Тяговые расчёты на подъездном пути промышленного предприятия

15

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра организации перевозок и управления на транспорте

Курсовой проект

по дисциплине «Эксплуатация подвижного состава»

Тема: Тяговые расчёты на подъездном пути промышленного предприятия

Выполнила студентка группы

КМХЖ-71

Чен О. В

Проверил старший

преподаватель Квашнина Е.В.

Новокузнецк 2008г

Содержание

Введение

1 Характеристика профиля пути локомотива

2 Определение веса состава

3 Выполнение проверки веса состава

4 Расчёт данных удельных ускоряющих сил

5 Определение допустимой скорости движения поезда на максимальном спуске по условиям торможения

Введение

Железнодорожные перевозки.

Специфика участия железнодорожного транспорта в перевозках внешнеторговых грузов России заключается в том, что по территории страны он доставляет подавляющую часть товаров в/из российских портов для дальнейшей их отправки морским и речным транспортом. Кроме того, железнодорожный транспорт осуществляет перевозки грузов иностранной клиентуры по территории России, эксплуатируя транспортные услуги.

Оценивая роль железнодорожного транспорта во внешнеэкономических связях в целом, не следует ограничиваться данными непосредственно по железнодорожным перевозкам, надо принимать во внимание и объемы грузов, перевозимых в смешанном железнодорожно-водном сообщении, а также транзитные перевозки.

Железнодорожный транспорт за более чем полутора вековой период своего существования доказал надежность, бесперебойность, безопасность, устойчивость к климатическим колебаниям и имеет хорошие экологические показатели. Все это делает наиболее приемлемым использование железных дорог в качестве транспортного обеспечения мировой системы хозяйствования.

Договор оформляется накладной, которая является основным перевозочным документом. Она сопровождает груз на всем пути его следования и на станции назначения выдается грузополучателю вместе с грузом (отсюда ее название - грузосопроводительный документ). Накладная составляется грузоотправителем, который отвечает за все последствия неправильности, неточности или неполноты указанных в ней сведений. Дорога имеет право, но не обязана проверять достоверность этих сведений (ст. 39 УЖД).

Договор считается заключенным с момента, когда груз сдан к перевозке вместе с накладной. Перевозчик совершает на накладной соответствующую отметку, а в удостоверение приема груза к перевозке выдает отправителю грузовую квитанцию. К числу иных перевозочных документов также относятся дорожная ведомость, вагонный лист, передаточная ведомость при перевозках прямым смешанным сообщением. Все они являются документами первичного учета и имеют доказательственное значение.

Тарифы на грузовые перевозки устанавливаются на основе государственной бюджетной, ценовой и тарифной политики в соответствии с Законом о естественных монополиях в порядке, определяемом Правительством Российской Федерации (ст. 10 Закона о федеральном железнодорожном транспорте). Дополнительные работы и услуги, железных дорог могут оплачиваться по договорным ценам. Все причитающиеся железной дороге платежи за перевозку груза вносятся грузоотправителем на станции отправления. Нарушение этой обязанности влечет взыскание с него штрафа в размере, определенном УЖД, а отправление груза до внесения платежей может быть задержано.

Кроме того, дорога вообще освобождается от ответственности за неподачу транспортных средств до момента внесения отправителем платежей за предыдущую перевозку. За сверхнормативное хранение взыскивается пеня. Окончательные расчеты за перевозку груза осуществляются с получателем, если иное не установлено договором.

Железная дорога обязана доставить груз в пункт назначения в установленный срок, который зависит от расстояния, вида отправки, скорости перевозки и других условий. Различаются перевозки грузовой и более высокой скоростью (ст. 40 УЖД), а также перевозки пассажирскими поездами и грузобагажом. Срок доставки исчисляется с 24 ч. дня приема груза к перевозке, а если груз был принят к перевозке ранее намеченного дня погрузки, то с 24 ч. дня, в который груз должен быть погружен.

Груз считается доставленным в срок, если на станции назначения он выгружен средствами железной дороги или если вагон (контейнер) подан под выгрузку средствами грузополучателя до истечения установленного срока доставки. При задержке подачи вагона (контейнера) под выгрузку по причинам, зависящим от получателя, груз считается доставленным в срок, если он прибыл на станцию назначения до истечения установленного срока доставки (ст. 57 УЖД). При различных обстоятельствах действующие сроки могут удлиняться или укорачиваться.

