Сравнительный анализ электрической и тепловозной тяги

Определение основного сопротивления движению поезда при различных видах тяги. Расчет средней скорости движения и времени хода поезда по участку. Определение расхода топлива тепловозом на тягу поездов и электроэнергии электровозом постоянного тока.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 20.12.2015
Размер файла 631,7 K

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/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта (филиал)

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Иркутский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВПОУУИЖТ ИРГУПС)

Факультет Высшего профессионального образования

Кафедра «Транспортные системы»

Курсовая работа

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЗНОЙ ТЯГИ

РУКОВОДИТЕЛЬ РАБОТЫ: А.А. Гордеева

ИСПОЛНИТЕЛЬ: А.М Залуцкая

студент гр. ПСЖ. 1-11-2

Дано

1. Серия тепловоза: 2ТЭ70

2. Число секций тепловоза: 2

3. Серия электровоза: ВЛ85

4. Число секций электровоза: 2

5. Вес состава: 6000 кН

6. Длина эксплуатируемо участка: 440 км

7. Расчетный подъем: 18%о

8. Характеристика состава

8.1 Масса 4-х осных вагонов на роликовых подшипниках: 50%

8.2 Масса 6-ти осных вагонов на роликовых подшипниках: 50%

9. Тема индивидуального задания:

Содержание

Введение

1. Определение основного сопротивления движению поезда при различных видах тяги

1.1 Определение основного удельного сопротивление движению локомотивов

1.2 Определение основного удельного сопротивления движению состава поезда (вагонов)

1.3 Определение общего полного сопротивления движению поезда

2. Определение средней скорости движения и времени хода поезда по участку

2.1 Определение средней скорости движения поезда по участку при использовании различных режимов тяги

2.2 Определение времени хода поезда по участку

3. Определение касательной мощности локомотивов

4. Определение расхода энергоресурсов различными видами тяги

4.1 Определение расхода топлива тепловозом на тягу поездов

4.2 Определение расхода электроэнергии электровозом постоянного тока

5. Сравнение тепловозной и электрической тяги

5.1 Определение стоимости перевозок при различных видах тяги

5.2 Сравнение локомотивов по тяговым характеристикам

6. Колесная пара

Список литературы

Введение

Современный грузовой тепловоз 2ТЭ70 с двумя шестиосными секциями мощностью 8160 л.с., конструкционной скоростью 110 км/ч, первый опытный образец которого был построен в 2004 году. Локомотив унифицирован по основным узлам с пассажирскими тепловозами ТЭП70, ТЭП70БС, ТЭП70У. Тепловоз предназначен для вождения грузовых поездов на магистральных железных дорогах колеи 1520 мм на не электрифицированных участках железных дорог России. Возможна эксплуатация в странах СНГ и Балтии.

Конструкционные решения и внедрение ряда усовершенствований обеспечивают высокие технические и потребительские качества - 2ТЭ70 создан с учетом современных требований по экологии и безопасности движения. Конструкционные решения и внедрение ряда усовершенствований обеспечивают высокие технические и потребительские качества - 2ТЭ70 создан с учетом современных требований по экологии и безопасности движения. Тепловоз 2ТЭ70 состоит из двух одинаковых однокабинных секций, управляемых с одного (любого) поста кабины и соединённых автосцепкой СА-3. При необходимости каждая из секций может быть использована как самостоятельный тепловоз. Для перехода из секции в секцию в задней стенке секций имеются двери и переходная площадка, закрытая резиновым суфле. Все силовое и вспомогательное оборудование расположено в кузове, выполненном с несущей главной рамой.

Технические характеристики:

Род службы -- грузовой (пассажирский при модернизации)

Осевая формула -- 2Ч(3О?3О)

Ширина колеи, мм -- 1520

Мощность, кВт (л.с.) -- 2Ч2250.6 (2Ч3060)

Служебная масса, т -- 2Ч138

Осевая нагрузка, кН (тс) -- 226 (23)

Конструкционная скорость, км/ч -- 100

Транспортируемая скорость, км/ч -- 120

Минимальный радиус проходимых кривых, м -- 125

Диаметр колеса по кругу катания при среднеизношенных бандажах, мм -- 1050

Сила тяги длительного режима, кН (тс) -- 2Ч248 (2Ч25,3)

Скорость длительного режима, км/ч -- 24

Электровоз ВЛ85 (Владимир Ленин, тип 85) --грузовой магистральный электровоз переменного тока, выпускавшийся в 1983--1994 годы.

