Тяговые расчеты для тепловоза

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

поезд перегон тепловоз

При эксплуатации, а также при определении путей перспективного развития железных дорог, возникают многочисленные практические задачи, которые решаются с помощью тяговых расчетов.

С помощью тяговых расчетов возможно решение следующих практических задач:

выбор типа локомотива и его основных характеристик,

расчет массы состава

расчет скорости и времени хода поезда по перегону,

тормозные расчеты,

определение расхода дизельного топлива тепловозами и электрической энергии электровозами,

определение механической работы локомотивов,

определение температуры нагрева тяговых электрических машин.

Полученные с помощью тяговых расчетов данные служат основой для решения задач, обеспечивающих процесс движения поездов, а именно составление графиков движения поездов, разработку рациональных режимов вождения поездов, нормирования расхода топлива и электрической энергии на тягу поездов, составление графиков оборота локомотивов, расчета пропускной и провозной способности, расстановки сигналов на перегонах и раздельных пунктах для обеспечения безопасной остановки перед ними, проектирования новых и реконструкции существующих железных дорог.

В теории тяги объектом исследования является поезд, как целостная система, для которой и выполняются все расчеты, поэтому для отдельных элементов системы - вагонов и локомотивов - в данной работе расчеты сил, скоростей движения не производятся.

Спрямление профиля пути

Прежде чем выполнить тяговые расчеты требуется подготовить продольный профиль пути, а именно произвести спрямление элементов профиля пути, так как действительный профиль пути, состоящий из комбинаций различных спусков, подъемов и кривых, настолько сложен, что пользование им крайне затруднительно. Инерция поезда, благодаря которой незначительное изменение профиля он проходит без заметного изменения скорости, позволяет выполнить спрямление профиля. При спрямлении большое число мелких элементов пути заменяется меньшим числом более длинных, что делает расчеты более точными, приближая их к условиям действительного движения.

Спрямлению подлежат только близкие по крутизне элементы одного знака. В группы с элементами также могут включаться площадки, имеющие как положительный, так и отрицательный знак.

Величина спрямленного уклона определяется по формуле:

?i_n •S_n

i_cґ = ------, (1.1)

?S_n

где i_n - величина уклона действительного профиля пути, ‰;

S_n - длина действительного элемента профиля пути, м.

Проверка возможности спрямления для каждого элемента действительного профиля пути производится по формуле:

2000

S_n ? ------, (1.2)

?i

где ?i - 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:

1 n

i_c ? = - ? щ_ri • S_ri, (1.3)

S_c ¹

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

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

S_c - общая длина спрямленного участка, м.

Дополнительное удельное сопротивление от кривой определяется по формулам:

для кривых с радиусом R?300 м

700

щ_r = ----, (1.4)

R

где R - радиус кривой, м;

для кривых с радиусом R<300 м

900

щ_r = ---- (1.5)

100+R

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

i_c = i_cґ+ i_c ? (1.6)

На заданном профиле пути спрямлению подлежат элементы №2 и №3, №6 и №7.

Величины уклона спрямляемых участков рассчитаны по формуле (1.1). Для элементов №2 и №3 величина уклона:

?i_n •S_n (-3) • 400 + (-5) • 385

i_cґ = ------ = ------------- = - 4,0 ‰

?S_n 400 + 385

Для элементов №6 и №7 величина уклона:

?i_n •S_n 10 • 800 + 5 • 400

i_cґ = ------ = ------------- = 8,3 ‰

?S_n 800 + 400

Проверка возможности спрямления выполнена по формуле (1.2):

2000

для элемента №2: 400 ? ------ = 2000,

¦-4+3¦

2000

для элемента №3: 385 ? ------ = 2000,

¦-4+5¦

2000

для элемента №6: 800 ? ------ = 1176,

¦8,3-10¦

2000

для элемента №7: 400 ? ------ = 606.

¦8,3-5¦

Неравенства выполняются, следовательно, спрямление для элементов пути №2,3,6,7 возможно.

