Теория тяги. Курсовая работа. Курсовая Теория тяги. Курсовая работа по дисциплине Теория локомотивной тяги

• Название: Курсовая работа по дисциплине Теория локомотивной тяги
• Анкор: Теория тяги. Курсовая работа
• Дата: 25.05.2022
• Размер: 1.27 Mb.
• Имя файла: Курсовая Теория тяги.doc
• Тип: Курсовая; #548810
• страница: 2 из 9

ВВЕДЕНИЕ

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

Основные задачи, которые решаются с помощью тяговых расчетов, следующие:

- 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 следующих задач:

- составления графиков движения поездов;

- разработки рациональных режимов вождения поездов;

- нормирования расхода топлива и электрической энергии на тягу поездов;

- составления графика 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.

Тяговые расчеты регламентируются Правилами тяговых расчетов для поездной работы, которые являются одним из основных документов на железнодорожном транспорте. Нормы, приведенные в ПТР, обязательны для эксплуатируемых и вновь строящихся железных дорог колеи 750, 1067 и 1520 мм. ПТР для расчетов обязывает использовать Международную систему единиц (СИ), за исключением сил.

Цель данной курсовой работы научится решать следующие задачи тяговых расчетов для заданного участка железнодорожной линии и заданного вида подвижного состава:

– строить и спрямлять профиль и план пути;

– проводить анализ профиля пути и выбирать величину расчетного подъема;

– определять массу состава по выбранному расчетному подъему;

– проверять массу состава на прохождение подъемов большей крутизны, чем расчетный, с учетом использования накопленной кинетической энергии;

– проверять возможность трогания с места при остановках на расчетном подъеме;

– определять длину поезда и сопоставлять её с заданной длиной приемоотправочных путей;

– рассчитывать удельные ускоряющие и замедляющие силы для режима тяги, хо­лостого хода и торможения;

– рассчитывать время хода поезда по участку способом равномерных скоростей.

– определять максимально допустимую скорость движения на наиболее крутом спуске участка при заданных тормозных средствах поезда;

– строить кривые скорости и времени ;

– определять техническую и участковую скорость движения поезда по участку;

– определять расход топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) локомотивом за поездку;

– определение температуры нагрева тяговых электрических машин.

– разрабатывать нормы расхода топливно-энергетических ресурсов локомотивам на поездку.

1 ПОСТРОЕНИЕ И СПРЯМЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ И ПЛАНА ПУТИ

1. Общие положения

Вертикальный разрез земной поверхности по трассе железнодорожной линии называется продольным профилем железнодорожного пути (профиль пути).

Вид железнодорожной линии сверху или, как принято говорить, проекция трассы на горизонтальную плоскость называется планом железнодорожной линии (производят спрямление профиля пути).

Элементами профиля пути являются уклоны (подъёмы и спуски) и площадки (горизонтальный элемент, уклон которого равен нулю). Граница смежных элементов называется переломом профиля. Расстояние между смежными переломами профиля пути образует элемент профиля.

На профиле пути отмечают крутизну и протяженность элемента, высоты (отметки) переломных точек над уровнем моря, оси раздельных пунктов, границы станций и километровые отметки.

На плане пути наносят радиусы (углы) и длины кривых и прямых участков пути и их месторасположение.

1.2 Построение профиля и плана пути

Отметки переломных точек h_kj, м

( 1.1 )

где – конечная для j-го элемента пути отметка профиля, м;

– начальная для j-го элемента пути отметка профиля, м;

– уклон, ;

– длина элемента профиля пути, м.

Таблица 1.1 – Расчёт отметок профиля пути.

№ элемента	Sj,м	ij,‰	,м
I	II	III	IV
1	1050	0	100,00
2	700	-4	97,20
3	600	-2,5	95,70
4	650	0	95,70
5	1500	14	116,70
6	900	0	116,70
7	5100	12,2	178,92
8	450	5,5	181,40
9	700	3,6	183,92
10	650	3	185,87
11	1050	0	185,87
12	850	3,1	188,50
13	650	0	188,50
14	5200	-11,9	126,62
15	850	0	126,62
16	1450	-13,9	106,47
17	550	0	106,47
18	1300	5,7	113,88
19	600	3,8	116,16
20	1050	0	116,16

Кривые, длина которых задается градусами центрального угла, пересчитывается в метры по формуле:

, (1.2)

где – длина кривой, м;

– радиус кривой, м;

– центральный угол в градусах.



1.3 Спрямление профиля пути
Спрямлять разрешается только близкие по крутизне элементы одного знака. Площадки могут включаться в группы с элементами, имеющими как положительный знак, так и отрицательный. Элемент профиля пути на остановочных пунктах, расчетный подъем, подъем круче расчетного, для которого выполняется проверка на возможность преодоления его за счет кинетической энергии, а также спуск, по которому определяется максимально допускаемая скорость движения по тормозным средствам поезда – не объединяются с другими элементами (к ним добавляется только фиктивный подъем, если на них имеется кривая).