Если в районе станции назначения груза не окажется получателя, дорога поступает с грузом по указанию отправителя. При неполучении от него указаний до истечения установленного срока хранения груза последний как невостребованный передастся для реализации в установленном порядке. Вырученные суммы, за вычетом причитающихся железной дороге, перечисляются получателю при оплате им стоимости груза и отправителю в остальных случаях.

1 Характеристика профиля пути локомотива

Рисунок 1 - Профиль и план подъездного пути

Основные базовые характеристики локомотива:

Серия - 2ТЭ10В;

Длина - 34м;

Расчетная скорость - 23,4 км/ч;

Конструктивная скорость - 100 км/ч;

Расчётная масса локомотива - 276 т;

Расчётная сила тяги - 50600 кгс;

Сила тяги при строгания с места - 81300 кгс.

2 Определение веса состава

Для определения веса состава необходимо проанализировать спрямленный профиль и решить вопрос о выборе расчётного подъёма. Расчётным называется такой подъём, двигаясь по которому с расчётными значениями скорости и силы тяги, локомотив может перемещать состав соответствующего веса, который определяется по формуле:

Q=F_кр-P((щ₀^I+j_p))/( щ₀^II+ j_p) (1)

где F_кр - расчётная сила тяги локомотива, кгс;

Р - расчётная масса локомотива, т;

щ₀^I - основное удельное сопротивление движению локомотива, кгс/т;

щ₀^II - основное удельное сопротивление движению вагонов, кгс/т;

j_p - руководящий уклон, %₀.

Q=((50600-276(2,29+4,2))/(1,05+4,2)=9296,9 кгс/т

Основное удельное сопротивление движению локомотива рассчитывается по формуле:

щ₀^I=1,9+0,01*х_р+0,0003* х_р², (2)

где х_р - расчетная скорость;

щ₀^I=1,9+0,01*23,4+0,003*23,4²=2,29 кгс/т

Определение удельного сопротивления движению состава определяется по формуле:

щ₀^II=0,7+((3+0,1* х_р+0,0025* х_р²)/g_o), (3)

где g_o - нагрузка от оси на рельсы.

щ₀^II=0,7+((3+0,1*23,4+0,0025* 23,4²)/18,5)=1,05 кгс/т

Средняя нагрузка на ось определяется по формуле:

g_o= g_б/n (4)

где n - осность вагонов

g_o=74/4=18,5 т

Средний вес вагона определяется по формуле:

g_б= g_т+ g_г*г (5)

g_т - вес тары вагона, т;

g_г - грузоподъёмность вагона, т;

г - коэффициент использования грузоподъёмности.

g_б=22+65*0,8=74 т

Расчётным уклоном выбираем десятый участок профиля так как он является продолжением затяжного подъёма и является самым тяжёлым участком.

3 Выполнение проверки веса состава:

Проверка веса составляет на трогания с места выполняется по формуле:

Q_тр= F_{к тр}/ ((щ_тр- j_тр)-Р) (6)

F_{к тр} - сила тяги локомотива при трогании с места, кгс;

j_тр - величина подъёма на установочной платформе, %₀;

щ_тр - удельное сопротивление движению состава при трогании с места, кгс/т.

Q_тр=81300/(1,14-0,5)-276=127031,25т

Удельное сопротивление движению состава при трогании с места определяется по формуле:

щ_тр=28/ (g_{o ср}+7) (7)

g_{o ср} - средне-осевая нагрузка состава, т/ось.

щ_тр=28/(17,45+7)=1,14 кгс/т

127031,25>9296,9

Так как вес поезда который может сдвинуть с места тепловоз серии 2ТЭ10В равна 127031,25, а вес поезда необходимого перевести равен 9296,9 перевозка возможна. Проверка веса поезда по длине приёмоотправочных путей выполняется по формуле:

Q=(l_по- l_л-10)*( g_б/ l_в) (8)

l_по - полезная длина приёмоотправочного пути, м;

l_л - длинна локомотива, м.