Фиктивный подъем от кривой участка пути рассчитан по формулам (1.3), (1.4), (1.5).

Для кривой радиусом 200 м:

900

щ_r = ---- = 3 м^-1

100+200

1 n 3 • 150

i_c ? = - ? щ_ri • S_ri = ----- = 0,6 ‰

S_c ¹ 785

Окончательная величина уклона спрямленного участка элементов №2,3

i_c = i_cґ+ i_c ? = -4 + 0,6 = -3,4 ‰

Для кривой радиусом 300 м:

700

щ_r = ---- = 2,3 м^-1

300

1 n 2,3 • 200

i_c ? = - ? щ_ri • S_ri = ----- = 0,4 ‰

S_c ¹ 1200

Окончательная величина уклона спрямленного участка элементов №6,7

i_c = i_cґ+ i_c ? = 8,3 + 0,4 = 8,7 ‰

Расчеты по спрямлению пути приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1. Спрямление профиля пути

Номер элемента пути	Длина элемента Sn, м	Крутизна элемента in, ‰	in •Sn	?in •Sn	?Sn	icґ ‰	?i = ¦ icґ - in,¦, ‰	2000 / ?i	Радиус кривой R, м	Длина кривой Sr, м	щr	щr • Sr	ic ? ‰	ic = icґ+ ic ? ‰
1	400	0	0	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2	400	-3	-1200				1	2000	-	-	-	-
3	385	-5	-1925	-3125	785	-4	1	2000	200	150	3	450	0,6	-3,4
4	500	4	2000	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
5	667	-6	-4002	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
6	800	10	8000				1,7	1176	-	-	-	-
7	400	5	2000	10000	1200	8,3	3,3	606	300	200	2,3	460	0,4	8,7
8	700	-3	-2100	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
9	600	-13	-7800	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
10	450	5	2250	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
11	505	-2	-1010	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
12	300	4	1200	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
13	400	-5	-2000	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
14	500	0	0	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
15	400	4	1600	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
16	500	-4	-2000	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
17	600	5	3000	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
18	400	-3	-1200	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
19	300	2	600	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
20	600	0	0	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Определение весовой нормы (массы) перемещаемого по участку поезда

Масса состава - один из важнейших показателей работы железнодорожного транспорта. Увеличение массы состава позволяет повысить провозную способность железнодорожных линий, уменьшить расход топлива и электрической энергии, снизить себестоимость перевозок.

Наибольшая масса поезда ограничивается возможностью проведения поезда локомотивом по наиболее тяжелому расчетному подъему, условиями трогания поезда с места на станции и длиной приемо - отправочных путей.

Расчетный подъем - это наиболее трудный для движения в данном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива. Наиболее крутой подъем участка достаточно длинный 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 его преодолевает за счет запасенной кинетической энергии, по инерции. И такие подъемы являются инерционными. И за расчетный подъем принимается подъем меньшей крутизны, но большей протяженности, на котором может быть достигнута равномерная скорость движения при выравнивании силы тяги с общим сопротивлением движению поезда.

Масса состава определяется по формуле:

F_kp - P (щ₀ґ+10· i_P)

Q = ------------, (2.1)

щ₀? + 10• i_P

где F_kp - расчетная сила тяги, Н

Р - масса локомотива, т

щ₀ґ - основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т

щ₀? - основное удельное сопротивление движению вагонов, Н/т

i_P - расчетный подъем, ‰.

Основное удельное сопротивление движению локомотива определяется по формуле:

щ₀ґ = 30 + 0,1 • V + 0,002 • V², (2.2)

где V - скорость движения поезда, км/ч

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

80 + V + 0,025 • V²

щ₀? = 7 + -------------, (2.3)

q₀

где q₀ - средняя нагрузка от оси вагона на рельс, т

q

q₀ = -, (2.4)

n

где q - масса вагона брутто, т

n - число осей вагона.

Для состава, в котором находятся вагоны различных типов определяется среднее удельное сопротивление движению вагонов:

щ₀? = ? щ_0i? • б_i, (2.5)

где щ_0i? - основное удельное сопротивление движению вагона i - го типа, Н/т

б_i - доля вагона i - го типа в составе.