Первый электровоз серии ВЛ85, по проекту разработанному во ВЭлНИИ, Новочеркасский электровозостроительный завод (НЭВЗ) построил в мае 1983 года. В конце года был построен второй электровоз. В 1985 году НЭВЗ изготавливает установочную партию электровозов, а с 1986 года начинается их серийный выпуск. Выпуск электровозов продолжался ориентировочно до 1994 года, было изготовлено 270 электровозов ВЛ85.

Последние 2 экземпляра достались в ТЧЭ-2 Нижнеудинск в 1994 году.

До 2000 года (в связи с появлением IORE) ВЛ85 был самым мощным в мире серийным электровозом.

Все электровозы ВЛ85 эксплуатируются в настоящее время на Восточно-Сибирской железной дороге в депо Нижнеудинск. Полигон работы электровозов ВЛ85 простирается от Мариинска до Карымской. Несколько электровозов пострадали при крушениях и пожарах и к 2006 году списаны.

Технические характеристики приводятся для серийного электровоза

Мощность электровоза (продолжительный режим) -- 9360 кВт

Мощность электровоза (часовой режим) -- 10020 кВт

Длина электровоза по осям автосцепок -- 45000 мм

База тележки -- 2900 мм

Сила тяги часового режима -- 74 тс

Скорость часового режима -- 49,1 км/ч

Сила тяги продолжительного режима -- 67 тс

Скорость продолжительного режима -- 50 км/ч

Конструкционная скорость -- 110 км/ч

Минимальный радиус кривых -- 125 м (при 10 км/ч)

Масса электровоза -- 288 т

1 Определение основного сопротивления движению поезда при различных видах тяги

1.1 Определение основного удельного сопротивление движению локомотивов

Определение основного удельного сопротивления движению локомотивов производится по следующей эмпирической зависимости, Н/кН

w10=1,9+0,01*V+0.0003*V2 , (1)

Для электровоза:

w10= 1.9+0.01*Vk+0,0003*Vk2 =1,9+0,01*110+0,0003*(110)2=6,63 н/кН

w10= 1.9+0.01*Vр+0,0003*Vр2 =1,9+0,01*43,5+0,0003*(43,5)2=2,9 н/кН

Для тепловоза:

w10= 1.9+0.01*Vk+0,0003*Vk2 =5,9 н/кН

w10= 1.9+0.01*Vр+0,0003*Vр2=2,34 н/кН

1.2 Определение основного удельного сопротивления движению состава поезда (вагонов)

Основное удельное сопротивление движению грузового состава поезда, состоящего из четырех- и шестиосных вагонов, определяется по следующей формуле, Н/кН

w110= б w1104+ в w1106 , (2)

где б и в - доля веса четырех - и шестиосных вагонов в составе поезда (из задания)

w1104- основное удельное сопротивление движению четырехосных вагонов на роликовых подшипниках, н/Кн

w1106- основное удельное сопротивление движению шестиосных вагонов, н/кН.

Величины щ04 и щ06 определяются по эмпирическим формулам в зависимости от загрузки вагонов q0, скорости движения х и типа пути.

щ04 = 0,7 + ((30 + х + 0,025 * х2) / q04) (3)

щ06 = 0,7 + ((80 + х + 0,025 * х2) / q06 ) (4)

Для тепловоза 2ТЭ70 при расчётной скорости:

щ04 = 0,7 + ((30 + 110+ 0,025 * 12100) / 30000) = 0,71475 Н/кН

щ04 = 0,7 + ((30 + 100 + 0,025 * 10000) / 30000) = 0,70402 Н/кН

щ06 = 0,7+ ((80 + 110 + 0,025 * 12100) / 30000) = 0,713 Н/кН

щ06 = 0,7+ ((80 + 100 + 0,025 * 10000) / 30000) = 0,7056 Н/кН

щ0 = 0,5* 0,71475 + 0,5 * 0,713 = 0,71365 Н/кН

щ0 = 0,5* 0,7022947 + 0,5 * 0,7039613 = 0,70312 Н/кН

Для электровоза ВЛ85 при скорости длительного режима:

щ04 = хк = 0,71226667 Н/кН

щ04 = хр = 0,7022947 Н/кН

щ06 = хк = 0,7143333 Н/кН

щ06 = хр = 0,7039613 Н/кН

щ0 = 0,5* 0,71475 + 0,5 * 0,713 = 0,7136 Н/кН

щ0 = 0,5* 0,70402 + 0,5 * 0,7056 = 0,70481 Н/кН

1.3 Определение общего полного сопротивления движению поезда

Общее полное сопротивление движению поезда Wк представляет собою алгебраическую сумму основного и дополнительного сопротивления от уклона профиля пути сопротивлений.

