Теория тяги. Курсовая работа. Курсовая Теория тяги. Курсовая работа по дисциплине Теория локомотивной тяги
 Скачать 1.27 Mb.
|
ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ПОЕЗД3.1 Расчётные формулы Для графического решения уравнения движения поезда надо иметь графическое представление удельных сил r(v), действующих на поезд. Графическое представление r(v) называют диаграммами удельных равнодействующих сил. Диаграммы удельных равнодействующих сил рассчитывают и строят для площадки (i=0) отдельно для каждого режима движения поезда: режима тяги; режима холостого хода и режима торможения. Удельные ускоряющие силы в режиме тяги, Н/кН, рассчитываются по формуле:  (3.1) Удельные замедляющие силы в режиме холостого хода, Н/кН, определяются по формуле:  , (3.2) где wx – основное удельное сопротивление движению электровозов и тепловозов на холостом ходу, кгс/т, находится по формуле:  . (3.3) Удельные замедляющие силы в режиме торможения определяются по формуле:  , (3.4) где α = 1 для экстренного, α = 0,8 для полного служебного и α = 0,5 для служебного торможения; bT – удельная тормозная сила поезда от действия тормозных колодок, Н/кН. Удельная тормозная сила поезда рассчитывается по формуле:  , (3.5) где φкр – коэффициент трения колодок о колесо; Jp – расчётный тормозной коэффициент поезда. Расчётный коэффициент трения при композиционных колодках определяется по формуле:  . (3.6) Расчётный тормозной коэффициент определяется по формуле: ⱱ  , (3.7) где σ – доля тормозных осей в составе; n – число осей в составе; Kp – расчетная сила нажатия тормозных колодок на ось, кН (в данном случае 41 кН). Масса локомотива и его тормозные средства включаются в расчёт только при наличии на участке спусков круче 20‰. Расчётный тормозной коэффициент характеризует степень обеспечения поезда тормозными средствами. Чем больше Jp, тем больший тормозной эффект создадут тормозные силы, тем быстрее можно остановить поезд. Для обеспечения безопасности движения поездов наименьшее значение расчётного тормозного коэффициента устанавливает ОАО «РЖД». Для грузовых составов и рефрижераторных поездов при движении со скоростями до 90 км/ч наименьшее значение коэффициента установлено 0,33. Для порожних грузовых вагонов со скоростью движения до 100 км/ч – 0,58. Для пассажирского поезда наименьшее значение коэффициента установлено: для скоростей до 120 км/ч – 0,6; до 140 км/ч – 0,78; до 160 км/ч – 0,8. Рассчитаем удельные ускоряющие и замедляющие сила по следующим данным: локомотив – ТЭМ18; масса состава – 800 т; тормозные колодки композиционные; доля тормозных осей в составе – 0,96. Расчет удельных сил ведется для скоростей от 0 до Vконстр. Определяем число осей n в составе:  оси.Определяем расчётный тормозной коэффициент  Рассчитываем удельные ускоряющие и замедляющие силы, используя опыт расчёта массы состава. Результаты расчёта оформляем в таблице 3.1 При скорости 0,0 км/ч:  кгс/т кгс/т кгс/т кгс/т  Н/кН Н/кН H/kH Н/кН  Н/кНэкстренное торможение равно:  служебное торможение равно:  Дальнейшие расчеты при других скоростях были посчитаны в таблице Excel для более точных расчетов и представлены на таблице 3.1 Таблица 3.1 – Результаты расчёта удельных ускоряющих и замедляющих сил (тепловоз ТЭМ18; mc = 1450 т; Jp = 0,163)
3.2 Построение диаграммы удельных ускоряющих и замедляющих сил поезда. Диаграмма вычерчивается по данным таблицы 3.1 Таблица 3.2 – Масштабы для графических расчётов
