Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Кафедра промышленного транспорта

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

по дисциплине «Тяга поездов»

к курсовой работе на тему: «Тяговые расчеты железнодорожного транспорта»

Магнитогорск 2015 г.



Оглавление

Исходные данные для курсовой работы

Введение

1. Тяговые расчеты подвижного состава

1.1 Спрямление профиля пути

1.2 Расчет массы состава

1.2.1 Расчет массы состава при условии движения на расчетном подъеме с равномерной скоростью

1.2.2 Проверка массы поезда на трогание с места

1.2.3 Определение длины поезда

1.3 Определение удельных равнодействующих сил при различных режимах движения

1.4 Решение тормозной задачи

Заключение

Список использованных источников



Исходные данные для курсовой работы

Профиль пути

Тип локомотива: ТЭМ - 1

Техническая характеристика локомотива

Сцепной вес, т	Осевая нагрузка, тс	Расчетная скорость, км/ч	, тс	, тс	Максимальная скорость, км/ч	Длина по осям автосцепок, м
120	20	9	20	31	100	16, 97

Типы вагонов: ПВ - 3, КР, доля вагонов первого и второго типов 30/70

Техническая характеристика вагонов

Серия вагона	Грузоподъемность, т	Тара вагона, т	Число осей	Длина по осям автосцепок, м	Осевая нагрузка, тс
ПВ - 3	58	26	4	17, 5	21
КР	63	21, 6	4	14, 73	14



Введение

Железные дороги РФ являются ведущим видом транспорта в стране. Они играют решающую роль в выполнении перевозок важнейших грузов, сырья, топлива. Огромная работа железных дорог во многом определяется локомотивным парком, эффективностью его использования в эксплуатации, техническими возможностями и состоянием. Появление локомотива как машины для создания движущей силы на рельсах, как транспортное средство для перемещения поездов по рельсовым путям неразрывно связано с развитием и совершенствованием всех видов средств тяги.

Теория локомотивной тяги является базой для анализа большинства вопросов, связанных с механикой движения поезда, рационального проектирования локомотивов, оценки их тяговых и эксплуатационных возможностей.

Основные задачи, которые решаются с помощью тяговых расчетов:

-выбор типа локомотива и его основных характеристик;

-расчет массы состава;

-расчет скорости и времени хода поезда;

-тормозные расчеты;

-определение расхода топлива, электроэнергии.



1. Тяговые расчеты подвижного состава

1.1 Спрямление профиля пути

В целях упрощения расчетов по определению времени хода поезда и энергетических расходов следует спрямлять профиль пути.

Спрямлять разрешается только близкие по крутизне элементы профиля пути единого знака. Элементы профиля на остановочных пунктах не спрямляются.

Фиктивный уклон для каждой группы спрямляемых элементов пути определяется по формуле

(1)

где - сумма произведений действительных уклонов, входящих в спрямляемый участок на их длины;

- суммарная длина спрямляемых элементов профиля пути, м.

Проверку возможности спрямления производим для каждого элемента действительного профиля, входящего в спрямляемый участок по формуле:

(2)

где - длина любого элемента профиля пути спрямляемого участка;

- абсолютная разность между фиктивным уклоном спрямляемого участка () и действительным уклоном отдельного проверяемого элемента (),

Спрямляем первый участок (I):

Проводим проверку:

Аналогично рассчитываем значения уклонов и проводим проверку для всех участков. Результаты заносим в таблицу 1.

Все кривые на спрямляемом участке заменяются фиктивными подъемами, их величина определяется по формуле

, (3)

где - длина кривой, м

- радиус кривой, м

450 или 700 - эмпирический коэффициент:

450 - при ;

700 - при .

Если кривая задана центральным углом , то применяется формула



, (4)

На II участке:

На III участке:

На IV участке:

На V участке:

На VII участке:

На VIII участке:

Окончательный фиктивный уклон спрямляемого участка определяется по формуле

(5)

Все результаты расчетов сводим в таблицу 1, после чего определяем расчетный уклон.