Wк = W0 + Wi (5)

где W0 - основное полное сопротивление движению поезда;

W0 = щ0' * P + щ0" * Q (6)

где щ0' - основное удельное сопротивление движению локомотива;

щ0" - основное удельное сопротивление движению состава поезда;

P - сцепной вес локомотива( из ПТР: Pт = 2710 кН, Рэ = 1352 кН);

Q - вес состава поезда , кН.

Wi - дополнительное сопротивление движению поезда от уклона профиля пути , Н.

Wi = ip * (P + Q) (7)

ip - крутизна расчётного уклона (подъёма), ‰.

Подставив (6) и (7) в уравнение (5), получим:

Wк = (щ0' + ip) * P + (щ0" + ip) * Q (8)

Следовательно для тепловоза 2ТЭ70 при расчётной скорости:

Wк = (5,9+18) * 2710 + (0,70312+ 18) * 60000 = 1144,7 кН

при конструкционной:

Wк = (2,34+18) * 2710 + (0,70312 + 18) * 60000 = 1177,3 кН

Для электровоза ВЛ85 при скорости длительного режима:

Wк = (6,63+18) * 2710 + (0,7136 + 18) * 60000 = 1128,7 кН

при конструкционной:

Wк = (2,9 + 18) * 2710 + (0,70481 + 18) * 60000 = 1178 кН

Результаты расчётов величины общего полного сопротивления движению поезда Wк

Таблица 1

Расчётная

Тепловоз 2ТЭ70

Электровоз ВЛ85

хр, км/ч

хк, км/ч

х?, км/ч

хк, км/ч

щ0', Н/кН

2,34

5,9

2,9

6,63

щ04, Н/кН

0,702

0,712

0,704

0,714

щ06, Н/кН

0,703

0,714

0,7056

0,713

щ0", Н/кН

0,7031

0,713

0,704

0,7136

Wк, кН

1177,3

1144,7

1178

1128,7

Из данных таблицы можно сделать вывод, что сопротивление движению у 2ТЭ70 меньше, чем у ВЛ85 за счёт более низкого сцепного веса локомотива и скорости длительного режима.

2 Определение средней скорости движения и времени хода поезда по участку

2.1 Определение средней скорости движения поезда по участку при использовании различных режимов тяги.

Для определения скорости и времени хода поезда по участку предлагается использовать способ равновесных скоростей, который относится к числу приближённых методов.

Равновесной скоростью называют скорость установившегося равномерного движения на уклоне известной крутизны (например, на расчётном подъёме) продольного профиля пути.

Скорость равномерного движения поезда v^, на уклоне крутизной ip находят решением уравнения движения поезда из условия равновесия силы тяги локомотива Fк и общего полного сопротивления движения поезда Wк.

Таким образом можно записать:

Fк=Wк (9)

Определение средней (равновесной) скорости движения по участку графическим методом сводится к определению точек пересечения тяговой характеристики Fк=f(v) заданной серии локомотива и кривой общего полного сопротивления движению поезда Wк=f(v), ведомого этим локомотивом.

Для тепловоза: vср=20 км/ч;

Для электровоза: vср=70 км/ч.

2.2 Определение времени хода поезда по участку

Время хода поезда по участку во главе с локомотивом данного типа можно определить по следующей формуле:

ti= (60 * S)/хсрi (мин) (10)

где S - длина участка обращения локомотивов, км;

хсрi - средняя (равновесная) скорость движения поезда во главе с локомотивом i-го типа, км/ч.

T2ТЭ70= (60 * 440)/70 =377, 1 мин;

tВЛ85 = (60 * 440)/20 = 1320 мин

Вывод: по вычисленным данным мы видим, что средняя скорость электровоза на участке больше, чем у тепловоза, и, как следствие, электровоз много быстрее проходит данный участок.

3 Определение касательной мощности локомотивов

Касательной мощностью локомотива называют мощность, развиваемую на его ведущих колёсах и используемую для движения поезда.