Для заданного локомотива серии ТЭМ-7 расчетные характеристики:

масса локомотива Р = 180 т,

расчетная сила тяги F_kp = 238000 Н,

сила тяги локомотива при трогании с места F_kтp = 400000 Н,

расчетная скорость V = 12,2 км/ч

Основное удельное сопротивление локомотива рассчитано по формуле (2.2):

щ₀ґ = 30 + 0,1 • V + 0,002 • V² = 30 + 0,1 • 12,2 + 0,002 • 148,9 = 31,5 Н/т

Так как по заданным условиям в составе поезда находятся грузовые вагоны 6-ти и 4-х - осные, требуется рассчитать среднее удельное сопротивление движению вагонов.

Средняя нагрузка от оси вагона на рельс рассчитана по формуле (2.4):

для 6-ти осного вагона:

q 1 25

q₀ = - = --- = 20,8 т

n 6

для 4-х осного вагона:

q 86

q₀ = - = --- = 21,5 т

n 4

Удельное сопротивление движению рассчитано по формуле (2.3):

для 6-ти осного вагона:

80 + V + 0,025 • V² 80 + 12,2+ 0,025 • 148,9

щ₀? = 7 + ------------- = 7 + ------------- = 11,5 Н/т

q₀ 20,8

для 4-х осного вагона:

80 + V + 0,025 • V² 80 + 12,2 + 0,025 • 148,9

щ₀? = 7 + ------------- = 7 + ------------- = 10,7 Н/т

q₀ 21,5

В составе поезда грузовые вагоны находятся в соотношении 6-ти осные 70%, 4-х осные - 30%. Среднее удельное сопротивление движению вагонов рассчитано по формуле (2.5):

щ₀? = ? щ_0i? • б_i = 11,5 • 0,7 + 10,7 • 0,3 = 11,26 Н/т

Масса состава рассчитана по формуле при заданном расчётном подъеме 10 ‰ (2.1):

F_kp - P (щ₀ґ+10· i_р) 238000 - 180 (31,5 + 10 • 10)

Q = ------------ = ------------------- = 1926 т

щ₀? + 10• i_р 11,26 + 10 • 10

Рассчитанная масса состава для определения возможности преодоления расчетного подъема проверяется по условиям трогания с места по формуле:

F_kтp

Q_тр = ----------------- - Р, (2.6)

(1100 • б + щ₀ + щ_тр + 10• i_р)

где F_kтp - сила тяги локомотива при трогании с места, Н

б - ускорение поезда при трогании с места для вывозной работы, м/с², б = 0,05 м/с²,

щ_тр - дополнительное удельное сопротивление движению поезда при трогании с места для вагонов с подшипниками скольжения, Н/т

щ₀ - основное удельное сопротивление движению поезда, Н/т

щ₀ґ • Р + щ₀? • Q

щ₀ = -------------, (2.7)

Р + Q

800

щ_тр = ---, (2.8)

q₀

Дополнительное удельное сопротивление движению поезда при трогании с места:

для 6-ти осного вагона:

800

щ_тр = --- = 38,5 Н/т

20,8

для 4-х осного вагона:

800

щ_тр = --- = 37,2 Н/т

21,5

Среднее удельное сопротивление рассчитано по формуле (2.5):

щ_тр = ? щ_0i? • б_i = 38,5 • 0,7 + 37,2 • 0,3 = 38,11 Н/т

Основное удельное сопротивление движению поезда рассчитано по формуле (2.7):

щ₀ґ • Р + щ₀? • Q 31,5 •180 + 11,26 • 1926

щ₀ = ------------- = --------------- = 13 Н/т

Р + Q 180 + 1926

Следовательно, масса состава по условиям трогания с места равна:

F_kтp

Q_тр = ----------------- - Р =

(1100 • б + щ₀ + щ_тр + 10• i_р)

400000

= --------------------- - 180 = 1939 т

(1100 • 0,05 + 13 + 38,11 + 10• 10)

Так как масса состава по условиям трогания с места больше рассчитанной массы состава, поезд преодолеет расчетный подъем с уклоном 10 ‰ длиной 800 м.