Проверка возможности спрямления производится для каждого элемента действительного профиля пути, входящего в спрямляемый участок, по формуле
i ·S_j < 2000, (1.3)
где i – абсолютная разность между фиктивным уклоном спрямленного элемента и действительным уклоном i-го проверяемого элемента, ‰;

S_j – длина j-го элемента действительного профиля пути, входящего в спрямлённый элемент, м.

Уклон спрямляемого участка в продольном профиле пути определяется по формуле

, (1.4)
где h_к , h_н – соответственно конечная и начальная отметка продольного профиля пути спрямленного участка, м;

i_j – уклон каждого из элементов профиля, входящих в спрямляемый участок, ‰;

s_j – длина каждого из элементов профиля, м;

S_c – длина спрямленного элемента.
Крутизна спрямленного участка в плане при наличии кривых в пределах этого элемента определяется по формулам
, (1.6)

или

(1.7)
где S_крi, R_i – длина и радиус кривой в пределах спрямляемого элемента, м;

_i – центральный угол кривой в пределах спрямляемого элемента, град.

Окончательный уклон участка, спрямленный в продольном профиле и плане определяется по формуле
(1.8)
Знак может быть положительным или отрицательным в зависимости от того, является ли уклон подъёмом или спуском. Знак – всегда положительный, так как силы сопротивления от кривых всегда направлены против движения поезда.

Определяем элементы профиля, которые можно предварительно объединить в группы для спрямления. Это элементы: 2,3,8,9,10,18,19. Элементы 1,4,5,6,7,11,12,13,14,15,16 и 20 в группы для спрямления не включаются. Это элементы, на которых располагаются станции, расчетный подъём и спуск. Определим крутизну подъёма участка 8,9,10.

Начальная отметка участка h_н равна 178,92 м над уровнем моря, а конечная – 185,87 м. Длина его равна: S_c = 450 + 700 + 650 = 1800 м.

Спрямленный уклон этого участка определяем по формуле (1.4)



Проверим возможность такого спрямления по формуле (1.3):

для элемента 8: |-3,86 + 5,5|·450 = 738 < 2000;

для элемента 9: |-3,86 + 3,6|·700 = 182 < 2000.

для элемента 10: |3 – 3,86|·650 = 559 < 2000.

Проверка на спрямление для этих элементов прошла успешно, следовательно, элементы 8, 9 и 10 мы объединяем.

Определяем фиктивный подъем от кривой, находящейся на спрямленном участке по формуле:
%о, ( 1.5 )

где – длина кривой в пределах спрямленного элемента;

– радиус кривой в пределах спрямленного элемента.

%о.
Определяем суммарную крутизну спрямленного участка в рассматриваемом направлении по формуле:

%о ( 1.6 )
%о.
Определяем суммарную крутизну спрямленного участка в противоположном направлении:

%о.
Аналогичным образом произведем расчеты по спрямлению профиля пути и для других намеченных участков. Результаты расчетов оформим в виде таблицы.

Таблица 1.2 – Расчеты по спрямлению профиля пути

№ п/п	Профиль пути		План пути				Sc, м		i′с, ‰		i″c, ‰	i′с = i′с + i″c
	Sj, м	ij, ‰	R, м		Sкр, м	αº						туда		обратно
1	1050	0,0	Станция А									0,0		0,0
2	700	-4,0	-		-	-	1300		-3,31		-	-3,31		+3,31
3	600	-2,5
4	650	0,0	-		-	-	-		-		-	0,0		0,0
5	1500	+14	-		-	-	-		-		-	+14		-14
6	900	0,0	650		800	-	-		-		+0,96	+0,96		+0,96
7	5100	+12,2	900		-	43	-		-		+0,10	+12,3		-12,1
8	450	+5,5	1750		800	-	1800		+3,86		+0,38	+4,24		-3,48
9	700	+3,6
10	650	+3,0
11	1050	0,0	Станция Б										0,0	0,0
12	850	+3,1	-	-		-		-		-	-	+3,1		-3,1
13	650	0,0	-	-		-		-		-	-	0,0		0,0
14	5200	-11,9	700	1000		-		-		-	+0,19	-11,71		+12,09
15	850	0	350	400		-		-		-	+1,1	+1,1		+1,1
16	1450	-13,9	-	-		-		-		-	-	-13,9		+13,9
17	550	0,0	-	-		-		-		-	-	0,0		0,0
18	1300	+5,7	1850	1350		-		1900		+5,1	+0,45	+5,55		-4,65
19	600	+3,8
20	1050	0,0	Станция В									0,0		0,0

1.3.2 Определяем величину расчетного подъема
Расчетный подъем – это наиболее трудный для движения в выбранном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчетная скорость, соответствующая расчетной силе тяги локомотива.

Принимаем расчетный подъем, равный %о.