Таблица 1 - Данные по спрямлению профиля пути

Номер элемента профиля	Длина элемента , м	Крутизна элемента	Кривые	Длина участка , м	Крутизна участка	Фиктивный подъем от кривых	Суммарная крутизна участка ,	Номер участка
			R, м или	, м				туда	обратно
1	450	0								I
2 3 4 5	200 180 270 330	+4, 5 +6, 1 +6, 9 +6, 5			980	+6, 1	+0, 21	+6, 31	-5, 89	II
6 7 8 9 10 11	520 150 170 520 540 270	-0, 9 -1, 6 -1, 4 0 -0, 3 -0, 5	200	150	2170	-0, 57	+0, 24	-0, 33	+0, 81	III
12 13 14 15	820 730 220 610	+21, 6 +22, 1 +23, 9 +21, 9			2380	+22, 04	+0, 38	+22, 42	-22, 03	IV
16 17 18 19 20	370 150 700 500 180	0 -0, 9 -1, 1 -0, 7 -0, 3	140	100	1900	-0, 68	+0, 27	-0, 41	+0, 95	V
21 22 23	310 510 350	-7, 5 -6, 9 -5, 7			1170	-6, 7		-6, 7	+6, 7	VI
24 25 26 27 28 29	520 180 420 300 400 200	+4, 7 0 +1, 6 +1, 7 +2, 3 +4, 1			2020	+2, 6	+0, 097	+2, 7	-2, 5	VII
30 31 32 33 34	150 550 280 250 180	0 -1, 6 -2, 5 0 -3, 7	80	200	1410	-1, 59	+0, 98	-0, 61	+2, 57	VIII
35 36	400 320	+1, 9 +0, 9			720	+1, 4		+1, 4	-1, 4	IX
37	400	0								X

1.2 Расчет массы состава

подвижный поезд тяговый тормозной

1.2.1 Расчет массы состава при условии движения на расчетном подъеме с равномерной скоростью

Если длина труднейшего подъема на заданном участке, характер прилегающих к нему элементов и расположение остановочных пунктов позволяют установить, что этот подъем не может быть пройден с использованием кинетической энергии поезда, то такой подъем считается расчетным.

В данной курсовой работе расчетный уклон равен самому большому уклону,

Вес состава определяем по формуле

, (6)

где - расчетная сила тяги, кГ/с;

тс

- масса локомотива, т;

- основное удельное сопротивление локомотива, кГ/т;

- основное удельное сопротивление вагона, кГ/т



, (7)

, (8)

где - расчетная скорость, км/ч;

- осевая нагрузка вагона, тс

1.2.2 Проверка массы поезда на трогание с места

Рассчитанная масса грузового состава проверяется на трогание с места на остановочных пунктах, так же на руководящем подъеме по формуле

, (9)

где - сила тяги локомотива при трогании, кГ/т; - масса локомотива, т - дополнительное удельное сопротивление локомотива при трогании, кГ/т;

- дополнительное удельное сопротивление вагонов при трогании, кг/т

Дополнительные удельные сопротивления рассчитываются в зависимости от типа буксовых узлов:

-для букс на подшипниках скольжения



, (10)

-для букс на подшипниках качения

, (11)

При расчете веса состава должно соблюдаться следующее условие

723, 31173 - условие выполняется.

1.2.3 Определение длины поезда

Для определения длины поезда необходимо, прежде всего, найти число вагонов каждого типа по формуле

, (12)

где - долевая часть i-го типа вагонов в поезде, доли единицы;

- вес брутто i-го типа вагонов, т;

, (13)

где - вес тары вагона, т;

- грузоподъемность вагона, т.

Вагоны типа ПВ-3:

Вагоны типа КР:

Общее число поездов

Длина поезда определяется по формуле

, (14)

где - длина вагона i-го типа по осям автосцепок, м;

- длина локомотива, м;

- допуск на неточность установки состава, .

1.3 Определение удельных равнодействующих сил при различных режимах движения

Расчеты по определению удельных равнодействующих сил необходимы для построения диаграммы удельных сил, действующих на поезд при различных движения: в режиме тяги, на холостом ходу, в режиме торможения.

Расчеты проводим по таблице 2.

, (15)



Определяем значение расчетного тормозного коэффициента по формуле

где - расчетная сила нажатия колодки на бандаж колеса, кГ/т;

Где - действительная сила нажатия колодки на бандаж колеса, Н/т;

7, 6 - сила нажатия колодки на одну ось (для чугунных колодок), Н/т;

- число осей вагона;

- число вагонов в составе

Для ПВ - 3:

Для КР:

, принимаем т.к. по условиям безопасности движения единая наименьшая сила нажатия чугунных тормозных колодок должна быть равна 33 т. на 100 т. веса состава.