Расчет параметров системы для построения зависимостей скоростей и времени движения поезда по перегону

Полное сопротивление движению локомотива определяется:

W₀ґ = щ₀ґ· Р, (3.1)

где щ₀ґ - основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/т

Р - полная масса локомотива, т

Полное сопротивление движению вагонов определяется:

W₀? = щ₀?• Q (3.2)

где щ₀? - основное удельное сопротивление движению вагонов, Н/т

Q - масса перемещаемого поезда, т

Полное сопротивление движению поезда определяется:

W_к = W₀ґ + W₀? (3.3)

Вычислим полное сопротивление движению локомотива по формуле (3.1):

W₀ґ = 31,5 • 180 = 5670 Н

Рассчитаем полное сопротивление движению вагонов по формуле (3.2):

W₀? = 11,26 • 1926 = 21687 Н

Полное сопротивление движению поезда рассчитано по формуле (3.3):

W_к = 5670 + 21687 = 27357 Н

Ускоряющая (замедляющая) сила поезда определяется:

F_k - W_k (3.4)

где F_k - сила тяги локомотива, действующая на поезд, Н

Удельная ускоряющая (замедляющая) сила поезда определяется по формуле:

F_k - W_k

------, (3.5)

P + Q

Рассчитаем ускоряющую (замедляющую) и удельную ускоряющую (замедляющую) силы по формулам (3.4), (3.5):

F_k - W_k = 238000 - 27357 = 210643 Н

F_k - W_k 210643

------ = ------- = 100 Н/т

P + Q 180 + 1926

Удельное сопротивление движению локомотива на холостом ходу рассчитывается по формуле:

щ_хґ = 35 + 0,1 • V + 0,002 • V², Н/т (3.6)

Удельное сопротивление движению поезда на холостом ходу определяется по формуле:

W₀ ? + щ_хґ • P

щ_х = ---------, Н/т (3.7)

P + Q

где щ_хґ • P - полное сопротивление локомотива на холодном ходу, Н

Определим удельное сопротивление движению локомотива на холостом ходу по формуле (3.6):

щ_хґ = 35 + 0,1 • 12,2 + 0,002 • 148,9 = 36,5 Н/т

Удельное сопротивление движению поезда на холостом ходу рассчитано по формуле (3.7):

W₀ ? + щ_хґ • P 21687 + 36,5 • 180

щ_х = --------- = ----------- = 13 Н/т

P + Q 180 + 1926

Расчетный коэффициент трения ц_кр чугунных стандартных тормозных колодок о бандаж колеса рассчитан по формуле:

V +100

ц_кр = 0,27 • ---------, (3.8)

5 • V + 100

V +100 12,2 + 100

ц_кр = 0,27 • --------- = 0,27 • --------- = 0,19

5 • V + 100 5 • 12,2 + 100

Удельная тормозная сила определяется по формуле:

b_т = 1000 • ц_кр • н_р (3.9)

где н_р - расчетный тормозной коэффициент поезда

? К_р

н_р = ----- (3.10)

(Р+Q) • 10

где ? К_р - суммарное расчетное нажатие тормозных колодок, кН

? К_р = N_л • n_л • k_рл + ? N_Bi • n_Bi • k_pBi (3.11)

где N_л - количество локомотивов в поезде,

n_л - количество осей у локомотива,

k_рл - расчетное нажатие тормозных колодок локомотива, кН,

N_Bi - количество вагонов i - го типа в составе,

n_Bi - количество осей у вагона i - го типа,

k_pBi - расчетное нажатие тормозных колодок у вагона i - го типа, кН

б_i •Q

N_Bi = --- (3.12)

q_i

где q_i - масса i - го типа вагона брутто, т,

б_i - доля вагонов i - го типа в составе

Для заданного локомотива серии ТЭМ - 7 имеем:

