Курсовая работа тяговые расчёты при электрической тяге
![]()
|
![]() Министерство Транспорта Российской Федерации Федеральное Агентство Железнодорожного Транспорта ФГОУ ВО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС) Институт транспортного строительства Кафедра «Изыскания и проектирование железных и автомобильных дорог» КУРСОВАЯ РАБОТА ТЯГОВЫЕ РАСЧЁТЫ ПРИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГЕ КР 23.05.06 436(43В) ПЗ Разработал Потеруха А.С. Студент 436(43В) группы Руководитель Скрипачёва Н.Л. Хабаровск 2020 ![]() Оглавление: Введение3 1. Вывод формулы средневзвешенного основного удельного сопротивления движению вагонного состава5 1.1. Расчет параметров вагонного состава5 1.2 Определение осевой нагрузки5 1.3 Определение весовой доли вагонов5 1.4 Вывод формулы6 2. Определение массы состава7 2.1 Расчет массы состава при условии движения поезда с равномерной скоростью на расчетном подъеме7 2.2 Проверка и корректировка массы состава по условию трогания с места7 3. Вывод формулы средневзвешенной удельной силы основного сопротивления движению поезда8 4. Расчет и построение диаграммы удельных равнодействующих сил в режиме тяги, холостого хода, экстренного и служебного торможения9 5. Определение допускаемой скорости движения на спуске по условиям торможения11 5.1 Определение подготовительного тормозного пути11 5.2 Определение действительного тормозного пути12 5.3 Допускаемые скорости движения поезда на спуске по условиям торможения12 6. Построение кривой скорости движения поезда13 6.1 Подготовка продольного профиля13 6.2 Построение кривой скорости движения поезда15 7. Построение кривой времени движения поезда, определение времени хода поезда15 Список литературы16 ВВЕДЕНИЕ Тяговые расчёты являются составной частью курса «Изыскания и проектирование железных дорог» и основываются на науке тяге поездов. Они дают возможность расчётным путём установить характер и режимы движения поезда по участку проектируемой или реконструируемой железной дороги, определять скорость движения , время хода поезда, затраты электрической энергии электровозами или дизельного топлива тепловозами, а также решать ряд других задач, имеющих важное значение при проектировании железных дорог. В тяговых расчётах изучаются силы, действующие на поезд, законы поступательного движения под действием этих сил и методы решения практических задач, связанных с движением поезда. Тяговые расчёты основываются на законах механики. Особенностью тяговых расчётов, как прикладной дисциплины, является то, что расчётные значения сил, действующих на поезд и определяющих характер его движения, в силу сложности учёта различных факторов не всегда могут быть определены теоретически. Поэтому в тяговых расчётах широко применяют эмпирические методы, основанные на специальных испытаниях подвижного состава и обобщении практического опыта его эксплуатации. Основные расчётные формулы и нормативы, применяемые в тяговых расчётах, регламентируются Правилами тяговых расчётов для поездной работы (ПТР). Цель данной курсовой работы – изучать методы решения и получить навыки выполнения практических задач, связанных с движением поездов. В работе представлены тяговые расчёты при электрической тяге, выполняемые при проектировании новых и реконструкции существующих железных дорог. Курсовая работа включает девять глав, в которых раскрывается сущность методики расчётов, а также лист с чертежами. Курсовая работа включает в себя следующие инженерные задачи: -определение массы поезда брутто; -расчёт удельных равнодействующих сил, действующих на поезд при его движении по участку железной дороги; -построение диаграмм удельных равнодействующих сил, действующих на поезд; -определение максимальной допускаемой скорости движения поезда на спуске, обеспечивающей непредвиденную остановку поезда в пределах заданного тормозного пути; -расчет на ЭВМ с применением программы ПТЭР комплекс ИСКРА и рассмотрение графиков кривых скорости, времени, силы тяги локомотива, активного тока электровоза и тягового электродвигателя; -определение механической работы локомотива; -расчёт расхода топлива и электроэнергии на тягу поездов; 1.Определение массы состава поезда (брутто) Масса состава поезда определяется исходя из условий равномерного движения поезда по руководящему подъему = Qбр (т) Расчет параметров вагонного состава На основании исходных данных по каждой группе вагонов определяем массу вагонов брутто Масса 4-ёх.-осного вагона: ![]() Где ![]() ![]() ![]() ![]() Определение осевой нагрузки ![]() ![]() Определение весовой доли вагонов Так как в составе отсутствуют 8ми-осные вагоны, то принимаем 100% 4х-осную долю вагонов. Вывод формулы Согласно ПТР, формулы основного удельного сопротивления движению гружёных вагонов на звеньевом пути следующие: Для бестыкового пути: ![]() ![]() Где 𝑣р – скорость поезда 44,3 км/ч. ![]() ![]() Удельное основное сопротивление вагонов при Vp: ![]() ![]() ![]() ![]() ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ СОСТАВА 2.1. Расчёт массы состава при условии движения поезда с равномерной скоростью на расчётном подъёме Расчёт массы состава по условиям установившегося движения на расчётный подъём, брутто выполняется по формуле ![]() Где ![]() ![]() ![]() ![]() 2.2. Проверка и корректировка массы состава по условию трогания с места На остановочных раздельных пунктах должно обеспечиваться трогание поезда с места после длительной стоянки (не менее 20 минут). Это требование