По данным таблицы 2 для состава широкой колеи строятся зависимости:

;

;

;

1.4 Решение тормозной задачи

Решение тормозной задачи заключается в определении допустимых скоростей движения на различных элементах профиля пути.

Расчеты ведутся для условия экстренного торможения, т. е. при полном использовании тормозной силы.

Решение задачи сводится к установлению допускаемой на крутых уклонах скорости движения, начиная с которой в случае применения экстренного торможения поезд остановится на расстоянии тормозного пути , не превышающем допускаемую величину. В качестве допускаемой величины тормозного пути следует принимать:

при уклонах до 10 ‰ - 300 м;

при уклонах до 20 ‰ - 350 м.

При решении тормозной задачи находим действительный тормозной путь - путь, который проходит поезд с нажатыми колодками от момента начала снижения скорости под действием тормозов до полной остановки.

где - соответственно начальное и конечное значение скорости в рассматриваемом интервале скоростей, км/ч;

- спрямленный уклон, ‰.

Определяем действительный тормозной путь для скоростей от 0 до максимальной скорости с интервалом в 10 км/ч.

При

Общая сумма м

При

Общая сумма м

При

Общая сумма м

Определяем полный тормозной путь для каждого случая по формуле

где - путь подготовки тормозов к действию, м;

где - начальная скорость торможения, км/ч;

- время подготовки тормозов к действию;

При

При

При

Допустимые скорости движения для различных уклонов определяем по расчетным номограммам по тормозным путям, не превышающим допускаемую величину.

Результаты расчетов заносим в таблицу 3

Таблица 3.

10 - 0	78, 9	5, 3	6, 16	7, 4
20 - 10	60, 9	20, 5	25, 2	32, 5
30 - 20	51, 1	40, 8	52, 5	73
40 - 30	45, 7	64	84, 6	125, 4
50 - 40	41, 7	90	123	195
60 - 50	38, 9	118	165, 7	278, 3
70 - 60	37, 05	146, 3	210	371, 3
80 - 70	35, 5	176, 2	257, 5	478, 2
90 - 80	34, 4	206	305, 7	592
100 - 90	33, 7	235	352, 3	702, 4
	7	10, 8	14, 6
	194, 6	300, 2	406
	1102	1583	2854, 6
	30	40	50

По результатам решения тормозной задачи строим график зависимости допустимой скорости от уклона.



Заключение

В данной курсовой работе мы произвели тяговые расчеты подвижного состава при спрямлении профиля пути участков, выбрали расчетный уклон - наиболее трудный для движения участок пути при котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива. Рассчитали массу состава - наибольшей (критической) массы состава, соответствующей данному локомотиву, плану и профилю пути. Произвели расчеты массы состава при условии движения на расчетном подъеме с равномерной скоростью. Проверили массу поезда на трогание с места на остановочных пунктах и на руководящем подъеме. Определили длину поезда.

Рассчитали удельные равнодействующие силы при различных режимах движения. По данным этих расчетов построили графики зависимостей для состава широкой колеи.

Решили тормозную задачу - установление допускаемой на крутых уклонах скорости движения, начиная с которой в случае применения экстренного торможения поезд остановится на расстоянии тормозного пути, не превышающем допускаемую величину. По данным расчетов тормозной задачи построили график зависимости допустимой скорости от уклона.

В результате проделанной курсовой работы мы приобрели навыки по тяговым расчетам, выполнению расчетов по установлению норм массы составов, тормозным расчетам, построению графиков зависимостей; навыки пользования справочной литературой.



Список использованных источников

1.Тяговые расчеты железнодорожного транспорта: методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Тяга поездов» для студентов специальности 190401. - Магнитогорск: ВГБОУ ВПО «МГТУ», 2014. - 28 с.

2.Кузьмич В.Д., Руднев В.С., Френкель С.Я. Теория локомотивной тяги

3.Бабичков А.М. Тяга поездов и тяговые расчеты.

Размещено на Allbest.ru