N_л = 1,

n_л = 8,

k_рл = 10 кН,

k_pBi = 70кН

Количество вагонов в составе рассчитано по формуле (3.12):

4-х осных:

б_i • Q 0,3 • 1926

N_B4 = --- = ------- = 7

q_i 86

6-ти осных:

б_i • Q 0,7 • 1926

N_B6 = --- = ------- = 11

q_i 125

Суммарное расчетное нажатие тормозных колодок рассчитано по формуле (3.11):

? К_р = N_л • n_л • k_рл + ? N_Bi • n_Bi • k_pBi = 1 • 8 • 10 + 7 • 4 • 70 + 11 • 6 • 70 = 6660 кН = 66600 т

Расчетный тормозной коэффициент поезда н_р рассчитан по формуле (3.10):

? К_р 66600

н_р = ----- = ---------- = 3,16

(Р+Q) • 10 (180+1926) • 10

Для расчета удельной тормозной силы полученные значения ц_кр и н_р подставим в формулу (3.9):

b_т = 1000 • ц_кр • н_р = 1000 • 0,19 • 3,16 = 600,4 Н/т

Удельная тормозная сила при экстренном торможении поезда рассчитывается:

b_т + щ_х, Н/т (3.13)

b_т + щ_х = 60,8 + 13 = 613,4 Н/т

Удельная тормозная сила при служебном торможении поезда рассчитывается:

0,6 • b_т + щ_х, Н/т (3.14)

0,6 • b_т + щ_х = 0,6 • 613,4 + 13 = 373 Н/т

Результаты расчетов приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1. Ускоряющие, замедляющие и тормозные силы

V, км/ч	Fk, Н	щ0ґ, Н/т	W0ґ, Н	щ0?, Н/т	W0?, Н	Wк, Н	Fk - Wk, Н		щхґ, Н/т	щхґ · P, Н/т	W0 ? + щхґ · P, Н	щх, Н/т	цкр	bт, Н/т	bт + щх, Н/т	0,6 • bт + щх, Н/т
								Fk - Wk /Р+Q, Н
12,2	238000	31,5	5670	11,26	21687	27357	210643	100	36,5	6570	28257	13	0,19	600,4	613,4	373

Приведенные выше расчеты удельных ускоряющих, замедляющих и тормозных сил выполнены для заданной расчетной скорости 12,2 км/ч. Для других скоростей движения поезда расчеты выполнены с использованием программы Microsoft Office Excel. Интервалы скоростей приняты в пределах 5 км/ч.

Тяговые характеристики тепловоза серии ТЭМ-7 изображены на рисунке 1.

Рис. 3.1 Тяговая характеристика тепловоза ТЭМ-7

Удельные ускоряющие, замедляющие, тормозные силы, рассчитанные для скоростей и сил тяги, приведены в таблицах 3.2, 3.3.

Таблица 3.2. Удельные ускоряющие и замедляющие силы

Cкорость, (км/ч)	Силы тяги, (Н)	Удельные ускоряющие силы (Н/т)	Удельные замедляющие силы, (Н/т)
		полные	средние
V[1]	5	F[1]	392000	173,39	173,00	13,17
V[2]	10	F[2]	320000	138,85	114,43	13,52
V[3]	15	F[3]	218000	90,00	84,54	13,94
V[4]	20	F[4]	196000	79,07	65,98	14,42
V[5]	25	F[5]	142000	52,89	46,91	14,97
V[6]	30	F[6]	118100	40,93	37,82	15,57
V[7]	35	F[7]	106400	34,71	32,35	16,24
V[8]	40	F[8]	98000	29,99	26,22	16,97
V[9]	45	F[9]	83800	22,45	20,40	17,77
V[10]	50	F[10]	77000	18,36	18,00	18,63