должно выполняться и при непредвиденной остановке поезда в пути на подъемах. Проверка выполняется если ![]() ![]() Где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Вывод: Поскольку ![]() 2.3. Проверка массы состава поезда (брутто) по длине приемоотправочных путей. Длина поезда вычисляется по формуле ![]() Где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Полезная длина ![]() Полезная длина приёмоотправочных путей для грузового движения принимается равной унифицированной длине 850 или 1050 м, ближайшей к расчётной длине поезда. В данном случае принимается 1050 м. РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ УДЕЛЬНЫХ РАВНОДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ В РЕЖИМЕ ТЯГИ, ХОЛОСТОГО ХОДА, ЭКСТРЕННОГО И СЛУЖЕБНОГО ТОРМОЖЕНИЯ Для построения диаграмм удельных равнодействующих сил r0(V) выполним расчеты равнодействующих сил для различных режимов движения. равнодействующие силы рассчитаем при условии движения поезда по прямому горизонтальному участку пути. Расчет выполним по формулам приведенным ниже: Удельная равнодействующая действующая на поезд в режиме тяги, равна: ![]() ![]() В режиме холостого хода: ![]() ![]() В режиме экстренного торможения: ![]() ![]() Где ![]() В режиме служебного торможения : ![]() ![]() Где ![]() ![]() ![]() Где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Где ![]() ![]() ![]() ![]() Величина ![]() Для чугунных колодок ![]() ![]() Таблица 1.0 Расчет удельных равнодействующих сил ![]() ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ НА СПУСКЕ ПО УСЛОВИЯМ ТОРМОЖЕНИЯПри выполнении тяговых расчетов возникает необходимость определить наибольшие допускаемые скорости на спусках различной крутизны, обеспечивающие непредвиденную остановку поезда при экстренном торможении в пределах заданного расчётного тормозного пути ![]() ![]() ![]() ![]() Согласно ПТР, полный тормозной путь состоит из пути подготовки к торможению и действительного пути торможения. ![]() где ![]() ![]() 5.1 Определение подготовительного тормозного пути Протяжённость пути подготовки к торможению ![]() ![]() где ![]() ![]() Для определения времени подготовки тормозов к действию, подсчитаем число тормозных осей в поезде: ![]() Согласно ПТР время подготовки к торможению ![]() Для грузовых поездов с числом осей более 300 ( ![]() ![]() ![]() Найдём, путь подготовки к торможению: ![]() ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА 6.1 Подготовка продольного профиля Для построения кривой скорости V(S) необходимо предварительно подготовить продольный профиль. Подготовка заключается в спрямлении профиля и учете дополнительного сопротивления от круговых кривых Не все элементы профиля можно объединять. Спрямлению не подлежат: Элементы профиля с противоположными знаками т.е. подъёмы и спуски. Элементы профиля на станциях. Элементы профиля с руководящим уклоном. Элементы профиля, спрямления которых ведёт к значительной погрешности отметок. Длина спрямлённого участка ![]() ![]() Уклон спрямлённого участка профиля ![]() ![]() Где ![]() ![]() В каждом случае спрямление профиля необходимо контролировать величину погрешности, вызываемую спряжением. По правилам тяговых расчётов спряжение допустимо, если длина элемента отвечает условию: ![]() Кроме спрямления продольного профиля необходимо откорректировать уклоны элементов профиля с учётом дополнительного сопротивления поезду от круговых кривых. Дополнительное сопротивление от кривых в пределах спрямляемого участка профиля определяется: ![]() Где ![]() ![]() ![]() Для спрямляемого участка профиля определяется приведённый уклон ![]() ![]() Расчёты, связанные со спрямлением продольного профиля, приведены в таблице 2 Таблица 2.0 Подготовка продольного профиля ![]() 6.2 Построение кривой скорости движения поезда Кривая скорости строится по приведённым уклонам профиля заданного перегона с условием остановки поезда в начальных и конечных пунктах. Предварительно на спрямлённом профиле наносится ограничение скорости. ![]() ![]() ![]() Ограничение скорости при движении на спуск вычисляется отдельно для каждого спуска в направлении «туда» и «обратно» использую заранее построенный график ![]() Кривую скорости ![]() ![]() ![]() ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ ВРЕМЕНИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА Кривая времени t(S) строится на основе кривой V(S) методом Лебедева. Кривая t(S) приведена на монтажном листе. Расчёты показывают, что время хода по перегону в прямом направлении составляют: ![]() В обратном ![]() Список литературы Правила тяговых расчетов для поездной работы : [утверждены распоряжением ОАО «РЖД» 12 мая 2016 г. № 867р] – 516 с. Анисимов, В.А., Графоаналитические тяговые расчеты движения поезда : учеб. Пособие / В.А. Анисимов, О.А. Левченко. Н.Л. Скрипачёва. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2016. – 88 с. Левченко. О.А. Тяговые расчеты : методические указания к выполнению курсовой работы / О.А. Левченко. Н.Л. Скрипачева. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2013. – 42 с. Анисимов, В.А. Тягово-экономические расчеты движения поездов : учеб. пособие / В.А. Анисимов, В.В. Анисимов, О.А. Левченко. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2016. – 91 с. Анисимов В.А. Тягово-экономические расчеты при проектировании и эксплуатации железных дорог: учебное пособие / В.А. Анисимов, В.В. Анисимов, О.А. Левченко. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2008. – 79с. |