Диаграмма удельных ускоряющих и удельных замедляющих представлена на рисунке 3.1 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЬШИХ ДОПУСТИМЫХ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПО УСЛОВИЯМ ТОРМОЖЕНИЯ При движении поезда по длинному спуску его скорость не должна превышать величину Vдт, при которой, применяя экстренное торможение, поезд может быть остановлен на расстоянии ST (тормозной путь). Такая скорость называется допускаемой по условиям торможения. Нормативная длина тормозного пути устанавливается для каждой железной дороги (или её участка) и составляет для спусков крутизной до – 6 ‰ включительно – 1000 м, от 6 ‰ до 12 ‰ включительно – 1200 м, на спусках круче 12 ‰ – 1400 м. Тормозной путь в метрах слагается из пути подготовки к торможению SП и пути действительного торможения SД:  . (4.1) Путь подготовки тормозов к действию в метрах определяется по формуле:  , (4.2) где vн – скорость в начале торможения, км\ч; tn – время подготовки тормозов к действию, с. Время подготовки при автоматических тормозах определяется формулой:  , (4.3) где а и е – коэффициенты из таблицы 4.1; bT – удельная тормозная сила при скорости начала торможения; i – спуск со знаком «-» или подъём со знаком «+». Таблица 4.1 Коэффициенты формулы
Действительный тормозной путь определяется по формуле:  , (4.4) где vн и vк – начальная и конечная скорости в расчётном интервале, км/ч; bT + wox + i – замедляющая сила при экстренном торможении при средней скорости в каждом интервале, кгс/т; ζ – замедление движения поезда под действием замедляющей силы в 1 кгс/т, км/ч2, принимаемое для грузового и пассажирского поезда равным 120, для одиночно следующего электровоза – 107, для одиночно следующего тепловоза – 112. Данное уравнение можно решить методом итераций, постепенно увеличивая v и определяя ST и SД. Увеличивать v надо до такой величины, при которой сумма (SП + SД) достигнет заданной величины ST. Этим методом решать задачу целесообразно на персональном компьютере. Задача определения vдт может решаться также и графическим способом. Для этого необходимо построить две кривые: v(S) и SП(v). Ордината их пересечения и есть vдт. Найдем допускаемую скорость по тормозам для поезда (число осей 112) на спуске 13,9 ‰. По данным таблицы 3.1 на миллиметровом листе в третьем масштабе из таблицы 3.2 (1 км = 120 мм; 10 км/ч = 10 мм) строим зависимость r(v) = - (wox + bT) замедляющих сил при экстренном торможении (рисунок 4.1). От точки 0 вправо от оси S откладываем значение полного тормозного пути ST (в нашем случае 1200 м). На кривой r(v) = - (wox + bT) отмечаем точки, соответствующие средним значения скоростей выбранного скоростного интервала 10 км/ч (т.е. 5, 15, 25 и т.д.). Через эти точки из точки М=11,8 соответствующей крутизне заданного спуска, проводим лучи 1, 2, 3, 4 и т.д. Построение кривой v = f(S) начинаем от точки А, так как известно конечное значение скорости торможения, равное нулю. Из этой точки проводим перпендикуляр к лучу 1 до конца первого интервала, т.е. в пределах от 0 до 10 км/ч (отрезок АВ). Из точки В проводим перпендикуляр к лучу 2 до конца второго скоростного интервала от 10 км/ч до 20 км/ч (отрезок ВС). Из точки С проводим перпендикуляр к лучу 3 и т.д. В результате получаем ломаную линию, которая представляет собой графическую зависимость скорости торможения от пути. Рассчитываем время подготовки тормозов к действию при конструкционной скорости тепловоза (Vконстр = 100 км/ч)  сОпределяем путь подготовки  мСтроим зависимость SП =f(v) по двум точкам SП =f(100) = 286,89 м и SП =f(0) = 194,6 м. Точка пересечения N зависимости SП =f(v) и ломанной ABCDEFGHIJKLM определяется максимально допустимую скорость движения поезда на спуске 13,9 ‰, которая будет равна 98 км/ч. Чтобы не выполнять подобные построения для каждого спуска участка, необходимо выполнить аналогичные расчёты для профиля пути с i = 0 ‰. Путь подготовки тормозов к действию при скорости v = 100 км/ч в этом случае будет иметь вид:  м,а допускаемая скорость по условиям торможения превышает конструкционную - 100 км/ч (рис. 4.1) Зная значения допускаемых скоростей на этих участках профиля пути, наносим их на диаграмму удельных сил и соединяем между собой. Эта линия будет ограничением по тормозам на спусках для данного поезда (пунктирная линия на рис. 4.1). Графическое определение допускаемых скоростей по тормозам представлено на рисунке 4.1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||