Рис. 3.2. Кривая удельных ускоряющих сил тепловоза ТЭМ-7

Таблица 3.3. Удельные тормозные силы

Cкорость, (км/ч)	служебные (Н/т)	экстренные (Н/т)
	полные	средние
V[1]	5	446,55	446,55	733,44
V[2]	10	392,31	373,03	642,77
V[3]	15	353,76	339,40	578,20
V[4]	20	325,04	313,96	529,96
V[5]	25	302,89	294,13	492,64
V[6]	30	285,37	278,31	462,97
V[7]	35	271,24	265,45	438,90
V[8]	40	259,66	254,86	419,04
V[9]	45	250,06	246,05	402,44
V[10]	50	242,04	242,04	388,41



Рис. 3.3. Кривая удельных тормозных сил тепловоза ТЭМ-7

При расчетах необходимых параметров для построения зависимостей скоростей движения тепловоза с поездом по перегону от проходимого пути S и времени хода используются различные методы решения дифференциального уравнения движения поезда по перегону. Для этой цели наиболее подходит аналитический метод интегрирования дифференциального уравнения, который дает следующие расчетные формулы:

(V₁ - V₀) • 10

? t₀₁ = t₁ - t₀ = ---------, (3.15)

2 • f_y01

где ? t₀₁ - время, в течение которого поезд проходит 1-й элемент перегона при действии на него удельного ускоряющего усилия f_y01 между точками 0 и 1, когда скорость на отрезке от 0 до 1 меняется от V₀ и до V₁, мин.

(V₁² - V₀²) • 41,7

? S₀₁ = S₁ - S₀ = ---------, (3.16)

2 • f_y01

Расчетные данные и построенные по ним графики зависимостей V(S), t(S) на разгонном участке и на конечном тормозном участке выполнены в Microsoft Office Excel. Графики изображены на рисунках 3.4 и 3.5

Таблица 3.4. Результаты расчета времени и пути на разгонном участке

Cкорость, (км/ч)	? t	t	? S	S
1	2	3	4	5	6
V[1]	5	0,14	0,14	6,01	6,01
V[2]	10	0,18	0,32	22,52	28,53
V[3]	15	0,28	0,60	57,92	86,45
V[4]	20	0,32	0,91	92,29	178,74
V[5]	25	0,47	1,39	177,40	356,14
V[6]	30	0,61	2,00	280,15	636,29

Рис. 3.4. График зависимостей V(S), t(S) на разгонном участке

Таблица 3.5. Результаты расчета времени и пути на тормозном участке

Cкорость, (км/ч)	? t	t	? S	S
V[1]	5	0,052	0,140	2,19	6,01
V[2]	10	0,063	0,203	7,87	13,88
V[3]	15	0,069	0,272	14,45	28,33
V[4]	20	0,075	0,347	21,90	50,23
V[5]	25	0,080	0,427	30,10	80,33
V[6]	30	0,085	0,512	38,95	119,28
V[7]	35	0,089	0,602	48,34	167,62
V[8]	38	0,056	0,657	33,97	201,59

Решение тормозных задач

Тормозным путем называется расстояние, проходимое поездом за время от момента перевода ручки крана машиниста или стоп-крана (крана экстренного торможения) в тормозное положение до полной остановки.

Тормозной путь S_т при расчетах принимают равным сумме подготовительного пути S_п (предтормозного) и действительного пути S_д торможения, рассчитывается по формуле:

S_т = S_п + S_д (4.1)

где S_п - действительный тормозной путь, м,

S_д - подготовительный тормозной путь, м.

Разделение тормозного пути на S_п и S_д чисто условное и взято для упрощения расчетов в области неустановившегося режима действия тормозной силы. Принимается, что за время прохождения поездом предтормозного пути тормоза в действие еще не пришли, а к концу предтормозного пути происходит мгновенное повышение тормозной силы до максимального значения, тормозная сила поезда повышается не постепенно, а мгновенно, спустя некоторое время, называемое временем подготовки.