Касательную мощность (на ободе колёс) локомотива целесообразно определять по параметрам тяговой характеристики тепловоза или электровоза.

Так, касательная мощность тепловоза Nк может быть определена из следующего выражения, кВт

Nк= (Fki * хi)/3600 (11)

где хi - текущее значение скорости, км/ч;

Fki - текущее значение касательной силы тяги, Н; определяется по тяговой характеристике Fк=f(v) локомотива с учётом числа секций

Касательная мощность электровоза Pк, кВт

Pк= (Fki * хi)/3600 (12)

Касательная мощность 2ТЭ70

Nк = (700 * 103 * 10000)/3600 = 194,4 к Вт (vср=10 км\ч);

Nк = (600 * 103 * 20000)/3600 = 333,3 кВт (vср=20 км\ч);

Nк = (410 * 103 * 30000)/3600 = 341,6 кВт (vср=30 км\ч);

Nк = (320 * 103 * 40000)/3600 = 355,5 кВт (vср=40 км\ч);

Nк = (250 * 103 * 50000)/3600 = 347,2 кВт (vср=50 км\ч);

Nк = (210 * 103 * 60000)/3600 = 350 кВт (vср=60 км\ч);

Nк = (170 * 103 * 70000)/3600 = 330,5 кВт (vср=70 км\ч);

Nк = (160 * 103 * 80000)/3600 = 355,5 кВт (vср=80 км\ч);

Nк = (140 * 103 * 90000 )/3600 = 350 кВт (vср=90 км\ч);

Nк = (100 * 103 * 100000)/3600 = 277,7 кВт (vср=100 км\ч);

Касательная мощность ВЛ85

Pк = (980 * 103 * 10000)/3600 = 270,2 кВт (vср=10 км\ч);

Pк = (920 * 103 * 20000)/3600 = 511,1 кВт (vср=20 км\ч);

Pк = (890 * 103 * 30000)/3600 = 741,6 кВт (vср=30 км\ч);

Pк = (850 * 103 * 40000)/3600 = 944,4 кВт (vср=40 км\ч);

Pк = (810* 103 * 50000)/3600 = 112,5 кВт (vср=50 км\ч);

Pк = (700 * 103 * 60000)/3600 = 116,6 кВт (vср=60 км\ч);

Pк = (440 * 103 * 70000)/3600 = 855,5 кВт (vср=70 км\ч);

Pк = (340 * 103 * 80000)/3600 = 755,55 кВт (vср=80 км\ч);

Pк = (280* 103 * 90000 )/3600 = 700 кВт (vср=90 км\ч);

Pк = (200* 103 * 100000)/3600 = 555,55 кВт (vср=100 км\ч)

Таблица 2 Касательная мощность локомотивов

v,км/ч

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

,кН

700

600

410

320

250

210

170

160

140

100

Nк,кВт

194,4

333,3

341,6

355,5

347,2

350

330,5

355,5

350

277,7

,кН

380

920

880

850

810

700

440

340

280

200

Pк,кВт

272,2

511,1

7416,6

944,4

112,5

116,6

855,5

755,5

700

555,5

Рисунок 1 - График зависимости касательной мощности 2ТЭ70 от силы тяги

Рисунок 2 - График зависимости касательной мощности ВЛ85 от силы тяги

Вывод:

По данным таблицы 2 и рисунков 1 и 2 можно определить, что касательная мощность электровоза значительно больше касательной мощности тепловоза.

4 Определение расхода энергоресурсов различными видами тяги

4.1 Определение расхода топлива тепловозом на тягу поездов

Расход топлива тепловозом можно определить двумя способами: по данным ПТР и выполненной тепловозом механической работы:

а) определение расхода топлива тепловозом Е по данным ПТР можно выполнить по следующей зависимости, кг

ETПТР = Gмин * nc * tТ (13)

где Gмин- минутный расход топлива одной секцией тепловоза, кг/мин; определяется следующим образом: нужно по данным ПТР построить в

масштабе кривую Gмин=f(v) для максимальной позиции рукоятки контроллера машиниста, затем по кривой Gмин =f(v) для скорости vcp определить величину Gмин; Gмин= 5,8 кг/мин. nc - число секций тепловоза:

nc = 2 ;

tT- время хода поезда во главе с тепловозом;

ETПТР = 5,8* 2* 377,1 = 4374,36 кг

б)определение расхода топлива тепловозом Емех по выполненной механической работе, кг

ETмех = (FkсрТ * S)/(QнР * змм) (14)

где FkсрТ -значение силы тяги при движении тепловоза со средней (равновесной) скоростью движения vcpi; определяется по тяговой характеристике тепловоза FK=f(v): FkсрТ = 600 кН;

S - длина эксплуатационного участка, км ; S=440 км

змм - средний кпд. тепловозной тяги; змм = 0,3;

- удельная теплота сгорания дизельного топлива, кДж/кг;

=42700 кДж/кг.

