

Полный тормозной путь состоит из подготовительного и действительного тормозного пути:

Sп - путь подготовки тормозов к действию, на протяжении которого тормоза поезда условно принимаются недействующими.

Sд - действительный тормозной путь, на протяжении которого поезд движется с действующими в полную силу тормозами.

От точки О' вправо на оси s откладывают значение полного торможения пути Sт, который следует принимать равным: i= - 7‰-1200м.

На кривой wox+bT = отмечают точки, соответствующим значением скоростей выбранного скоростного интервала. Из точки М на оси wox+bT приводим лучи 1,2,3,4, и так далее.

Построение кривой начинаем из точки О. из этой точки проводим перпендикуляр к лучу 1 до конца первого интервала, т.е. в пределах от 0 до 10 км/ч (отрезок ОВ). Из точки В проводят перпендикуляр к лучу 2 до конца скоростного интервала от 10 до 20 км/ч (отрезок ВС) и т.д. Начало каждого последующего отрезка совпадает с концом предыдущего. В результате получают ломаную линию.

На тот же график наносим зависимость подготовительного тормозного пути от скорости:

, м,

де - скорость поезда в момент начального торможения;

- время подготовки тормозов к действию

- приведенный уклон

- удельная тормозная сила

,

Аналогично производятся расчеты для других скоростей.

если i = - 6.0‰

если i = - 10.0‰

если i = - 16.0‰

Графическое решение тормозной задачи приведено на рисунке 3.

7. Аналитическое интегрирование уравнения движения поезда

Уравнение движения поезда обычно интегрируют методом конечных приращений скорости

, мин,

, мин

Где: - начальная скорость выбранного интервала скоростей, км

- конечная скорость интервала, км/ч

- численное значение равнодействующей удельной силы, приложенной к поезду при средней скорости.

Под равнодействующей удельных сил следует принимать разность удельных сил, действующих на поезд.

Эта разность представляет:

1. Режим тяги

по ровному горизонтальному пути

по подъему

по спуску

2. Режим холостого хода

3. Режим торможения

Первый элемент участка

В интервале скорости по диаграмме удельных равнодействующих сил в режиме тяги при средней скорости 5 км/ч

?

Второй элемент участка

Третий элемент участка

Допустимая скорость на спуске . Необходимо произвести служебное торможение, снизив скорость до . Используя кривую служебного торможения диаграммы удельных равнодействующих сил:

;

;

Отпустив тормоза, двигаемся на холостом ходу:

Скорость максимальная, производим торможение

;

;

Отпустив тормоза, двигаемся на холостом ходу:

Скорость максимальная, производим торможение

;

;

Отпустив тормоза, двигаемся на холостом ходу:

Скорость максимальная, производим торможение

;

;

Отпустив тормоза, двигаемся на холостом ходу:

Оставшийся путь S=46м, поезд пройдет поддерживая регулирование торможением:

, =

Четвертый элемент участка

Отпустив тормоза, двигаемся на холостом ходу:

Скорость максимальная, производим торможение

;

;

Пятый элемент участка

На это элементе включаем двигатели и продолжаем движение в режиме тяги.

,

Шестой элемент участка

,

На этом участке производим служебное торможение

;

,

;

,

Оставшийся путь S=77м, поезд пройдет поддерживая регулирование торможением:

, =

Седьмой элемент участка

На это элементе включаем двигатели и продолжаем движение в режиме тяги.

Выключаем тяговые двигатели, и продолжаем движение по холостому ходу

Отпустив тормоза, двигаемся на холостом ходу:

Восьмой элемент участка

На этом элементе включаем двигатели и продолжаем движение в режиме тяге. Удельная равнодействующая сила в режиме тяги будет отрицательна, т.е. скорость будет снижаться

Девятый элемент участка

Выключаем двигатели, продолжаем движение в режиме холостого хода

Десятый элемент участка

Производим торможение

Холостой ход

Производим служебное торможение

Сводная таблица результатов расчетов

Таблица 3

Параметры элемента

Скоростной

интервал

v1;