Q=(1250-34-10)*(74/14)= 6271,2 т

Так как длина поезда равна 1185,8м, а полезная длина пути равна 1250м. Количество вагонов в составе определяется по формуле:

N= Q/ g_б (9)

N=6271,2/74=85в.

Определение полного веса состава с грузом определяется по формуле:

Q_б= N* g_б (10)

Q_б=85*74=6290т

Чистый вес груза перевозимый в поезде определяется по формуле:

Q_н= Q_б- N* g_т (11)

Q_н =6290-74*22=4662 т

n=Г/ Q_н (12)

Г - годовой грузооборот, т.

n=8000000/6290=1271 поездов/год=15 поезда/день

Так как максимальная длина приёмоотправочного пути составляет 1250 м поезд из 85 вагонов, массой 6290 т, может поместится на пути.

4 Расчёт данных и построение на миллиметровой бумаге диаграмму удельных ускоряющих сил

Значения х вносится от 0 до конструктивной; F_к - в соответствии со скоростями вносим значение силы тяги локомотива; щ₀^I, щ₀^II - сопротивление движению локомотива и состава вносим в зависимости от Р и Q.

Рщ₀^I=щ₀^I*Р (13)

Рщ₀^I=276*2,29=632,04 кгс

Qщ₀^II=Q*щ₀^II (14)

Qщ₀^II=6290*0,86=5409,4 кгс

W_o= Рщ₀^I+ Qщ₀^II (15)

W_o=632,04+5409,4 =6041,44кгс

f_у=(F_к- W_o)/(Р+Q) (16)

f_у=(81300-6041,44)/(276+5409,4)=11,07 кгс/т

Таблица 1 - режим тяги на площадке

х, км/т	Fк, кгс	щ0I, кгс/т	Рщ0I,кгс	щ0II,кгс/т	Qщ0II,кгс	Wo, кгс	fу, кгс/т
0	81300	1,9	524,4	0,86	5600,7	6125,1	11,07
10	68000	2,003	552,82	0,92	5991,4	6544,22	9,05
20	62000	2,106	581,25	0,98	6382,2	6963,45	8,1
30	42000	2,209	609,68	1,14	7424,1	8033,78	5,0
40	30000	2,312	638,12	1,29	8401,0	9039,12	3,08
50	26000	2,415	666,54	1,47	9573,2	6484,65	2,87
60	21000	2,518	694,96	1,67	10873,7	9039,12	2,51
70	18000	2,621	723,39	1,90	13373,6	14096,99	0,57
80	16000	2,724	751,82	2,15	14001,7	14753,52	0,18
90	13000	2,827	780,25	2,44	15890,2	16670,45	-0,54
100	12000	2,930	808,68	2,75	17909,1	18717,78	-0,68
23,4	50600	2,29	632,04	1,11	7228,8	7860,84	6,2
18	61400	2,085	575,46	1,00	6512,4	7087,86	8

Холостой ход рассчитывается по формуле:

щ_х=2,4+0,011*х+0,00035*х² (17)

щ_х=2,4+0,011*0+0,00035*0=2,4 кгс/т

Рщ_х=Р+щ_х (18)

Рщ_х=276+2,4= 662,4 кгс

Qщ₀^II=Q*щ₀^II (19)

Qщ₀^II=6512,4*0,87=4363,58 кгс

W_oх= Рщ_х+Qщ₀^II (20)

W_oх= Рщ_х+Qщ₀^II=662,4+4363,58=5025,98 кгс

щ_oх=W_oх/(Р+Q) (21)

щ_oх=W_oх/(Р+Q)= 5025,98/(276+5015,62)=0,9 кгс/т

Таблица 2 - Режим выбега на площадке

х, кмс/т	щх, кгс/т	Рщх, кгс	Qщ0II, кгс	Woх, кгс	Woх, кгс/т
0	2,4	662,4	5600,7	6263,1	0,92
10	2,54	701,04	5991,4	6692,44	0,98
20	2,62	723,12	6382,2	7105,32	1,04
30	2,71	747,96	7424,1	8172,06	1,20
40	3,4	938,4	8401,0	9339,4	1,37
50	3,82	1054,32	9573,2	10627,52	1,56
60	4,32	1192,32	10873,7	12066,02	1,77
70	4,88	1346,88	13373,6	14720,48	2,16
80	5,52	1523,52	14001,7	15525,22	2,28
90	6,22	1716,72	15890,2	17606,92	2,59
100	7	1933	17909,1	17909,1	2,63

ж_кр=0,27*(( х+100)/(5* х+100)) (22)

ж_кр=0,27*((0+100)/(5*0+100))=270

в_т= 1000(ж_кр ц_кр) (23)

ц_р - расчётный тормозной коэффициент.