ETмех = (600000* 440)/(42700000 * 0,3) = 2060,8 кг

4.2 Определение расхода электроэнергии электровозом постоянного тока

Расход электроэнергии электровозом определяется тремя способами:

а) Расчет расхода электроэнергии электровозом постоянного тока по данным ПТР можно выполнить по следующей зависимости, кВт·ч

АПТРП = (Uкс * Iэср * tЭ)/(60 * 1000) (15)

АПТРП =3000*1300*1320/60*1000=85,800 МВт

где Uкс-напряжение в контактной сети постоянного тока, В; можно принять UKC=3000B;

tэ- время хода поезда во главе с электровозом, мин;

Iэср- среднее значение силы тока электровоза, А; определяется следующим образом: нужно по данным ПТР построить в масштабе кривую , затем по кривой ,для скорости vcp определить величину Iэср. Iэср=1300А

б) Определение расхода электроэнергии электровозом по выполненной

механической работе, кВт·ч:

Амех = (FkсрТ * хср * tЭ)/(3600 * змм) (16)

где FkсрТ - значение силы тяги при движении электровоза постоянного тока со средней скоростью движения vср, определяется по тяговой характеристике электровоза FK=f(v): FkсрТ = 1300кН;

vср- средняя (равновесная) скорость движения электровоза, vср = 70 км/ч;

tэ - время хода поезда во главе с электровозом постоянного тока, tэ = 1320 мин;

змм - средний к.п.д. электрической тяги: змм = 0,44.

Амех = (380000 * 70* 1320)/(3600 * 0,44) = 22,16 МВт

5 Сравнение тепловозной и электрической тяги

5.1 Определение стоимости перевозок при различных видах тяги

а) Стоимость перевозок при тепловозной тяге, руб

Cт = cт * Eср (17)

где cт - цена одного килограмма дизельного топлива, руб; по данным ОАО «РЖД» отпускная цена дизельного топлива в среднем по сети железных дорог на 1 ноября 2009 года составила 14592 рубля за 1 тонну дизельного топлива;

Eср - средний расход топлива тепловозом, кг

Eср = (ETПТР + Eмех )/2 (18)

Eс = (4374,36+2060,88)/2 = 3217,58 кг

б) Стоимость перевозок при электрической тяге, руб

Cэ = cэ * Aср (19)

Cт =14592 * 3,217= 46942,464 руб

где cэ - средняя цена одного киловатт-часа электроэнергии, руб./кВт*ч; по данным ОАО «РЖД» тариф на электроэнергию в среднем по сети железных дорог на 1 ноября 2009 года составил 2,853 руб./кВт * ч

Aср - средний расход электроэнергии электровозами, кВт * ч

Aср = (АПТР + Амех )/2 (20)

Aср = (85,8 + 22,16)/2 = 53,98 МВт

Cэ = 2,853 * 53980 = 154004,94 руб

Оценку эффективности тепловозной и электрической тяги по расходу энергоресурсов можно выполнить по следующей формуле:

Э = Сэ/Ст (21)

Э = 154004,94/46942,464 = 3,2

5.2 Сравнение локомотивов по тяговым характеристикам

Сравнение тепловоза и электровоза заданных серий целесообразно произвести по безразмерным величинам касательной силы Fк и скорости движения х.

Относительная касательная сила тяги Fк локомотива определяется по следующему выражению:

Fк = Fкi/ Fкvk (22)

где Fki - текущее значение касательной силы тяги локомотива, Н; определяется по его тяговой характеристике Fк=f(v) для текущих значений скорости.

Fкvk - значение касательной силы тяги локомотива при конструкционной скорости, определяется по его тяговой характеристике Fк=f(v).

Относительная скорость движения локомотива определяется по формуле:

х = хi/хk (23)

где - текущее значение скорости, км/ч; - конструкционная скорость движения локомотива, км/ч.