Для железнодорожного транспорта промышленных предприятий, карьерного железнодорожного транспорта, соединительных внутризаводских путей подготовительный тормозной путь определяется:

S_п = 0,28 • V_н • t_п + 0,046 • (щ₀ ? 10 • i_Т) • t_п² (4.2)

где V_н - начальная скорость торможения,

t_п - время подготовки тормозов к действия,

i_Т - уклон, на котором производится торможение, ‰

Скорость движения поезда в момент начала действия тормозного нажатия определяется по формуле:

V_н ґ = V_н - 0,35 • t_п • (щ₀ ? i_Т), км/ч (4.3)

Для грузовых составов длиной до 200 осей, обращающихся на промышленных железнодорожных путях, t_п определяется по формуле:

10 • i_Т

t_п = 7 - --------- (4.4)

100 • н_р • ц_кр

Рассчитаем полный тормозной путь поезда по формулам (4.1), (4.2), (4.3), (4.4):

10 • i_Т 10 • 0

t_п = 7 - --------- = 7 - ---------- = 7, с

100 • н_р • ц_кр 100 • 0,19 • 0,32

V_н ґ = V_н - 0,35 • t_п • (щ₀ ? i_Т) = 70 - 0,35• 7•13 = 38,2 км/ч

S_п = 0,28 • V_н • t_п + 0,046 • (щ₀ ? 10 • i_Т) • t_п² = 0,28 • 70 • 7 - 0,046 • 3 • 49 = 130,4 км/ч

Действительный тормозной путь S_д = 636,3 м

Полный тормозной путь поезда S_т = S_п + S_д = 130,4+636,3 = 766,7 м

Нагревание передач мощности тепловоза

При движении поезда по перегону происходит передача тягового усилия от дизеля тепловоза к перемещаемому составу через различные узлы передач мощности тепловозов, которое трансформирует крутящий момент дизеля.

В зависимости от типа используемого тепловоза передачи мощности могут быть преимущественно электрическими и гидромеханическими. Поэтому узлами, посредством которых происходит трансформация крутящего момента дизеля, могут быть электрические генераторы с электродвигателем (на тепловозах с электрическими передачами мощности) и гидротрансформаторы, и гидромуфты с механическими редукторами (на тепловозах с гидромеханическими передачами мощности).

В процессе работы описанные узлы передач мощности тепловозов подвергаются значительному нагреванию из-за возникающих в них электрических, гидравлических и механических потерь. В гидромеханических передачах мощности значительному нагреванию подвергаются также масло гидроаппаратов (гидротрансформаторов и гидромуфт).

Для исключения перегревания этих узлов в процессе работы производится интенсивное их охлаждение различными способами.

На тепловозах с электрическими передачами производится их интенсивное охлаждение нагнетаемым потоком воздуха в полости электрических обмоток главного генератора и тяговых электродвигателей. В результате их предельная температура не превышает допустимую для всех режимов работы тепловозов.

При соблюдении сроков регламентных работ по очистке теплообменников и радиаторов холодильных камер от остатков накипи и смолистых отложений температура масла гидроаппаратов при всех режимах их работы не превышает допустимую 145^о С.

Вместе с этим следует учитывать, что работа промышленных тепловозов по тяге поездов происходит большей частью на промышленных предприятиях или на соединяющих их перегонах с незначительной длиной, хотя имеющих в отдельных случаях, значительные величины подъемов. В таких условиях тепловозы за короткие сроки преодолевают расчетные (критические) подъемы, что благоприятно воздействует на температурный режим работы применяемых в них передач мощности.

Исходя из этого в выполненном тяговом расчете не производились проверочные расчеты величин нагревания узлов передач мощности, полагая, что эта величина не достигнет предельного значения.

Список используемой литературы

Э.И. Нестеров, А.Т. Егоров. Тепловозы. Отраслевой каталог 18-5-88 М: НИИ ИТЭИ ТТМ, 1988. 172 с.

С.И. Осипов, С.С. Осипов. Основы тяги поездов. М.:УМК МПС, 2000 г., 592 с.

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

В.Д. Кузьмич, В.С. Руднев, С.Я. Френкель. Теория локомотивной тяги. М.: Маршрут, 2005. 448 с.

Размещено на Allbest.ru