в_т=0,27*0,33*1000=89,1

Расчётный тормозной коэффициент рассчитывается по формуле:

ц_р=0,27*((U+100)/(5*U+100)) (24)

ц_р=0,27*((0+100)/(5*0+100))=0,27

Так как расчётный тормозной коэффициент меньше, чем необходимо, для обеспечения торможения необходимо отремонтировать больше количество вагонов.

Необходимо количество вагонов необходимое для эффективного торможения рассчитывается по формуле:

х_р=УК/Q (25)

УК=N_т*n*7 (26)

где, N_т - необходимое нажатие вагонов с исправной тормозной системой;

n - осность вагонов;

УК=44*4*7= 1232 тс

N_т=88*0,6=53 в.

х_р=1232/5600,664=0,21

При исправном числе вагонов в количестве 60% состава тормозной коэффициент, составляет 0,21, не обеспечивает рабочего торможения, значит необходимо отремонтировать большее количество вагон, принимаю, что весь состав имеет полностью исправную тормозную систему, равную 0,33.

Таблица 3 - Режим выбега на площадке

х, км/т	щох, кгс/т	цр	1000жкр	вт= 1000жкр цкр кгс\т	щох+ вт, кгс/т	щох+0,5 вт, кгс/т
0	0,92	0,33	270	89,1	90,92	46,38
10	0,98	0,33	198	65,34	66,32	33,7
20	1,04	0,33	162	53,4	54,44	28,2
30	1,20	0,33	140	47,4	47,3	24,85
40	1,37	0,33	126	41,5	42,87	22,12
50	1,56	0,33	116	38,3	39,86	20,71
60	1,77	0,33	108	35,7	37,47	19,62
70	2,16	0,33	100	33	36,66	18,66
80	2,28	0,33	97	32	35,78	18,28
90	2,59	0,33	92	30,3	34,19	17,74
100	2,63	0,33	89	29,4	32,03	17,33

5 Определение допустимой скорости движения поезда на максимальном спуске по условиям торможения

Определяем допустимую скорость движения поезда на максимальном спуске по формуле:

S_n=0,278*V_H*t_H, (23)

где V_H - начальная скорость торможения, км/ч;

t_H - время подготовки тормозов к действию, с.

S_n=0,278*60*12=200 м

t_H=12-(15*j_c/в_т), (24)

где j_c - крутизна спуска, для которого решается тормозная задача, %_о;

в_т - тормозная для служебного торможения.

Для оптимального тормозного пути перед входом на станцию необходима площадка длиной 200 м.

t_H=12-(18*(-4,2)/65,34)=12 с.

Для построения графика берём интервал скорости от 0 до 10 км/ч, находим среднюю скорость 5 км/ч, в зависимости от ландшафта делаем поправку на уклон и откладываем часть диаграммы.

Максимальная скорость движения на перегоне должна быть не менее 60 км/ч для благополучного преодоления трудного участка пути поездом в составе 88 вагонов.

Анализ скорости движения. В точке 8 при движении скорости 65-75 км/ч переходим из режима тяги на холостой ход, так как дальнейшее движение идет на затяжной спуск.

В точке 14 при движении со скоростью 45-43 км/ч переходим с режима холостого хода в режим тяги, так как после затяжного спкска необходимо набрать скорость.

В точке 15 при движении со скоростью 53-48 км/ч переходим в режим холостого хода для снижения скорости, что бы плавно войти на станцию.

В тоске 17 при движении со скоростью 48-38 км/ч переходим в режим тяги перед входным светофором.

В точке 20 при движении со скоростью 22-12 км/ч начинаем рабочее торможение для остановки на станции.

Вывод: график движение рассчитан для оптимального движения по перегону.