км/ч

v2; км/ч

?t мин

?s мин

режим

движения

1

%

1

2

3

4

5

6

0

10

20

30

40

50

10

20

30

40

50

59,3

11+0=11

9,3+0=9,3

9+0=9

8,5+0=8,5

8,1+0=8,1

7,2+0=7,2

0, 45

0, 53

0, 55

0, 58

0, 61

0, 64

3,13

38

135

232

343

463

589

1800

тяга

тяга

тяга

тяга

тяга

тяга

2

%

7

8

59,3

70

70

77,6

5+3=8

3+3=6

0, 66

0,63

1,29

721

779

1500

тяга

тяга

3

%

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

77,6

85

80

70

80

85

80

70

80

85

80

70

80

85

80

70

78

85

80

70

80

85

80

70

80

85

80

70

80

85

80

70

78

1.2+7=8,2

28,3+7=-21,3

27,9+7=-20,9

2+7=5

2,3+7=4,7

28,3+7=-21,3

27,9+7=-20,9

2+7=5

2,3+7=4,7

28,3+7=-21,3

27,9+7=-20,9

2+7=5

2,3+7=4,7

28,3+7=-21,3

27,9+7=-20,9

1,8+7=5,2

0,45

0,11

0,23

1,00

0,53

0,11

0,23

1,00

0,53

0,11

0,23

1,00

0,53

0,11

0,23

0,76

0,35

7,51

612

161

300

1251

732

161

300

1251

732

161

300

1251

732

161

300

949

46

9400

тяга

сл. торм

сл. торм

хол. х

хол. х

сл. торм

сл. торм

хол. х

хол. х

сл. торм

сл. торм

хол. х

хол. х

сл. торм

сл. торм

хол. х

рег. торм

4

%

26

27

28

78

85

80

85

80

68

-2+9=7

28,3+9=19,3

27,9+9=-18,9

0,5

0,12

0,31

0,93

679

178

393

1250

хол. х

сл. торм

сл. торм

5

%

29

68

73,15

3,8+0=3,8

0,67

0,67

800

800

тяга

6

%

30

31

32

33

73,15

80

75

70

80

75

70

3+2,5=5,5

27,3+2,5=-24,8

28+2,5=-25,5

0,68

0,12

0,1

0,66

1,56

874

130

119

77

1200

тяга

сл. торм

сл. торм

рег. торм

7

%

34

35

36

37

38

39

70

80

85

80

70

80

80

85

80

70

80

83

3+10=13

1,7+10=11,7

2,2+10=7,8

2+10=8

2+10=8

2,3+10=7,7

0, 38

0,21

0,32

0,62

0,62

0, 19

2,34

481

265

441

781

782

250

3000

тяга

тяга

хол. х

хол. х

хол. х

хол. х

8

%

40

41

42

83

70

60

70

60

51,5

3-8=-5

5-8=-3

8,8-8=0,8

1,3

1,6

5,3

8,2

1659

1807

4934

8400

тяга

тяга

тяга

9

%

43

51,5

52,65

-1,5+2=0,5

1,15

1,15

1000

1000

хол. х

10

%

44

45

46

47

48

49

50

52,65

50

40

30

25,6

15

10

50

40

30

25,6

15

10

0

-1,8+0=-1,8

29,2+0=-29,2

30+0=-30

1,2-0=-1,2

30,3-0=-30,3

33-0=-33

34-0=-34

0,73

0,17

0,16

1,8

0,17

0,18

0,8

4,01

630

129

97

857

59

16

12

1800

хол. х

сл. торм

сл. торм

хол. х

сл. торм

сл. торм

сл. торм

итог

30,79

30150

Техническая скорость поезда на заданном участке.

8. Расчет времени хода поезда способом установившихся скоростей

Таблица №4

№ элемента профиля

Длина элемента профиля

Уклон

Установившиеся скорость

Время прохождения элемента

Поправка на разгон и замедления

1

1800

0,0

59,3

2

1500

-3,0

77,6

3

9400

-7,0

78

4

1250

-9,0

68

5

800

0,0

73,15

6

1200

+2,5

70

7

3000

+10

83

8

8400

+8

51,5

9

1000

+2

52,65

10

1800

0,0

0

30150

3,0

Время хода поезда по участку:

Техническая скорость по участку:

Заключение

На железнодорожном транспорте России методы производства тяговых расчётов и необходимые для их выполнения нормативы регламентируются Правилами тяговых расчётов (ПТР) для поездной работы.

В настоящее время тяговые расчёты выполняются преимущественно на ЭВМ по имеющимся программам. Однако для математической формулировки задач необходимо понимать физическую сущность явлений, сопровождающих процесс движения поезда, и знать основные приёмы и способы тяговых расчётов.