Таблица 3

х,км/ч

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

х

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

Fkiэ, кН

700

600

410

320

250

210

170

160

140

100

Fkэ

7,5

5

3,5

3,1

2,2

1,9

1,8

1,5

1,3

1,2

Fkiт, кН

980

920

890

850

810

700

440

340

280

200

Fкт

4,7

4,5

4,3

4,1

4

3,9

3,3

2,3

1,7

1,3

Рисунок 3 - Тяговые характеристики тепловозной и электрической тяги

По итогам данной главы можно сделать вывод, что эксплуатирование электровоза в плане потребления ресурсов обходится дороже, но с другой стороны электровоз обеспечивает большую мощность, что позволяет перевозить груз большей величины, либо перевозить один и тот же груз, но с более высокой скоростью.

ВЫВОД: При выполнении курсовой работы, я научилась определять сопротивление движению поезда (тепловоза х?=1177,3км/ч ,хк,= 1144,7 км/ч и электровоза х?=1178км/ч ,хк,= 1128,7 км/ч ). Сопротивление тепловозной тяги выше, чем у электровозной. Средняя скорость движения тепловоза по участку гораздо ниже, чем у тепловоза. Сравнивать основные показатели тепловозной( Cт =46942,464 руб. ) и электровозной( Cэ = 154004,94 руб. ) тяги, тем самым узнала, что электровозная тяга намного экономичнее и экологичнее, чем тепловозная. Научилась строить тяговые характеристики. Во время выполнения работы я научилась пользоваться правилами тяговых расчетов, использовала технические характеристики локомотивов. Доля электрифицированных железных дорог в России составляет 50,6 % .Поэтому несмотря на то, что тепловозная тяга во многом уступает тяге электровозной ее значимость остается на российских железных дорогах. Помимо огромного значения, особенно в безводных районах, является также ближайшим резервом электровоза на электрифицированных магистральных направлениях и чрезвычайно выгодным двигателем для маневровой работы. Тепловоз имеет то сходство с электровозом, что он также почти не требует водоснабжения, сокращает потребность в топливе (он везет с собой нефть и воду на 1 тыс. км) и сокращает эксплуатационные расходы, но все же его экономическая эффективность менее значительна, чем у электровоза. Усложняющими моментами в отношении введения тепловоза является его большая стоимость. Преимущества тепловоза перед электровозом состоят в том, что он не связан с электропроводом, что очень существенно в условиях изменения объема работы отдельных направлений.

6. Колесная пара

Колёсная пара -- основной элемент ходовой части транспортного средства. Колёсные пары в подавляющем большинстве являются глухими, то есть оба колеса жёстко насажены на цельную ось. Такая конструкция фактически из одной детали отличается высокой надёжностью. Пробег колёсных пар локомотивов с колёсами бандажного типа может достигать нескольких млн. км при нагрузке 20-25 тс при сменных бандажах. Вписывание в кривые больших радиусов (порядка 500 м и более) осуществляется за счёт разности диаметров колёс по кругам катания, возникающей при смещении колёсной пары поперёк пути. Эта разность обусловлена тем, что поверхность катания колёс (профиль колеса) не цилиндрическая, а коническая или образована вращением некоторой кривой вокруг оси колёсной пары. При смещении колёсной пары поперёк пути, например, вправо важно, чтобы увеличивался радиус катания правого колеса, а левого -- уменьшался. В этом случае обеспечивается устойчивое движение колёс подвижного состава в пути и вписывание в пологие кривые, не сопровождающееся интенсивным изнашиванием колёс и рельсов.

В крутых кривых колёсная пара направляется силами, возникающими в контакте внутренней боковой поверхности рельса и гребнем наружного колеса. Силы, действующие в контакте колеса и рельса и направляющие движение подвижного состава, называются силами крипа (от англ. creep -- ползти). Они обусловлены тем, что материалы колеса и рельса не есть абсолютно твёрдые тела, а являются упруго-пластическими телами. В контакте наблюдаются микродеформации рельса и колеса, это определяет постепенное нарастание силы крипа с ростом относительного проскальзывания колеса по рельсу. Для поддержания профиля ж.д. колёс, обеспечивающих нормальное движение, применяется обточка колёс, а в случае бандажных колёс -- и смена бандажей. Основной параметр колёсной пары -- это расстояние между внутренними поверхностями гребней колёс колёсной пары. Для наших дорог (колеи 1520 и 1524 мм) это расстояние равно 1440 мм с допусками (+)(-)3 мм.

Ввиду высоких требований по прочности и надёжности, предъявляемых к колёсным парам, разработаны и существуют правила формирования и ремонта колёсных пар строго нормирующие весь технологический процесс: токарную и фрезерную обработку заготовок (в частности даже радиусы галтелей, класс чистоты обработанной поверхности), температурные режимы при формировании колёсных пар, допуски, посадки и т. д.

Колёсная пара вагонной тележки воспринимает нагрузку от вагона и служит для направления движения вагона по рельсам. Колёсная пара состоит из цельнокатаных колёс, напрессованных на ось. На наружные концы оси через буксы и рессоры опирается рама тележки.

Цельнокатаное вагонное колесо состоит из ступицы, диска и обода. У обода обращённого внутрь колеи имеется выступ, называемый гребнем или ребомрдой. Гребень предохраняет колёсную пару от выхода из пределов колеи.

Некоторые типы вагонов используют дисковые тормоза. Колёсные пары таких вагонов оборудованы тормозными дисками. На ось между колёсами напрессовываются два (четыре поверхности трения) или три (шесть поверхностей трения) тормозных диска.

Список используемой литературы

электрический тепловозный тяга поезд

1. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М. : Транспорт, 1985 - 287 с.

2. Гребенюк П.Т., Долганов А.Н., Скворцова А.И. Тяговые расчеты: Справочник. -М: Транспорт, 1987.-272с.

3. Осипов СИ., Осипов С.С. Основы тяги поездов-М.:УМК МПС России, 2000 «592с.

4. Тепловозы. Под. ред. В.Д. Кузьмича. -М: Транспорт, 1991. -352с.

5. Электрические передачи локомотивов. Под. Ред. В.В. Стрекопытова. - М: Маршрут, 2003. - 310с.

6. Локомотивное хозяйство. Под ред. С.Я. Айзинбуда. - М.: Транспорт, 1986.-263с.

7. Исаев И.П., Фрайфельд А.В. Беседы об электрической железной дороге. - М: М: Транспорт, 1989. - 359с.

8. Железные дороги. Общий курс. Под ред. ММ. Уздина. - М.: Транспорт, 1991.-295с

9. Сидоров Н.Н. Как устроен и работает электровоз. М: Транспорт, 1980. - 223с

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Классификация сил препятствия, определение основного удельного сопротивление локомотива (тепловоза и электровоза) и средней скорости движения по участку при различных режимах тяги. Продолжительность хода поезда и сравнение расхода энергоресурсов.

    курсовая работа [78,4 K], добавлен 08.03.2009

  • Определение удельного сопротивления тепловоза и электровоза, полного сопротивления поезда. Расчет средней скорости движения поезда, по участку используя различные режимы тяги для тепловоза и электровоза. Сравнение видов тяги по расходу энергоресурсов.

    курсовая работа [235,8 K], добавлен 14.09.2013

  • Основное сопротивление движения при различных видах тяги. Расчет средней скорости движения и времени хода по участку. Определение касательной мощности локомотивов, расхода энергоресурсов различных видов тяги. Сравнение Тепловоза ТЭП70 с электровозом ЧС7.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.02.2016

  • Тяговый расчет для грузового поезда с электровозом переменного тока, при спрямлении профиля пути. Определение массы поезда, скорости, времени хода по перегону, потребляемого тока. Расчет общего и удельного расхода электрической энергии на тягу поезда.

    курсовая работа [862,1 K], добавлен 09.11.2010

  • Характеристика локомотива 2ТЭ121. Расчет веса и массы состава. Проверка веса состава на преодоление скоростного подъема. Расчет удельных равнодействующих сил. Определение расхода топлива тепловозом. Построение диаграмм скорости и времени хода поезда.

    курсовая работа [153,9 K], добавлен 11.06.2015

  • Характеристики тягового электродвигателя тепловоза. Расчет тока, касательной силы тяги и касательной мощности. Расчет основного удельного сопротивления при движении в режиме тяги и выбега. Оценка удельного сопротивления движению поезда на подъеме.

    контрольная работа [668,1 K], добавлен 19.11.2013

  • Изучение принципов выполнения тягового расчета, его основные этапы и направления. Методика определения массы состава, скорости и времени хода по участку. Порядок решения тормозных задач. Расход топлива локомотивом. Составление графика движения поездов.

    курсовая работа [449,6 K], добавлен 25.06.2013

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.