Список используемых источников

Основная

1. Бабичков, П.А. Гурский, А.П. Новиков Тяга поездов и тяговые расчёты. М.: Транспорт, 1971

2. Кононов В.Е., Ибрагимов М.А. Тяга поездов. М.: МИИТ, 2012

3. Теория локомотивной тяги. Под ред.В.Д. Кузьмича. М.: Маршрут, 2005

4. Локомотивы. Кузьмич В.Д., Руднев В.С., Просвиров Ю.Е. М.: "Маршрут", 2011

Дополнительная

5. Локомотивы. Общий курс. Кононов В.Е., Скалин А.В., Ибрагимов М.А. М.: РГОТУПС, 2008.

6. Тепловозы. Назначение и устройство. Подред.О.Г. Куприенко. М.: "Маршрут", 2011.

7. Кононов В.Е. Подвижной состав и тяга поездов. Учеб. Пос. М.: РГОТУПС, 2000.

8. Подвижной состав железных дорог. Кононов В.Е. и др. М.: РОАТ, 2013.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Тяговые расчеты для магистральных железных дорог

    Анализ и подготовка продольного профиля пути для выполнения тяговых расчетов. Определение веса состава грузового поезда с учетом ограничений по условиям его эксплуатации. Сравнение тяговых энергетических показателей работы тепловоза и электровоза.

    курсовая работа [459,1 K], добавлен 27.02.2016

  • Теория электрической тяги

    Электромеханические характеристики колесно-моторного блока. Расчет и построение тяговых характеристик электровоза, их ограничения. Подготовка профиля и плана пути для тяговых расчетов. Вес состава, его проверка. Расчет удельных сил, действующих на поезд.

    курсовая работа [151,4 K], добавлен 22.11.2016

  • Системы управления электроподвижным составом 1

    Тяговые расчеты поездной работы на электрифицированном участке. Основные технические данные и характеристики электровоза. Определение массы состава из условия движения с равномерной скоростью по расчетному подъему. Определение расчетного подъема.

    курсовая работа [70,3 K], добавлен 09.01.2009

  • Тяговые расчёты пути локомотива

    Анализ профиля пути и расчетного подъема. Определение массы состава. Проверка на преодоление элементов профиля большей крутизны, чем расчётный подъём, которая заключается в расчёте скорости движения поезда для подъёмов. Расчет силы тяги локомотива.

    курсовая работа [591,5 K], добавлен 21.12.2010

  • Тяговые расчеты для участка железной дороги

    Определение массы железнодорожного состава, анализ профиля пути и выбор расчетного подъема. Проверка полученной массы состава и спрямление профиля пути на участке железной дороги. Расчет времени хода поезда по участку способом равновесных скоростей.

    курсовая работа [269,4 K], добавлен 08.10.2014

  • Расчет тягового двигателя

    Расчет и построение тяговых характеристик электровоза постоянного или переменного тока и их анализ. Электромеханические характеристики тягового двигателя. Расчет тяговых характеристик при различных способах регулирования режима работы двигателя.

    контрольная работа [2,4 M], добавлен 10.11.2014

  • Организация ремонта тяговых двигателей в электромашинном цехе локомотивного депо

    Увеличение объема производства и повышение качества ремонта тяговых двигателей. Необходимость в реконструкции электромашинного цеха, проектировании прерывной переменно-поточной линии ремонта тяговых двигателей, рациональной организации производства.

    курсовая работа [85,9 K], добавлен 10.04.2009

  • Тяговые расчеты

    Оценка правильности выбора серии локомотива, расчетного и проверяемого подъемов. Определение времени хода поезда способом равномерных скоростей. Спрямление профиля пути. Расчет расходов энергоресурсов на тягу поездов. Обоснование серии локомотива.

    курсовая работа [40,8 K], добавлен 13.06.2013

  • Подвижной состав и тяга поездов

    Анализ профиля пути и выбор величины расчетного подъема. Определение массы состава. Проверка полученной массы состава на трогание с места и по длине приемо-отправочных путей. Определение времени хода поезда по кривой времени и технической скорости.

    курсовая работа [200,5 K], добавлен 02.01.2008

  • Двухсистемный электровоз ЭП10 как электромеханический комплекс

    Построение силовых цепей современных электровозов переменного и постоянного тока с асинхронными тяговыми двигателями. Выходные силовые цепи тяговых преобразователей пассажирского локомотива. Особенности построения силовых тяговых цепей электровоза ЭП10.

    доклад [1,0 M], добавлен 22.09.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены